真空处理

将钢暴露在真空条件下对所有涉及气体的冶金反应都有深远的影响。首先，它降低了溶解在钢液中的气体含量。例如，氢在真空中很容易被去除到百万分之二以下。氮在钢液中的流动性不如氢，因此在20分钟的真空处理过程中，通常只有15%到30%的氮被去除。

另一个重要的工艺是真空脱碳和脱氧。在理论上,氧气而且碳，当溶解在钢中，反应形成一氧化碳直到他们到达平衡在以下关系中:

这意味着，在真空条件下(当周围气体中只有少量一氧化碳，因此一氧化碳压力很小)，碳和氧将剧烈反应，直到它们在非常低的水平达到平衡。例如，钢液在1个大气压下可能含有0.043%的碳和0.058%的氧，但是，如果压力降低到0.1个大气压，这两种元素将发生反应，直到达到0.014%的碳和0.018%的氧的平衡。在低至0.01个大气压的压力下，将达到0.004%的碳和0.006%的氧的平衡。在实际操作中，可获得的碳和氧水平远远高于平衡条件，因为碳和氧原子在钢液中的运动是耗时的和治疗时间有限。此外，钢被多种氧源不断地再氧化。但是，在1托尔的压力下，在真空处理站20分钟内生产出含碳量低于0.003%的超低碳钢是普遍的做法。(在真空技术，压力常以托尔表示，托尔相当于一毫米汞柱的压力。一个大气压等于760托。)

真空处理有几种类型，其用途取决于钢的等级和所需的生产率。在罐内除气器(如图B中所示)数字)时，钢包置于开口真空罐中，真空罐与真空泵相连。真空泵系统通常由两个或三个机械泵和四个或五个蒸汽喷射器组成，它们将压力降低到大约0.1个大气压，将压力降低到1托尔或0.0013个大气压以下。实际治疗时间为20 ~ 30分钟。罐式脱气站使用的钢包很大，当装满钢时，在剧烈沸腾时保留约一米的干舷，以容纳熔体。

真空氧气脱碳器(VOD)，它有一个氧气枪在水箱盖的中心增强真空下的碳去除。VOD常用于降低高合金钢的含碳量，同时又不使可氧化合金元素过度氧化铬．这是可能的，因为在上面概述的依赖压力的碳氧反应中，氧在与铬结合之前与碳反应。点播机常用于不锈钢的生产。

也有罐除气器，有电极安装像一个钢包炉，从而允许电弧加热真空。这个过程被称为真空电弧脱气，简称VAD。

为了提高产量(例如,每天处理25包)及大包(例如,200吨)时，采用再循环脱气器，如中C所示数字．它有两个内衬耐火材料的通气管，这是一个高的圆柱形内衬耐火材料真空的一部分船并沉浸在钢铁之中。当系统被疏散时，大气压力推动钢水通过通气管向上进入容器。一个大气压能将液态钢铁提升约1.3米。向其中一个通气管中注入氩气，然后使钢在容器中循环，不断地将一部分钢暴露在真空中。再循环设施通常非常复杂，使用快速的船只交换系统，甚至在一个站使用两艘操作船只，以实现高产量。有些装置还在真空处理过程中通过容器的侧面或顶部注入氧气。这样做是为了加速脱碳，或者通过同时添加铝来提高钢的温度。一些商店采用类似的系统，但使用只有一个通气管的真空容器。在这里，钢包中的一部分钢流入和流出真空容器，并通过容器或钢包的持续升降暴露在真空中。

转换器

AOD过程在一个类似于转炉的耐火内衬转炉中进行，但在转炉的下侧壁安装了2至6个氩氧风口。风口由两根同心钢管组成惰性气体流动在外环内，氧气在内管内。转炉具有与转炉类似的倾斜和排放控制设备;衬里也是基本的，但它只能持续50到100次加热，因为精炼时间长，而且提高铬含量所需的高温超过1700°C(3100°F)收益率．大多数车间在一个吹气站有三个转炉壳和一个耳轴环，在操作、衬料和预热之间旋转它们。

这个过程

在制造奥氏体不锈钢时，AOD转炉采用液态高碳铬镍钢，这种钢在常规电炉中熔化，可能含有1.5%的碳，19%的铬和10%的铬镍．一开始是高氧气体混合物，例如，80%的氧气和20%的氩气，因为钢中仍有大量的碳，氧气更倾向于与碳结合。随着碳含量的降低，混合气体逐渐转变为富氩气体;这可能会以20%的氧气和80%的氩气的吹气结束。吹吹时间约1小时后，最终碳含量约为0.015%，仅损失了约2%的铬。然后用铬铁对钢进行脱氧硅用烧过的石灰脱硫。氩气也吹在这个结束阶段，以更好地混合和去除氢气和氮．

点对点的时间大概是两小时，而且消费每吨钢中氧气和氩气的耗氧量分别为25和20立方米。为了最大限度地降低成本，有时用氮气或氮气代替氩气压缩空气在一开始的时候。容量高达160吨的AOD转换器正在运行。