.前言
　　大同特殊钢公司Shibukawa厂的炼钢工序生产多种材质和尺寸的钢坯，进而锻造小批量、多品种制品。特别是在AOD（即氩氧精炼炉）精炼不锈钢时，处理时间、还原材料和稀释气体的吨钢耗量都产生了波动。
　　为了稳定并改善上述指标，本研究调查了每个钢种在AOD精炼中脱C和N的行为，用重回归分析推定了脱C的O₂效率、脱C速度和N在钢中的行为，开发并使用了指标最佳操作图表的系统，从而减少了各单位消耗指标的波动，并降低了生产成本。
2.生产工艺流程和AOD设备概要
　　该厂炼钢车间主要冶炼不锈钢、Ni基超合金钢、低合金钢及工具钢等高级钢种；不锈钢用15tAF（电炉）→AOD(Ar—O₂精炼)炉→LFV(加热·真空处理)→IC(模铸)或CC（连铸）；AOD炉容量20t、炉体直径（最大内径）φ2950×总高度4400mm、风口数2个；真空系统采用6级蒸气喷射泵和3级辅助泵抽真空，最高的LFV工作真空度为67Pa。
3.生产中存在的问题
　　（1）操作波动
　　该车间生产多品种小批量的锻造制品，冶炼钢液量波动大（每炉从16.5—26吨；钢液成分（％）波动也大：[C]为0.01—1.70、[Mn]为0.1—20、[Ni]为0.1—70、[Cr]为10—30、[N]为0.008—0.450。
　　每炉品种（即金属也的成分）和装入量的变化，造成处理时间和[C]的波动，进而成为Ar气和还原剂Si铁吨钢消耗增高的原因之一。
　　（2）关于VCR工艺的使用
　　VCR(Vacuum　Converter　Refiner)法是将稀释脱C的AOD法与真空减压精炼的优点相结合的不锈钢精炼工艺。然而，现该车间的AOD耐材应用图表中，考虑到开炉之初和停炉之前的数个炉次（ch）中，脱C时溅疤的飞散和耐材的负荷，决定不进行真空处理，即使如此，其Ar气的单耗仍比真空处理时高，且波动也大。
　　因此，稳定操作即实现气体操作图表的最佳化是必不可少的。
4.AOD精炼操作管理系统概要
　　为了消除操作不稳定和原材料（包括脱C用的Ar气和还原的Si铁等）单耗的波动，在原来收集生产实绩的过程中计算机中增加了脱C计算、Ar气—N₂切换计时指示功能，并开发、使用了根据操作情况指示最佳操作图表的系统。该系统根据每个炉次的条件（钢液成分、数量、耐材使用次数。温度及合金调整等）进行钢液脱C计算，推定N在钢液中的行为，进而指示出最佳操作图表。
5.脱C计算
　　AOD炉精炼不锈钢的脱C行为。根据每个炉次的条件与钢种的不同而发生大的变化。在原来的操作中，虽确定了每个钢种基本的处理图表，但最终还是按操作者的判断而进行吹O₂量的调整。从而使终点[C]波动。
　　因此，进行了将每个炉次条件定量化，并能反映脱C计算系统的开发。
　　一般在钢中[C]≥0.30％的高C范围，脱C反应的限制性环节（即瓶颈）取决于供氧速度；而在[C]<0.3%的低C范围，则取决于C在钢液中的扩散速度。故分别用不同的脱C速度式计算出高C或低C范围的脱C时间，还调查了氧的脱C效率K和反应容积系数Kc与操作波动间的关系，并进行了重回归分析，从而可将每个精炼炉次的条件定量化。
　　将多种情况下计算的精炼终点[C和实绩[C]进行了比较,确认计算精度良好,可供实用.
6.稀释AOD气体(N₂→Ar)切换定时指示
　　在AOD炉进行不锈钢液的脱C过程中,一边用稀释气体(Ar或N2)降低脱C产物CO分压,以抑制钢中Cr的烧损,一边促进脱C。这时,以最佳定时从N2切换为Ar,对于即降低成本(因N2比Ar更便宜的多),又确保钢质极为重要,这里调查了精炼中[N]的行为,并导出了N推定式。在其推导过程中，从分考虑到了脱C生产的CO气泡和吹入的Ar气都会吸收N，以及吹入的N2会使钢液增N等因数，故推定精度高，所预测出的钢中N行为与实测值基本一致。
　　在满足钢中N水平要求的前提下，根据所预测精炼过程中的[N]、并结合AOD精炼终点的[N]，即实现稀释气体(N₂→Ar)切换时间的最佳化。
7.结语
　　以缩短AOD精炼不锈钢的时间，并减少还原材料和稀释气体单耗为目的，调查了钢液的脱C脱N行为，用重回归分析推定了O₂的脱C效率，脱C速度和N的行为，从而开发并使用了指示最佳操作图表的系统，将Ar气和Si铁（还原剂）的成本比原来降低了20％。