不銹鋼生產(chǎn)技術(shù)

1、不銹鋼銹鋼 生產(chǎn)產(chǎn)技術(shù)術(shù)CertificatesLloydsRegisterAD-WKorean Register of ShippingKorean Register of Shipping不銹鋼的一般制造工程不銹鋼的一般制造工程原料原料 鐵水鐵水煉鋼煉鋼熱軋熱軋. .退火酸洗退火酸洗冷軋冷軋鋼鋼鐵礦石鐵礦石高爐高爐LDLD不需要不需要熱軋退火熱軋退火TANDEMTANDEM壓延壓延( (連續(xù)壓延連續(xù)壓延) )不銹鋼不銹鋼SCRAPSCRAPCHROMECHROMENICKELNICKELALLOYSALLOYS電爐電爐AODAODVODVOD熱軋后固溶化熱軋后固溶化熱處理酸洗熱處理酸洗Z-

2、MILLZ-MILL壓延壓延(REVERSING(REVERSING壓延壓延) )區(qū)分區(qū)分STSSTS鋼鋼一般鋼一般鋼原料原料STS ScrapSTS ScrapNi & Cr AlloysNi & Cr Alloys鐵礦石鐵礦石溶解溶解( (熱源熱源) )電爐電爐( (電電) )熔礦爐熔礦爐(Cokes)(Cokes)精練精練( (熱源熱源) )精練爐精練爐(C (C 氧氧) )LD LD 電爐電爐(C (C 氧氧) )廢料廢料鉻鉻鎳鎳其他合金其他合金電爐電爐(EAF)精練爐精練爐(AOD)精練爐精練爐(VOD)連鑄連鑄(C/C)Slab區(qū)分區(qū)分AODAODVODVOD精練方式精練方式稀釋氣

3、體脫碳法稀釋氣體脫碳法震動(dòng)脫碳法震動(dòng)脫碳法脫碳階段脫碳階段100ppm100ppm50ppm50ppm生產(chǎn)性生產(chǎn)性高高低低適用范圍適用范圍泛用泛用高純度鋼高純度鋼極底極底C,NC,N鋼鋼世界使用率世界使用率72%72%20%20%制造制造 PROCESSSlab加熱爐加熱爐(RF)熱軋熱軋(RMFMD/C)Black Coil一般退火一般退火(BAF) 熱軋退火酸洗熱軋退火酸洗(H-APL)White Coil(No.1) 研磨研磨(CGL) 準(zhǔn)備準(zhǔn)備(CPL)區(qū)分300系(Austenite系)400系Ferrite體Martensite體Fully-ferrite體Semi-ferrite

4、體退火特性高溫、短時(shí)間高溫、短時(shí)間低溫、長(zhǎng)時(shí)間低溫、長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)過(guò)箱退火無(wú)無(wú)有有* 400系STS鋼 “低溫退火處理”是 Ac1變態(tài)點(diǎn)以下的熱處理。熱熱軋軋退退火火酸酸洗洗冷延冷延(ZRM)冷延退火酸洗冷延退火酸洗(C-APL)光輝退火光輝退火(BAL)調(diào)質(zhì)壓延調(diào)質(zhì)壓延(SPM)形狀校正形狀校正(TLL)表面研磨表面研磨(CPL)(STL)(SHL)(Coil)(Skelp)(Sheet)工程工程作業(yè)技術(shù)特征作業(yè)技術(shù)特征冷冷 延延用用20Hi 1std 20Hi 1std 冷延壓延機(jī)反復(fù)來(lái)回冷延壓延機(jī)反復(fù)來(lái)回 (Reversing)(Reversing)壓延壓延退火工序退火工序氧化退火及酸洗氧化退

5、火及酸洗 Process(C-APL) Process(C-APL) - 空氣中熱處理(氧化性)以后，為了去除氧化 scale進(jìn)行酸洗處理 300系:混酸酸洗(HF+HNO3), 400系:硝酸電解酸洗硫酸退火硫酸退火 Process(BAL) Process(BAL) - 100% 氫氣環(huán)境下，間接加熱的熱處理(還原性) o o 電爐作業(yè)方法及技術(shù)電爐作業(yè)方法及技術(shù) 電爐操業(yè)電爐操業(yè)(Electric Arc Furnace) (Electric Arc Furnace) - 主原料及合金鐵投爐后，利用通過(guò)主原料及合金鐵投爐后，利用通過(guò)3 3向交流的向交流的ARCARC的熱量，使之的熱量，使

6、之 溶解，用輔助熱源吹入氧氣，利用溶解，用輔助熱源吹入氧氣，利用C,SiC,Si氧化熱。氧化熱。 使用原料使用原料 - STS Scrap,- STS Scrap,碳鋼碳鋼 Scrap Scrap - Fe-Cr(H,C)Fe-Ni,Mo,Cu - Fe-Cr(H,C)Fe-Ni,Mo,Cu 等等 設(shè)備特性設(shè)備特性 - 3 - 3相相 ACAC電爐電爐 - - 使用電爐使用電爐 Enclosure( Enclosure(粉塵最小化粉塵最小化) )Waste GasWaste GasInjectionInjectionLimeLimeInjectionInjectionCarbonCarbon電

7、極棒電極棒Al-ArmAl-ArmEnclosureEnclosure倒鐵水倒鐵水SLAGSLAG排出口排出口40401515投入量投入量:60% :60% 生石灰及生石灰及 CokesCokes投入投入 在低在低taptap中開(kāi)始溶解中開(kāi)始溶解 Lime InJectionLime InJection Melt DownMelt Down時(shí)吹入氧氣時(shí)吹入氧氣在低在低taptap中開(kāi)始溶解中開(kāi)始溶解Lime InJectionLime InJectionMelt DownMelt Down時(shí)吹入氧氣時(shí)吹入氧氣Fe-SiFe-Si投入投入(Cr(Cr還原還原) )Slag Slag 配料配料投入

8、量投入量:40% :40% 投入生石灰投入生石灰* *出爐溫度出爐溫度:1580:1580精練爐熱源及精練爐熱源及 Slag FormationSlag Formation1 1次次原料投入原料投入1 1次溶解次溶解2 2次次原料投入原料投入2 2次次 溶解溶解升熱期升熱期出爐出爐處理工程工程別主要冶金理論（煉鋼工程別主要冶金理論（煉鋼) AOD AOD 操業(yè)方法及需要技術(shù)操業(yè)方法及需要技術(shù)AOD AOD 操業(yè)操業(yè) (Argon Oxygen Decarburization (Argon Oxygen Decarburization) ) - N,Ar N,Ar和惰性氣體和氧氣一起投爐，隨著爐

9、內(nèi)和惰性氣體和氧氣一起投爐，隨著爐內(nèi)COCO壓力減少，碳也減少，壓力減少，碳也減少， 但必須增加惰性氣體的的量。但必須增加惰性氣體的的量。Gas Gas 稀釋脫碳法稀釋脫碳法 - 向爐內(nèi)吹氧時(shí)，向爐內(nèi)吹氧時(shí)，CrCr起氧化反應(yīng)，起氧化反應(yīng)，CrCr氧化物和鋼種中的碳反應(yīng)，達(dá)到脫碳氧化物和鋼種中的碳反應(yīng)，達(dá)到脫碳 的效果。隨著的效果。隨著CrCr氧化物的減少，為了達(dá)到脫碳的效果，必須減少氧化物的減少，為了達(dá)到脫碳的效果，必須減少COCO的壓力的壓力. . 2Cr + 3O (Cr2O3) -(1)2Cr + 3O (Cr2O3) -(1)(Cr2O3) + 3C 2Cr+ 3CO- (2)(Cr

10、2O3) + 3C 2Cr+ 3CO- (2)Waste gasWaste gasTop-LanceTop-LanceSub-LanceSub-Lance( (溫度溫度, ,成分成分CheckCheck渠道渠道) )O O2 2ArArN N2 25 Tuyeres5 TuyeresO O2 2ArArN N2 2Top & TuyereTop & Tuyere利用的利用的 O2 Blowing O2 Blowing ; ;根據(jù)根據(jù)CrCr濃度及碳濃度的濃度及碳濃度的GasGas比例運(yùn)行比例運(yùn)行合金鐵及副料投入減少溫度，合金鐵及副料投入減少溫度， 投入生石灰粉末和合金鐵投入生石灰粉末和合金鐵經(jīng)

11、過(guò)經(jīng)過(guò)VODVOD的材料預(yù)先脫碳的材料預(yù)先脫碳未脫碳未脫碳 ; ;利用鋼種氧化利用鋼種氧化 吹入吹入ArAr和鋼攪拌和鋼攪拌 SiSi脫酸脫酸(Cr,Mn(Cr,Mn等等 有用金屬回收有用金屬回收) ) 實(shí)施脫硫作業(yè)實(shí)施脫硫作業(yè)熔鋼熔鋼,Slag,Slag 同時(shí)出鋼同時(shí)出鋼EAFEAFO2 BlowingO2 Blowing脫碳機(jī)脫碳機(jī)RinsingRinsing未脫碳機(jī)未脫碳機(jī)Reduction & DesulfurReduction & Desulfur還原脫硫還原脫硫出鋼出鋼投入投入配料配料處理工程o VOD o VOD 作業(yè)方法和需要技術(shù)作業(yè)方法和需要技術(shù)提前脫碳提前脫碳最大脫脂最大脫

12、脂 ;N100ppm ;N100ppm未脫氧時(shí)出鋼未脫氧時(shí)出鋼 ; ;防止雜質(zhì)防止雜質(zhì) O O2 2 Blowing Blowing 脫碳脫脂脫碳脫脂未脫碳未脫碳 ; ;利用鋼種氧化利用鋼種氧化Bottom ArBottom Ar含量增大含量增大還原脫硫還原脫硫 ;Cr ;Cr回收回收/ /脫氧脫氧/ /脫硫脫硫Slag MakingSlag Making成分成分/ /溫度小調(diào)整溫度小調(diào)整分離廢物分離廢物處理工程LTLT處理處理( (一般鋼種一般鋼種) )AODAOD配料配料VOD (Vacuum OxygenVOD (Vacuum OxygenDecarburization)Decarbur

13、ization)VDVD(Vacuum Degassing)(Vacuum Degassing)VCD (Vacuum CarbonVCD (Vacuum Carbon Degassing) Degassing)LTLT連鑄連鑄o VOD (Vacuum Oxygen Decarburizationo VOD (Vacuum Oxygen Decarburization) ) - AOD AOD比較困難的是到低比較困難的是到低C,NC,N的領(lǐng)域，還要保持脫碳效果的問(wèn)題的領(lǐng)域，還要保持脫碳效果的問(wèn)題, ,脫脂可能脫脂可能 的真空精練設(shè)備，適用于高附加值的的真空精練設(shè)備，適用于高附加值的40040

14、0系鋼系鋼( (高高CrCr鐵素體鐵素體, ,極低的極低的C,NC,N 鋼鋼) ) 的制造的制造 o 400o 400系系- -極低極低C,NC,N鋼的特性鋼的特性 - Cr- Cr增加及增加及NiNi沒(méi)有沒(méi)有, ,氫溶解度增大氫溶解度增大- - 脫碳、脫脂困難脫碳、脫脂困難 - - 為了確保耐蝕性及焊接性，對(duì)為了確保耐蝕性及焊接性，對(duì)C+NC+N的要求較高（的要求較高（200ppm200ppm以下以下) )Ar Ar N N22 Evacuuation EvacuuationVacuum HopperVacuum HopperI-TVI-TVVacuum SublanceVacuum Sub

15、lanceTop O2 LanceTop O2 LanceBottom Porous PlugBottom Porous Plug 退火操業(yè)概要 : 不銹鋼和一般鋼的不同，在熱延過(guò)程中再結(jié)晶不充分加工組織有殘留， 通過(guò)再結(jié)晶的方法去除內(nèi)部應(yīng)需要退火工程.或者熱延后在冷延過(guò)程中 生成的Cr-碳化物，碳化物使周?chē)腃r濃度減少，耐腐蝕性明顯減低， 通過(guò)退火，驅(qū)除碳化物.連續(xù)退火的目的 - 使壓延硬化的組織再結(jié)晶軟化 - 可以使熱延時(shí)冷卻時(shí)生成的碳化物驅(qū)除 - -fer(300系)分解 - 去除Scale后改善酸洗性能 1) 連續(xù)退火工程別主要冶金理論工程別主要冶金理論 (退火酸洗退火酸洗)溫度+L

16、+L+LLiquidCr量Ni量1250 Cr 18%Ni 8%300300系系在常溫下高溫段(約1250)為止 相穩(wěn)定區(qū)間Cr量溫度8001200連續(xù)退火連續(xù)退火400400系系-Cr,Mo,Ti等 相穩(wěn)定元素向上相的領(lǐng)域擴(kuò)大，到高溫段為止，沒(méi)有變化 通過(guò)退火溫度的提高，提高生產(chǎn)性，在高溫下連續(xù)退火，短時(shí)間退火相態(tài)圖(Austenite鋼)相態(tài)圖(Fully Ferrite鋼)LiquidL+ Carbide- 穩(wěn)定元素上升 : Cr,Mo,Ti,Nb,Al- 穩(wěn)定元素下降 : ULCN, Ni1926Cr,Ti.Nb- Line Speed: Max 60mpm- 退火溫度范圍 : 100

17、01200退火爐冷卻Zone#1 APL: 60m#2 APL: 60mAir + WaterHelper Roll急冷預(yù)熱加熱均熱10501150溫度 連續(xù)退火鋼種連續(xù)退火鋼種 - 300系: 304,316等全鋼種 - 400系: 409L,430J1L,430LX,430Ti,436L,444,446 壓延組織壓延組織退火組織退火組織304409L4) 酸洗操業(yè)酸洗操業(yè)概要 : 不銹鋼的酸洗作業(yè)是對(duì)退火的氧化皮和毛胚金屬間發(fā)生的Cr致密層，用混 酸使只松解，去除氧化皮的作業(yè)，殘留的氧化皮，即使是微小的也有可能 成為冷延不良的缺陷，或者使用熱延板時(shí)，也成為一個(gè)腐蝕的因素所以要 求必須清除.

18、Cr ScaleCr Scale連續(xù)退火鋼(300,400系一部分)Batch 退火鋼 濃度 連續(xù)退火爐中表面的 Scale再生成及 Cr-Deplete Zone發(fā)達(dá)，酸洗性良好熱延中發(fā)生的 Cr-Deplete Zone的 隨著長(zhǎng)時(shí)間的退火擴(kuò)大，Cr濃度上升, Scale 變致密，酸洗性很困難毛胚毛胚硫酸的作用Scale和毛胚之間有H2 Gas，容易發(fā)生開(kāi)裂，所以在混酸槽酸洗比較容易 毛胚混酸的作用 (HF + HNO3) - 氫氟酸(HF) : 溶解毛胚的作用 (促進(jìn)酸洗 ) - 硝酸(HNO3) : 不動(dòng)態(tài)保護(hù)膜生成，防止局部的過(guò)酸洗 (控制酸洗) 必須適合的比例混合 (300系時(shí) H

19、NO3 : HF = 4 : 1 )H2 Me + 4 HNO3 - Me(NO3)3 + NO + 2 H2O Me(NO3)3 + 3HF - MeF3 + 3HNO3- Me + 0.7HNO3 + 3HF - MeF3 + NO + 2H2O 冷 扎區(qū)分不銹鋼一般鋼變形抵抗變形抵抗大變形抵抗小Mill TypeW/R Dia壓延張力20Hi 1std Reversing701304060Ton46Hi 5std Tandem4005001020Ton特征大壓下率壓延有利控制表面品質(zhì)生產(chǎn)性高有利大量生產(chǎn)體系工程別主要冶金理論工程別主要冶金理論 (冷軋冷軋)冷延材微小組織比較101010Z

20、RM(Senzimir(Senzimir Rolling Mill) Rolling Mill)設(shè)備 MakerI2S厚度范圍()0.33.00.253.0寬度范圍()7501600Line Speed(mpm)Max 600（1） Max 800（2）Type20Hi Mono Block退火及酸洗退火及酸洗退火處理退火處理 (Annealing)區(qū)分加熱方式退火爐空間退火爐類(lèi)型備注氧化性直接加熱氧化等待(excess O2 : 46%)- 水平(horizontal)必須酸洗還原性間接加熱-100%H2-75%H2+25%N2- 水平(horizontal)- 垂直(vertical)必須

21、酸洗* C-APL : 氧化性, BAL : 還原性v 酸洗處理設(shè)備 - Salt Bath(Kolene法) Type - 中性鹽電解酸洗（Neolyte) Typev 酸洗處理設(shè)備 - 硝酸(HNO3)電解酸洗 - 混酸(HF+HNO3)酸洗不銹鋼的再結(jié)晶組織不銹鋼的再結(jié)晶組織C_APL (Cold Annealing & Pickling Line)A . QSALT BATHAI R CO O LERSALT RI NSENO 3 STEERI NG RO LLNO 3 B/RNO 1 B/SNO 2 B/SNO 3 B/S A B NO 4 B/RNO 4 STEERI NG RO

22、LLNO 5 STEERI NG RO LLNO 5 B/RT/RCA SCA D RIN SED RYEREXIT LO O PEREXIT SH EA RCVPRPHFPH 1,2,3FPH 4,5,6,7E.QNO 1 B/RNO 1 STEERI NG RO LLNO 2 STEERI NG RO LLNO 2 B/RW ELDEREN T RY LO O PERPO R 1PO R 2EN T RY SH EA RAA 1BB 1A PL LA Y-O U TC_APL(Cold annealing & Pickling Line)Carousel Hearth Roll(01.11

23、)設(shè)備 MakerFATA-PM厚度范圍()0.33.0寬度范圍()7001600Line Speed(mpm)Max 60TypeSalt BathBAL (Bright Annealing Line)EXIT SHEAREXIT LOOPERENTRY LOOPERNO 1B/RNO 2 B/RDANCER ROLLNO 3 B/RNO 4 B/R NO 1 PORNO 2 POR ENTRY SHEAR WELDERPRE-CLEANING NO 1 B/SCLEANINGNO 2 B/SRINSING.12DRYERLEADER STRIP DICHARGE UNIT35MFURNACECLEANING SECTION 入口出口TRNO1 FLATTENERHELPER P/RHOT-AIRDEFP/RNO1P/RNO2P