321不銹鋼中厚板的熔煉需要采用電爐（EAF）或氬氧脫碳（AOD）精煉工藝，特別要注意鈦元素的精確控制。在電弧爐初煉階段，原料需選用高純度鉻鎳廢鋼（Cr17-19%，Ni9-12%），并加入適量鈦鐵合金（Ti≥5C且不超過0.6%），爐溫需保持在1550-1600℃以確保合金完全熔解。

轉入AOD精煉環節時，通過吹入氬氧混合氣體（比例3:1）將碳含量降至0.08%以下，同時要防止鈦元素過度燒損。這個階段需實時監測熔池溫度（1620-1650℃）和化學成分，當鉻鎳含量達標后，需加入鈣硅合金進行脫氧處理，這能顯著改善鋼水流動性。

連鑄環節要特別注意保護澆注，采用氬氣密封（純度99.99%）防止二次氧化。鑄坯加熱軋制前需經過均熱處理（1180-1250℃保溫2小時），軋制過程中要控制終軋溫度在900℃以上，以確保奧氏體充分再結晶。最終板材需進行固溶處理（1050-1100℃快冷），這樣才能獲得均勻穩定的鈦碳化物分布。

質量檢測階段要重點關注晶間腐蝕性能，按ASTM A262標準進行敏化處理（650℃保溫2小時）后，在硫酸-硫酸銅溶液中應無晶界腐蝕傾向。對于厚度超過20mm的板材，建議增加UT探傷（靈敏度Ф2mm平底孔）來檢測內部缺陷。