304不锈钢无缝管的熔炼过程需要严格遵循冶金原理与工业标准,核心在于控制铬镍比例(Cr18%-20%,Ni8%-10.5%)及碳含量(≤0.08%)。通常采用电弧炉(EAF)或氩氧脱碳炉(AOD)进行初炼,在1600-1700℃高温下将废钢、铬铁、镍板等原料熔化成液态合金。需要特别关注脱碳环节,通过吹入氩氧混合气体降低碳含量,同时避免铬元素氧化损失。
精炼阶段通常会转入LF炉进行渣系调整,加入石灰(CaO)与萤石(CaF₂)形成碱性渣,有效去除硫磷杂质。这个过程中温度需精确控制在±5℃范围内,采用光谱仪实时监测成分。值得注意的是,为改善流动性会添加硅锰合金(Si1.0%-1.5%,Mn2.0%-2.5%),而钛(Ti)元素的微量加入能抑制晶间腐蚀倾向。
连铸环节采用立弯式连铸机,钢水通过浸入式水口(SEN)进入铜质结晶器,冷却水压力保持在0.8-1.2MPa形成初生坯壳。这里的关键是控制拉坯速度(0.8-1.5m/min)与二冷区水量分配,避免出现中心缩孔或表面裂纹。最终获得的圆铸坯经过修磨后,才能进入穿孔轧制工序制备无缝管。
现代冶炼工艺往往会配套VD真空脱气装置,将氢含量控制在2ppm以下,氧含量≤30ppm。对于高端应用场景,还会采用ESR电渣重熔技术提升纯净度,使非金属夹杂物等级达到ASTM E45标准的A类≤1.5级。整个熔炼流程需保证氮含量≤0.1%,这对后续管材的耐晶间腐蚀性能(通过ASTM A262 Practice E测试)至关重要。