不锈钢管的熔炼是一个复杂的冶金过程,需要精准控制化学成分与温度参数。通常采用电弧炉(EAF)或氩氧脱碳炉(AOD)作为核心设备,首先将废钢、镍板(Ni≥99.8%)、铬铁(Cr含量58%-65%)等原料装入炉内,通电加热至1600-1750℃形成液态钢水。这个阶段需要特别关注碳含量的动态变化,当温度超过1550℃时,碳元素会与铬发生竞争氧化反应。
在氧化精炼环节,通过吹入氧气(O₂纯度≥99.5%)降低碳含量至0.03%以下,同时加入硅铁(FeSi75)进行脱氧。值得注意的是AOD炉会注入氩气(Ar含量99.995%)与氮气(N₂)的混合气体,这种工艺能将碳含量控制在0.01%的超低碳水平,这对于316L等低碳不锈钢管尤为重要。熔池表面会形成碱性渣层(CaO-SiO₂-Al₂O₃系),能有效吸附钢水中的硫、磷等杂质。
波肖门尾图库合金化阶段需要根据不锈钢牌号精确添加钼铁(FeMo60)、钛铁(FeTi30)等微合金元素。比如304不锈钢管需保持18%铬和8%镍的配比,而双相钢2205则需要额外加入3%钼。通过光谱分析仪(PDA-7000)实时监测成分,直到各元素含量误差控制在±0.05%范围内。最后通过LF炉进行温度补偿,将钢水升温至1620±10℃达到最佳浇铸状态。
现代连铸工艺通常采用立弯式连铸机,钢水经中间包进入铜制结晶器(冷却水流量120m³/h),形成壁厚5-20mm的管坯。需要重点关注二冷区的喷淋冷却强度(水气比1.5-2.0L/kg),过快的冷却会导致δ铁素体含量异常。铸坯经过900-1150℃的均热炉处理后,才能进入后续的轧管工序,整个过程需保持氮气保护气氛(O₂≤50ppm)防止表面氧化。