不銹鋼冶煉工藝(DOC)

1、不銹鋼技術(shù)及其發(fā)展摘要 介紹了不銹鋼煉鋼的總體概況和品種，論述了不銹鋼在鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn) 爐、電爐、二次精煉、連鑄等方面的典型工藝流程，概述了國內(nèi)外不銹鋼的生產(chǎn) 和消費(fèi)現(xiàn)狀，提出了不銹鋼生產(chǎn)流程未來的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞 不銹鋼生產(chǎn)流程 精煉Abstract : The paper in troduced the gen eral specificati on of sta ini esssteel aking and the varieties of the product, stated the typical progresses flow in hotmetal pretreatme nt、

2、conv erter 、EAF、sec on dary refining continuous casting etc ，summarized the current status of sta ini ess steel product ion and con sumpti on andput forward the future developme nt trend of sta ini ess steel.Key words: sta ini ess steel producti on process sec on dary refi ning1. 前言不銹鋼是指具有抵抗大氣、酸、堿和鹽

3、等腐蝕作用的合金鋼的總稱。通常所說的“不銹”是指其抗腐蝕性能可歸因于在氧化的環(huán)境中，形成一層氧化 鉻表面膜。這層薄膜具有不溶解、能自行恢復(fù)和無氣孔的特點(diǎn)。不銹鋼具有良好 的耐腐蝕、耐高溫、耐磨損、外觀精美等特性，用途非常廣泛，是石油、化工、 化肥、制藥、食品、國防、餐具、合成纖維和石油提煉等行業(yè)中廣泛使用的金屬 材料。2. 不銹鋼的種類不銹鋼常按組織狀態(tài)分為：鐵素體鋼、奧氏體鋼等、雙相不銹鋼、馬氏體鋼。 另外，可按成分分為：鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼和鉻錳氮不銹鋼等。(1)鐵素體不銹鋼：含鉻 12%30%。其耐蝕性、韌性和可焊性隨含鉻量的增 加而提高，耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能優(yōu)于其他種類不銹鋼。屬于這一

4、類的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28 等。鐵素體不銹鋼因?yàn)楹t量高，耐腐蝕 性能與抗氧化性能均比較好，但機(jī)械性能與工藝性能較差，多用于受力不大的耐 酸結(jié)構(gòu)及作抗氧化鋼使用。這類鋼能抵抗大氣、硝酸及鹽水溶液的腐蝕，并具有 高溫抗氧化性能好、熱膨脹系數(shù)小等特點(diǎn)，用于硝酸及食品工廠設(shè)備，也可制作 在高溫下工作的零件，如燃?xì)廨啓C(jī)零件等。奧氏體不銹鋼：含鉻大于 18%，還含有 8%左右的鎳及少量鉬、鈦、氮等元 素。綜合性能好，可耐多種介質(zhì)腐蝕。奧氏體不銹鋼的常用牌號(hào)有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9 等。0Cr19Ni9 鋼的WCV0.08%,鋼號(hào)中標(biāo)記為“ 0”

5、。這類鋼中含有大量 的Ni 和 Cr，使鋼在室溫下呈奧氏體狀態(tài)。這類鋼具有良好的塑性、韌性、焊接 性和耐蝕性能，在氧化性和還原性介質(zhì)中耐蝕性均較好，用來制作耐酸設(shè)備，如耐蝕容器及設(shè)備襯里、輸送管道、耐硝酸的設(shè)備零件等。奧氏體不銹鋼一般采用 固溶處理，即將鋼加熱至10501150C,然后水冷，以獲得單相奧氏體組織。(3)奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼：兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)，并具有超塑性。奧氏體和鐵素體組織各約占一半的不銹鋼。在含C 較低的情況下，Cr含量在 18%28% Ni 含量在 3%10% 有些鋼還含有 Mo Cu Si、Nb Ti，N 等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點(diǎn)

6、，與鐵素體相比，塑性、 韌性更高，無室溫脆性，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，同時(shí)還保持有鐵素體不銹鋼的 475C脆性以及導(dǎo)熱系數(shù)高，具有超塑性等特點(diǎn)。與奧氏體不銹鋼相比，強(qiáng)度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應(yīng)力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐孔蝕性能，也是一種節(jié)鎳不銹鋼。(4)馬氏體不銹鋼：強(qiáng)度高，但塑性和可焊性較差。馬氏體不銹鋼的常用牌號(hào)有 1Cr13、3Cr13 等，因含碳較高，故具有較高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，但耐蝕性 稍差，用于力學(xué)性能要求較高、耐蝕性能要求一般的一些零件上，如彈簧、汽輪 機(jī)葉片、水壓機(jī)閥等。這類鋼是在淬火、回火處理后使用的。3 不銹鋼的冶煉技術(shù)及發(fā)展 3.1 不銹鋼

7、冶煉工藝流程 選擇冶煉工藝流程必須考慮不銹鋼生產(chǎn)的原料供應(yīng)條件、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)成本和產(chǎn)品品種與質(zhì)量等因素。 對(duì)生產(chǎn)規(guī)模較小的企業(yè)，在不銹鋼返回料供應(yīng)充足的條 件下，可選用適合不銹鋼返回料生產(chǎn)的電爐不銹鋼生產(chǎn)工藝流程。對(duì)生產(chǎn)規(guī)模較大的企業(yè)，如能具有較大的不銹鋼返回料供應(yīng)條件，可選用適合鐵水+不銹鋼返回料生產(chǎn)的電爐-轉(zhuǎn)爐不銹鋼生產(chǎn)工藝流程。對(duì)生產(chǎn)規(guī)模較大而不銹鋼返 回料供應(yīng)缺乏的鋼鐵企業(yè)，為降低投資可選用適合全鐵水不銹鋼冶煉的轉(zhuǎn)爐不 銹鋼生產(chǎn)工藝流程。圖 1 是三種流程的示意圖。為了適應(yīng)不銹鋼生產(chǎn)規(guī)模日益 增大的市場(chǎng)需求，目前，國內(nèi)外新建的不銹鋼生產(chǎn)線大多采用鐵水 -廢鋼混合 流程，建設(shè)適應(yīng)不銹鋼

8、和普鋼生產(chǎn)的兼容性煉鋼廠。AOD立式違鑄機(jī)(hj全鐵水轉(zhuǎn)爐流程全鐵水轉(zhuǎn)爐流程(O鐵水鐵水+ +廢鋼流程廢鋼流程圖 1不銹鋼生產(chǎn)的三種流程亦廢鋼電爐流程亦廢鋼電爐流程力凱外旅禪止醫(yī)機(jī)3.1.1選用返回料用電爐冶煉不銹鋼是傳統(tǒng)流程，工藝成熟，生產(chǎn)規(guī)模小，一般年產(chǎn)鋼4060 萬,t 生產(chǎn)成本低，鐵素體、奧氏體不銹鋼采用“二步法”生產(chǎn)工藝，超純 鐵素體不銹鋼采用“三步法”生產(chǎn)工藝 。張家港浦項(xiàng)鋼鐵流程是典型電爐-AOD 爐冶煉不銹鋼流程。以 300 系列為例,其爐料結(jié)構(gòu)為廢鋼 50%碳素廢鋼 30%高碳 鉻鐵 14%鎳鐵 4%,高碳錳鐵 2%出鋼量 150,t 熔化時(shí)間 60min,電耗 450kWh

9、/,t 收得率 95%氧耗8Nm3/t9Nm3/,t 石灰 50kg/,t 白云石 6kg/t。3.1.2全鐵水不銹鋼冶煉工藝流程的主要特點(diǎn)是以鐵水為主要原料，配加合金直接生產(chǎn) 各種牌號(hào)不銹鋼的冶煉工藝，分為采用電爐熔化合金和采用轉(zhuǎn)爐熔化合金的兩種 類型。全鐵水不銹鋼冶煉工藝的主要缺點(diǎn)是：冶煉過程熱量不足，不能大量使用不 銹鋼返回料冶煉不銹鋼（返回料的使用比例三 10%）。3.1.2.1太鋼第二煉鋼廠為全鐵水不銹鋼冶煉工藝流程，而且是兼容冶煉普鋼，具有年產(chǎn) 50萬 t 不銹鋼、250 萬 t 碳鋼的生產(chǎn)能力。主體設(shè)備包括三脫鐵水預(yù)處理裝置兩 座、脫硫鐵水預(yù)處理裝置兩座、30t 電爐一座、75t

10、K-OBM-S 復(fù)吹轉(zhuǎn)爐一座、80t 碳鋼復(fù)吹轉(zhuǎn)爐兩座、80tRH 真空處理一座、75tVOD 爐一座、75tLF 爐一座、直弧 型板坯連鑄機(jī)兩臺(tái)、方板坯兼容連鑄機(jī)一臺(tái)。不銹鋼主要品種:300 系（304、304HC 316）、400 系（430、409、410、436、CTSZB 444）等 50 多個(gè)品種。3.1.2.2該工藝主要特點(diǎn)是在脫碳保鉻爐內(nèi)同時(shí)進(jìn)行合金的熔化，工藝流程短，投資少,但 不銹鋼冶煉爐的負(fù)荷重，技術(shù)難度較大。 日本八幡廠采用 175t 轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)不銹鋼，經(jīng)脫硅、脫硫、脫磷的鐵水兌入 LD-OB 轉(zhuǎn)爐。轉(zhuǎn)爐冶煉分為三個(gè)階段：鐵水脫 碳期，提高熔池溫度至 1600C;脫碳期,

11、連續(xù)加入大量的高碳鉻鐵、錳鐵和鎳粒，溫度控制在 1600r左右，再快速升溫到 1700r以上；還原期，碳脫至 0.2%0.3%, 添加硅鐵或鋁還原渣中金屬鉻。3.1.2.3采用轉(zhuǎn)爐鐵水“三脫” +轉(zhuǎn)爐初脫碳+真空精煉脫碳三步法冶煉不銹鋼4。“三脫” 轉(zhuǎn)爐采用頂吹弱供氧和底吹強(qiáng)攪拌工藝，吹煉時(shí)間 9min,冶煉周期 20min,半鋼P(yáng)3.5%,半鋼溫度 1350C。 初脫碳轉(zhuǎn)爐采用頂吹純氧和氧氮/氬混 合氣體,底吹惰性氣體工藝實(shí)現(xiàn)快速脫碳、升溫和保鉻的目的。控制手段包括采 用焦炭進(jìn)行熱補(bǔ)償，在高碳區(qū)頂吹大流量供氧快速脫碳升溫，在低碳區(qū)逐步減少 頂吹供氧強(qiáng)度和增加頂吹混入惰性氣體比例，底吹惰性氣體

12、增加爐齡。真空精煉 脫碳爐與初脫碳轉(zhuǎn)爐匹配，可優(yōu)化脫碳條件，擴(kuò)大不銹鋼品種范圍，尤其是超低 碳、氮鐵素體不銹鋼。針對(duì)采用全鐵水配加合金生產(chǎn)不銹鋼的要求，鋼鐵研究總院開發(fā)了不銹鋼冶 煉工藝流程。該流程分為三個(gè)基本生產(chǎn)單元：（1）鐵水供應(yīng)和預(yù)處理系統(tǒng)，其任 務(wù)是向不銹鋼脫碳爐提供低磷鐵水；（2）不銹鋼脫碳爐，主要設(shè)備是頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn) 爐,主要任務(wù)是熔化鐵合金，進(jìn)行不銹鋼脫碳、升溫，控制鉻的氧化。（3）不銹鋼 精煉爐,主要設(shè)備是 LF爐和 VOD爐,應(yīng)根據(jù)鋼種的要求確定精煉工藝，主要用于不 銹鋼鋼水深脫碳、脫氧合金化，技術(shù)特點(diǎn)如圖 2 和圖所示。包括采用轉(zhuǎn)爐鐵水脫 磷預(yù)處理工藝同時(shí)熔化部分合金或不銹鋼返

13、回料（ 15%）;采用轉(zhuǎn)爐直接熔化鉻合金,不用配備電爐；采用頂吹強(qiáng)供氧和惰性氣體-氧氣混合吹煉工藝，可生產(chǎn)C 0.15%的低碳不銹鋼；采用底吹惰性氣體強(qiáng)攪拌工藝，提高爐底和爐體壽命。開發(fā)目標(biāo)包括冶煉周期60min,爐齡1000 爐,可直接生產(chǎn)C 0.15%的不銹鋼,鉻回收率98%,硅鐵消耗w15kg/t 鋼，與 VO配套生產(chǎn)各種不銹鋼品種。0. 7OW 0. 54X0. 21H 0. IM圖 2 吹煉強(qiáng)度3, 53.02.52.0L5E0(L 50. 0鐵木脫遐期呑金熔化取圖 3 元素變化3.124該流程以鐵水和鉻礦為主要原料，以焦炭作為熔融還原的還原劑和熱源，配 加少量廢鋼冶煉，雖能減少價(jià)格

14、昂貴的鉻鐵合金用量，但冶煉周期較長，工序較多, 投資成本遠(yuǎn)咼于其他工藝流程。川崎制鐵在鐵水脫磷后，在 KMS-S 中將鉻礦直接還原,升溫同時(shí)熔化廢鋼，調(diào)整鉻鎳成分，在 K-OBM-S 中脫碳,鉻鎳成分,用混合氣 體防止鉻氧化，最后在 VOD 中對(duì)高級(jí)鋼種進(jìn)行精煉5-6。3.1.3+廢鋼不銹鋼生產(chǎn)流程鐵水+廢鋼不銹鋼生產(chǎn)流程的主要優(yōu)點(diǎn)是對(duì)不銹鋼原料供應(yīng)具有較大的靈活性，可根據(jù)市場(chǎng)鎳價(jià)和不銹鋼返回料價(jià)格的波動(dòng)及供應(yīng)情況調(diào)整鐵水和不銹鋼返回 料的比例。其主要特點(diǎn)是同時(shí)配備轉(zhuǎn)爐和電爐進(jìn)行不銹鋼冶煉，采用轉(zhuǎn)爐進(jìn)行鐵 水脫磷處理，采用電爐熔化合金和返回料。缺點(diǎn)是工藝流程長、投資大、生產(chǎn)成 本較高。目前我國

15、太鋼不銹鋼新區(qū)、寶鋼不銹鋼分廠均采用該工藝流程，其特點(diǎn)是利用轉(zhuǎn)爐進(jìn)行鐵水“三脫”，脫磷后半鋼碳含量高，兌入電爐內(nèi)熔化合金，鉻收 得率較高。太鋼新區(qū)采用 180t 煉鋼轉(zhuǎn)爐+160t 電弧爐+180tAOD 爐+180tLF+CC 生產(chǎn)流 程。為解決不銹鋼磷含量問題，采用一座 180t 轉(zhuǎn)爐將高爐鐵水冶煉成碳低、磷低 的鋼水后,再分別兌入兩座 160t 超高功率電弧爐熔煉不銹鋼預(yù)熔液；不銹鋼和普 鋼生產(chǎn)可互相置換。優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，產(chǎn)量大;原料適應(yīng)性強(qiáng)；可靈活調(diào)整普照 鋼和不銹鋼的生產(chǎn)比例。缺點(diǎn)是投資較大。3.2不銹鋼冶煉技術(shù)目前,國際上已經(jīng)開發(fā)成功十幾種不銹鋼冶煉和精煉技術(shù)。不銹鋼冶煉階段 完

16、成了大部分脫碳保鉻任務(wù)，而脫碳的少量任務(wù)放在精煉階段完成。 冶煉技術(shù)主 要分為以側(cè)吹氧為主的 AOD或 AOD-L KCB-S 冶煉工藝，以轉(zhuǎn)爐為基礎(chǔ)采用底吹氧 的 K-OBM-S K-BOP GOR?工藝,以底吹攪拌為特點(diǎn)的 KCB-S 和 MRF 工藝。3.2.1 采用側(cè)吹氧的工藝方法AOE 爐是世界上不銹鋼生產(chǎn)的主導(dǎo)工藝。借鑒轉(zhuǎn)爐頂吹經(jīng)驗(yàn),AOD 也采用了頂 吹氧工藝,稱為 AOD-L 工藝特點(diǎn)是通過側(cè)吹氧氬/氮混合氣體，降低 CC 分壓,脫碳 保鉻；增設(shè)頂吹氧槍加速高碳區(qū)脫碳速度或用于爐內(nèi)二次燃燒，以縮短冶煉時(shí)間；熔池碳小于 0.60%時(shí)，頂吹停止供氧,靠純側(cè)吹脫碳或混吹氧氮/氬混合氣

17、體，加 速低碳區(qū)稀釋脫碳；終點(diǎn)碳含量可小于0.015%;爐容比為 0.550.60Nm3/,t 供氧 強(qiáng)度低,爐齡為 150200 爐凹。KCB-S 是克虜伯開發(fā)的復(fù)合吹煉法，工藝特點(diǎn)是在吹煉初始階段，同時(shí)頂吹 和側(cè)吹純氧快速脫碳升溫。到達(dá)一定溫度后，在吹煉期間，分批加入各種合金料、 石灰或廢鋼。熔池碳含量降到 0.70%以下，按 4 ： 1、2 : 1、1 : 1、1 : 2 和 1 : 4 比例逐步增加頂吹和側(cè)吹氣中惰性氣體比例。熔池碳含量低于0.15%后，停掉頂槍,采用側(cè)吹氧脫碳；目標(biāo)碳含量達(dá)到后，僅采用惰性氣體側(cè)吹攪拌還原10。3.2.2K-BOP 類似于從爐頂氧槍吹氧的 BOF 專爐

18、，下部風(fēng)嘴設(shè)在轉(zhuǎn)爐底部，可從底部 噴吹石灰粉改善脫硫。 底吹氣體中采用天然氣或丙烷作為保護(hù)氣，以提高耐材壽 命,爐齡可達(dá) 600 爐。K-OBM-S 轉(zhuǎn)爐是由奧鋼聯(lián)開發(fā)的,是 BOP 法的發(fā)展,風(fēng)口安 裝于轉(zhuǎn)爐的側(cè)面或底部，還裝有頂部氧槍。頂部氣體采用氧氣、氮?dú)夂蜌鍤?，通過 底部風(fēng)口噴吹氧氣、氮?dú)?、氬氣和烴類氣體。天然氣和丙烷用于風(fēng)口保護(hù)和提高 耐火材料的壽命。GOR 轉(zhuǎn)爐是多種能源介質(zhì)復(fù)合吹煉的底吹轉(zhuǎn)爐，其供氣管路通過安裝在轉(zhuǎn)爐 底部的三個(gè)套管式噴嘴向熔池吹入可調(diào)成份的氧氣、氮?dú)?、氬氣、天然氣（或其它碳?xì)浠衔铮┑幕旌蠚怏w。冶煉的第一階段吹氧，由碳?xì)浠衔锉Ｗo(hù)噴嘴；第二 階段吹入氧、氬（或氮

19、）、碳?xì)浠衔锖退鼈兊幕旌蠚怏w；第三階段向轉(zhuǎn)爐熔池吹 入純氬（或氮）。瑞典的 Uddeholm 和法國的 CreusotLoire 開發(fā)的 CLU 采用蒸汽作為稀釋氣體 從底部吹氧氣、蒸汽、氮?dú)夂蜌鍤猓瑫r(shí),從爐頂吹氧氣、氮?dú)夂蜌鍤?。脫碳時(shí)，開始吹氧氣-蒸汽混合氣體。采用這種轉(zhuǎn)爐，耗氬量降低，但耗硅量卻很高，而且鋼 中氫含量增加。目前的趨勢(shì)是用更多的氬氣來取代蒸汽來提高效率11。3.2.3臺(tái)灣中鋼的 CSCB鐵水、高碳鉻鐵和鎳鐵為原料,焦炭作補(bǔ)充熱源,通過頂 吹純氧和底吹大流量吹惰性氣體，在一座轉(zhuǎn)爐內(nèi)完成不銹鋼熔煉和主脫 碳任務(wù)。因出鋼碳不能低于 0.20%,必須與 VOD 搭配才能生產(chǎn)不銹鋼

20、,可用于交替 生產(chǎn)碳鋼和不銹鋼。曼內(nèi)斯曼德馬克開發(fā)的 MRP-L 頂吹純氧，底吹純惰性氣體，采用可更換爐底，爐齡高達(dá) 1200 爐。爐容比與 AOD 爐接近,為 0.6Nm3/t。一般與真空精煉脫碳爐 組合成三步法工藝,出鋼碳含量為 0.20%- 0.30%,鉻回收率達(dá) 97%- 99%2。324不銹鋼冶煉工藝的選擇必須從不銹鋼原料供給情況出發(fā)，正確選擇不銹鋼生產(chǎn)工 藝流程,并根據(jù)流程的要求正確選擇不銹鋼冶煉工藝。不同不銹鋼冶煉工藝的評(píng) 價(jià)體系包括：生產(chǎn)效率（供氧強(qiáng)度、冶煉周期、爐齡）,合金熔化能力，生產(chǎn)成本（鉻 收得率、硅鐵消耗和爐齡），見表4,如圖 5 所示。工藝君稱供気強(qiáng)度” E 詞冶煉

21、周朋1m 0護(hù)齡/爐轄收得率他砕柱消耗訥mil U cr| 5低Sck HIiflis- 2Wick 12K- 0IH - S工3CL 2 a 3髙芍 4W11n.inij低HLICSCI41 4 4. UCk 2 - a 3高KII1 IK紐M10Cl. 2- CH 25低TO-和dK)/34MJMH3CI圖 4 不銹鋼冶煉工藝的評(píng)價(jià)比較AODCLlCSCBMRP圖 5 工藝特點(diǎn)3.33.3.1VD真空脫碳是通過降低鋼液面上方真空室壓力，促進(jìn) CO 氣泡溢出，從而加快熔池脫 碳。真空脫碳法的特點(diǎn)是通過控制真空度，能在完全抑制 Cr 氧化的情況下進(jìn)行 脫碳，渣中 （Cr2O3）少，硅鐵消耗低。

22、在真空下，有利于脫碳、脫氮和脫氫，能生產(chǎn) 超低碳、氮的不銹鋼。為防止減壓情況下鋼水噴濺造成設(shè)備事故，供氧強(qiáng)度受到 限制,要求處理鋼水碳含量不大于 0.60%。3.3.2VOD真空氧脫碳是 1967 年 ThyssenKrupp 開發(fā)的不銹鋼精煉技術(shù)。 在脫碳初期，為防 止噴濺增大，采用高槍位、低真空度和小底攪工藝；在脫碳中期，脫碳反應(yīng)進(jìn)行逐 步提高真空度；在脫碳后期，碳擴(kuò)散為限制環(huán)節(jié)，降低吹氧速度，增大底攪強(qiáng)度；臨 近終點(diǎn)停止送氧，吹氬攪拌利用真空氧脫碳；最后在還原精煉時(shí)，加還原劑和 CaO CaF2 熔劑將脫碳精煉期氧化到 1%Cr還原并脫除鋼中硫。3.3.3SS-VODSS-VOD!由川崎

23、鋼鐵公司在傳統(tǒng) VODT 藝基礎(chǔ)上在底部增設(shè)多個(gè)多孔塞，對(duì)熔池 進(jìn)行強(qiáng)烈攪拌，加速高鉻鋼水的脫碳、脫氮和脫氫，能生產(chǎn)極低碳氮不銹鋼。第一 階段脫碳時(shí)可由 0.80%降到 0.015%,同時(shí)脫氮。第二階段脫碳時(shí)可由 0.015% 降到 0.002%以下。日本還發(fā)展了VOD-PB 臺(tái)煉超低超純鐵素體不銹鋼技術(shù)。3.3.4RH-KTB川崎鋼鐵公司在傳統(tǒng) RH 基礎(chǔ)上通過增設(shè)頂吹氧槍開發(fā)出不銹鋼深脫碳技術(shù)。K-BOP+RH-KT 流程與 K-BOP+RH 流程相比，處理前的碳含量要求分別為 0.01%和0.12%,FeSi 消耗減少 8.1kg/,tCaO 消耗減少 33.7kg/,t 氬氣消耗減少

24、8.9Nm3/,t 吹煉時(shí)間縮短13.5min,生產(chǎn)率提高 23%3.3.56IM II KTIt達(dá)到水平/x楕煉條件達(dá)到水平fX】仃“精味條件達(dá)到水平丿K KA)用氮強(qiáng)囂損拌 1U鐵景館不鐫鋼精煉時(shí)間 20鐵壽體桶鋼楕煉時(shí)間1m訊強(qiáng)插)ME b大流星攪拌確保骯琳塑LG用 30c25減少吸嗝訴氣S 11)用還原采用擔(dān)環(huán)渣法 10采用氧槍用鋁燃燒補(bǔ)償腸 5采用豆空噴粉脫硫 31) 30 30鋁脫氫-吹氤時(shí)間LU mh用碳醵鹽熔劑脫磷 im用心島脫磷 0.7%時(shí),在 60 t AOD 采用純氧吹煉，溫度1 580C時(shí),w(Cr)20%,首先氧化碳，當(dāng) w(C) 0.7%,采用 O2;Ar(N2)連

25、續(xù)變化方式脫碳，當(dāng) w(C) 0.10%用純氬吹煉，用鋼中余氧及渣中的 Cr2O3 進(jìn)一步脫碳。光制鐵所采用這種方法，前期氧利用率與傳統(tǒng) 方法一致,但脫碳速度得到提高，氧槍沒有出現(xiàn)熔損加大問題，后期氧利用率 CRE 提高 6%,結(jié)果 FeSi消耗降低了 0.7 kg/t。(2) 深脫硫工藝按照傳統(tǒng)的 AOD 操作,脫碳終了加入 FeSi 進(jìn)行 Cr2O3 的還原操 作，然后扒去 85%以上的渣子再加入 CaO CaF2 及粉狀 FeSi 或 CaSi 進(jìn)行脫硫的 精煉操作，這樣對(duì)成本、精煉時(shí)間、操作條件都十分不利。新日鐵光制所采用 Al 代替 FeSi 進(jìn)行脫硫，取得滿意的效果,w(S)10X

26、10-6,還原精煉時(shí)間縮短 517 min,如下圖。渣子堿度要求 CaO+MgnSiO2+AI2O3=2.83.5以 N2 代 Ar 及供氧強(qiáng)度的提高 Ar 作為 AODB煉的主要?dú)怏w，因其價(jià)格較高，在不銹鋼精煉時(shí)用 N2 代 Ar,其代 Ar 率達(dá)到 20%40%對(duì)于 w(N)為 400X10-6 800X10-6 的鋼可以在脫碳一期、二期代 Ar,產(chǎn)品 w(N)要求 1 500X10-62 500X10-6,脫碳期全部用 N2 代 Ar,產(chǎn)品 w(N)要求 3 000X10-6,可以全程用 N2 代Ar。日本太平洋金屬八戶廠在生產(chǎn) 304 鋼時(shí)代 Ar 率達(dá)到 80%產(chǎn)品 w(N)580X

27、10-6,小于該鋼允許 w(N)650X10-6 的要求。AOD 供氧強(qiáng)度提高：供氧強(qiáng)度Nm3/mir?t 是提高脫碳速度,縮短精煉時(shí)間,廢鋼加入量多少及降低成本的關(guān)鍵 工藝參數(shù)。經(jīng)過jf i iLI1v.di特?cái)_工藝Z Ctl2 300X10-6的不銹鋼時(shí)，優(yōu)越性十分突出，但是 生產(chǎn)w(C+N)0.1%時(shí)按傳統(tǒng)工藝由底側(cè)處風(fēng)槍吹入 O2/Ar(N2), 當(dāng) w(C)0.1%時(shí)停止吹氧改由 Ar(N2),同時(shí)將真空罩套在 AOD爐帽上，真空度為 2.02.67 kpa,底吹 Ar/(N2)流量為 2030 Nm3/min,在強(qiáng)大的攪拌下，鋼水中的 余氧及渣中的氧化物，進(jìn)行脫碳，經(jīng)過 1020

28、min,熔池溫降 5070C,鋼中 w(C+N)達(dá)到 100X10-6 以下。不同鋼種應(yīng)用 AOD-VC 的碳、氮濃度見表 3。AOD-VCR 其底吹攪拌能力是 SS-VO 的 1320 咅,是 VOD 的 3244 倍,因此創(chuàng)造了脫碳、脫氮 動(dòng)力學(xué)及熱力學(xué)條件，若達(dá)到同樣C、 N質(zhì)量分?jǐn)?shù),SS-VODK40 min 以上。 若要 求 w(C) 150X10-6,w(N) 300X10-6,采用 AOVCR 匕 AO 可以縮短精煉時(shí) 間 21%4國內(nèi)外不銹鋼的生產(chǎn)和消費(fèi)情況4.1 世界不銹鋼的生產(chǎn)和消費(fèi)情況從 20 世紀(jì) 50 年代開始，世界不銹鋼進(jìn)入了大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)階段。半個(gè)多世紀(jì)以來，隨

29、著生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)需求的不斷增加，世界不銹鋼產(chǎn)量 出現(xiàn)了連續(xù)增長的態(tài)勢(shì)：1950 年全球不銹鋼產(chǎn)為 100 萬 t , 2000 年達(dá)到 1950 萬 t, 2006 年增長到 2842萬 t 。尤其是進(jìn)入 21 世紀(jì)之后，世界不銹鋼產(chǎn)量大幅增加。 據(jù)國際不銹鋼論壇(ISSF )報(bào)道，2006 年世界不銹鋼產(chǎn)量同比增長 16. 7 % , 其中亞洲增長 20. 6 % ,產(chǎn)量達(dá)到 1510 萬 t,超過世界總產(chǎn)量的一半，這說明 世界不銹鋼產(chǎn)量的增長 因素主要來源 于亞洲。2006 年世界不銹鋼產(chǎn)量同 比增長 16. 7 % ,其中亞洲增長 20. 6 % ,產(chǎn)量達(dá)到 1510 萬 t,

30、超過世界總產(chǎn)量的一半，這說明世界不銹鋼產(chǎn)量的增長因素主要來源于亞洲。2006 年以前，日本、美國、韓國一直是世界不銹鋼產(chǎn)量最大的幾個(gè)國家,2006 年,中國不銹鋼產(chǎn)量達(dá)到 530 萬 t （同比增長 68 %）,首次超過日本成為世界不銹鋼產(chǎn)量最大的 國家。近年來世界不銹鋼產(chǎn)量見表 7、主要國家不銹鋼產(chǎn)量見表 &年代產(chǎn)量19951 56019961 55719971 69619981 67919991 79320 (X)1 95120011 89120022 06920032 28420042 41720052 43320062 842表 7 19952006 年世界不銹鋼產(chǎn)量萬 t國

31、家2005年2006年2007年預(yù)計(jì)注：其他國家是指獨(dú)聯(lián)體、印度、巴西、加拿大、非洲等國。數(shù)據(jù)來源：英國鋼鐵咨詢公司（MEPS 以及筆者對(duì)各媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合。表 8世界主要國家不銹鋼產(chǎn)量 萬 t4.2我國不銹鋼的生產(chǎn)和消費(fèi)情況自 20 世紀(jì) 90 年代以來，我國不銹鋼供給一直遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求，致使不 銹鋼材大量進(jìn)口。進(jìn)入 21 世紀(jì)之后,不銹鋼制品行業(yè)正如我國鋼鐵行業(yè)一樣得 到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，不國陸灣家本國國1515國大臺(tái)國計(jì)R R美韓盟屮他合歐其379*()390.0395224.0220.0220827.0927.5877290.()530.07(X)161.5168,5163277.0

32、300,03572 378.52 784.02 95()220.025() J)238銹鋼市場(chǎng)需求量迅速增加，許多企業(yè)紛紛新建或擴(kuò)建 不銹鋼項(xiàng)目。20052006 年，寶鋼太鋼不銹鋼工程相繼投產(chǎn),在很大程度上緩 解了我國不銹鋼供給不足的矛盾。據(jù)中國特鋼協(xié)會(huì)不銹鋼分會(huì)報(bào)道：2006 年我國 不銹鋼粗鋼產(chǎn)量達(dá)到 530 萬 t（鋼材 450. 8 萬 t ）, 同比長 68 % ;進(jìn)口不銹鋼 250. 1 萬 t,同比降低 20. 13 %;出口 90. 4 萬 t , 同比增加 122.64 % ; 表觀 消費(fèi)量610 萬 t,增幅達(dá) 14 %。20012006 年我國不銹鋼產(chǎn)量、進(jìn)出口量和表

33、觀消費(fèi)量見表 9,主要鋼鐵企業(yè)產(chǎn)量見表 10。年份粗鋼產(chǎn)廣進(jìn)口量出口雖表觀消費(fèi)量2(X)1年9016712532(X)2年11()24043302(X)3年178296164542(X)4年236289來）來）4492(X)5年29()302415072(X)6年53()( H 450125090610表 9 20012006 年我國不銹鋼產(chǎn)量、進(jìn)出口量和表觀消費(fèi)量萬 t鈿廠-耐聽不銹鋼2(1)5年20腮年2005年20師年2D0S年20()6年2005年2(X16年92, 5311 109 656255 651330 644544 6HO6S3 412-寶啊976 3241 195 4432

34、5N 413381 020714 45N795 0732? 4517 550沙鋼332 793430 152=-332為3430 152一一東北特鋼115 427123 01470 4-(191 83242 29729 7852 6S91 39762 65662 67654 53855 65 32 5053 5444 5744 51830 46431 23 L29 7661 5141 465-12 43515 679II冊(cè)4122閔3 5()25 561166 339133 8645 56132 4-75一一3 51()39 5623 51039 562一-一-注：寶鋼包括上?？颂敳蛯幉▽毿虏讳P鋼公司。數(shù)據(jù)來源：中國鋼協(xié)（非鋼鐵企業(yè)產(chǎn)量未列在內(nèi)）。表 10 20052006 年主要鋼鐵企業(yè)不銹鋼產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)t5 結(jié)論（1） 我國不銹鋼生產(chǎn)的產(chǎn)量和質(zhì)量都有了長足的進(jìn)步，未受到經(jīng)濟(jì)危機(jī)的明顯 影響，不銹鋼市場(chǎng)和產(chǎn)能仍有較大的發(fā)展空間。（2） 選擇不銹鋼工藝流程時(shí)必須考慮原料供應(yīng)條件、生產(chǎn)