不銹鋼生產(chǎn)技術(shù)

1、不銹鋼生產(chǎn)技術(shù)第1頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)55分，星期日CertificatesLloydsRegisterAD-WKorean Register of Shipping第2頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)55分，星期日不銹鋼的一般制造工程原料 鐵水煉鋼熱軋.退火酸洗冷軋一般鋼鐵礦石高爐LD不需要熱軋退火TANDEM壓延(連續(xù)壓延)不銹鋼SCRAPCHROMENICKELALLOYS電爐AODVOD熱軋后固溶化熱處理酸洗Z-MILL壓延(REVERSING壓延)第3頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)55分，星期日1. 煉鋼制造工程區(qū)分STS鋼一般鋼原料STS

2、 ScrapNi & Cr Alloys鐵礦石溶解(熱源)電爐(電)熔礦爐(Cokes)精練(熱源)精練爐(C 氧)LD 電爐(C 氧)廢料鉻鎳其他合金電爐(EAF)精練爐(AOD)精練爐(VOD)連鑄(C/C)Slab和一般碳素鋼比較精練方法比較區(qū)分AODVOD精練方式稀釋氣體脫碳法震動(dòng)脫碳法脫碳階段100ppm50ppm生產(chǎn)性高低適用范圍泛用高純度鋼極底C,N鋼世界使用率72%20%制造 PROCESS第4頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)55分，星期日2. 熱軋及退火酸洗工程Slab加熱爐(RF)熱軋(RMFMD/C)Black Coil一般退火(BAF) 熱軋退火酸洗(H-AP

3、L)White Coil(No.1) 研磨(CGL) 準(zhǔn)備(CPL)區(qū)分300系(Austenite系)400系Ferrite體Martensite體Fully-ferrite體Semi-ferrite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)有有鋼種別退火酸洗經(jīng)由工程* 400系STS鋼 “低溫退火處理”是 Ac1變態(tài)點(diǎn)以下的熱處理。熱軋退火酸洗第5頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)55分，星期日3. 冷延工程冷延(ZRM)冷延退火酸洗(C-APL)光輝退火(BAL)調(diào)質(zhì)壓延(SPM)形狀校正(TLL)表面研磨(CPL)(STL)(SHL)(Coil)(

4、Skelp)(Sheet)工程作業(yè)技術(shù)特征冷 延用20Hi 1std 冷延壓延機(jī)反復(fù)來(lái)回 (Reversing)壓延退火工序氧化退火及酸洗 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 Process(BAL) - 100% 氫氣環(huán)境下，間接加熱的熱處理(還原性) (2D)(BA)(2B)(HL, N0.3, No.4)第6頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)55分，星期日 o 電爐作業(yè)方法及技術(shù) 電爐操業(yè)(Electric Arc Furnace) 主原料及合金

5、鐵投爐后，利用通過(guò)3向交流的ARC的熱量，使之 溶解，用輔助熱源吹入氧氣，利用C,Si氧化熱。 使用原料 - STS Scrap,碳鋼 Scrap - Fe-Cr(H,C)Fe-Ni,Mo,Cu 等 設(shè)備特性 - 3相 AC電爐 - 使用電爐 Enclosure(粉塵最小化)Waste GasInjectionLimeInjectionCarbon電極棒Al-ArmEnclosure倒鐵水SLAG排出口4015投入量:60% 生石灰及 Cokes投入 在低tap中開(kāi)始溶解 Lime InJection Melt Down時(shí)吹入氧氣在低tap中開(kāi)始溶解Lime InJectionMelt Dow

6、n時(shí)吹入氧氣Fe-Si投入(Cr還原)Slag 配料投入量:40% 投入生石灰*出爐溫度:1580精練爐熱源及 Slag Formation1次原料投入1次溶解2次原料投入2次 溶解升熱期出爐處理工程工程別主要冶金理論（煉鋼)第7頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)55分，星期日 AOD 操業(yè)方法及需要技術(shù)AOD 操業(yè) (Argon Oxygen Decarburization) N,Ar和惰性氣體和氧氣一起投爐，隨著爐內(nèi)CO壓力減少，碳也減少， 但必須增加惰性氣體的的量。Gas 稀釋脫碳法 向爐內(nèi)吹氧時(shí)，Cr起氧化反應(yīng)，Cr氧化物和鋼種中的碳反應(yīng)，達(dá)到脫碳 的效果。隨著Cr氧化物的減少

7、，為了達(dá)到脫碳的效果，必須減少CO的壓力. 2Cr + 3O (Cr2O3) -(1)(Cr2O3) + 3C 2Cr+ 3CO- (2)Waste gasTop-LanceSub-Lance(溫度,成分Check渠道)O2ArN25 TuyeresO2ArN2Top & Tuyere利用的 O2 Blowing ;根據(jù)Cr濃度及碳濃度的Gas比例運(yùn)行合金鐵及副料投入減少溫度， 投入生石灰粉末和合金鐵經(jīng)過(guò)VOD的材料預(yù)先脫碳未脫碳 ;利用鋼種氧化 吹入Ar和鋼攪拌 Si脫酸(Cr,Mn等 有用金屬回收) 實(shí)施脫硫作業(yè)熔鋼,Slag 同時(shí)出鋼EAFO2 Blowing脫碳機(jī)Rinsing未脫碳機(jī)

8、Reduction & Desulfur還原脫硫出鋼投入配料處理工程第8頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)55分，星期日o VOD 作業(yè)方法和需要技術(shù)提前脫碳最大脫脂 ;N100ppm未脫氧時(shí)出鋼 ;防止雜質(zhì) O2 Blowing 脫碳脫脂未脫碳 ;利用鋼種氧化Bottom Ar含量增大還原脫硫 ;Cr回收/脫氧/脫硫Slag Making成分/溫度小調(diào)整分離廢物處理工程LT處理(一般鋼種)AOD配料VOD (Vacuum OxygenDecarburization)VD(Vacuum Degassing)VCD (Vacuum Carbon Degassing)LT連鑄o VOD (

9、Vacuum Oxygen Decarburization) AOD比較困難的是到低C,N的領(lǐng)域，還要保持脫碳效果的問(wèn)題,脫脂可能 的真空精練設(shè)備，適用于高附加值的400系鋼(高Cr鐵素體,極低的C,N 鋼) 的制造 o 400系-極低C,N鋼的特性 - Cr增加及Ni沒(méi)有,氫溶解度增大- 脫碳、脫脂困難 - 為了確保耐蝕性及焊接性，對(duì)C+N的要求較高（200ppm以下)Ar N22 EvacuuationVacuum HopperI-TVVacuum SublanceTop O2 LanceBottom Porous Plug第9頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)55分，星期日 退火

10、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 (退火酸洗)第10頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)55分，星期日溫度+L+L+LLiquidCr量Ni量1250 Cr 18%Ni 8%300系在常溫下高溫段(約1250)

11、為止 相穩(wěn)定區(qū)間Cr量溫度8001200連續(xù)退火400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)Cr1926Cr,Ti.NbLiquidL+ Carbide- 穩(wěn)定元素上升 : Cr,Mo,Ti,Nb,Al- 穩(wěn)定元素下降 : ULCN, Ni1926Cr,Ti.Nb第11頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)55分，星期日- Line Speed: Max 60mpm- 退火溫度范圍 : 10001200退火爐冷卻Zone#1

12、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 - 300系: 304,316等全鋼種 - 400系: 409L,430J1L,430LX,430Ti,436L,444,446 第12頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)55分，星期日壓延組織退火組織304409L第13頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)55分，星期日4) 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

13、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.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第14頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)55分，星期日硫酸的作用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

14、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) HNO3 : 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 第15頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)55分，星期日冷 扎 客戶(hù)訂貨厚度基準(zhǔn)確保厚度品質(zhì)。 賦予在退火工程中結(jié)晶軟化的必要驅(qū)動(dòng)力（driving force) 不銹鋼表面品質(zhì)確保 不銹鋼和一般鋼對(duì)比，強(qiáng)度高，對(duì)冷延

15、的變形抵抗大，不能用大口徑的work roll的連續(xù)壓延(Tandem Rolling)，一般用小口徑的work roll冷延作業(yè)(Reversing Cold Rolling)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 (冷軋)第16頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)55分，星期日冷延材微小組織比較101010304430409L第17頁(yè)，共29頁(yè)，2

16、022年，5月20日，0點(diǎn)55分，星期日Z(yǔ)RM(Senzimir 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 客戶(hù)訂貨厚度基準(zhǔn)確保厚度品質(zhì) 表面光澤確保第18頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)55分，星期日退火及酸洗 符合客戶(hù)的要求鋼種別用途別的加工性確保 對(duì)冷延加工硬化的材料軟化 保持不銹鋼不銹鋼品質(zhì)保證(光澤度)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(e

17、xcess 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)必須酸洗* C-APL : 氧化性, BAL : 還原性第19頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)55分，星期日酸洗處理 (Pickling) “氧化熱處理生成的scale的去除及不動(dòng)態(tài)化” 酸洗處理設(shè)備 - Salt Bath(Kolene法) Type - 中性鹽電解酸洗（Neolyte) Type 酸洗處理設(shè)備 - 硝酸(HNO3)電解酸洗 - 混酸(HF+HNO3)酸洗第20頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，

18、5月20日，0點(diǎn)55分，星期日不銹鋼的再結(jié)晶組織10101010304409L430, Ac1 以下430, Ac1 以上第21頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)55分，星期日C_APL (Cold Annealing & Pickling Line)第22頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)55分，星期日C_APL(Cold annealing & Pickling Line)Carousel Hearth Roll(01.11)設(shè)備 MakerFATA-PM厚度范圍()0.33.0寬度范圍()7001600Line Speed(mpm)Max 60TypeSalt Bath

19、冷延加工的 Coil的再結(jié)晶和 材質(zhì)軟化 (加工性確保) 表面光澤確保第23頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)55分，星期日BAL (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

20、 SECTION 入口出口TRNO1 FLATTENERHELPER P/RHOT-AIRDEFP/RNO1P/RNO2P/RNO2 FLTCONVEYOR BELTTOP GUIDE ROLLINLET SEAL ROLLOUTLETSEAL ROLLDRIVE ROLLMEASURING ROLLDANCER ROLLIDLLE ROLL STEERING ROLLCONVEYOR BELT第24頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)55分，星期日BAL(Bright Annealing Line) POSCO 冷延加工的 Coil的再結(jié)晶和 材質(zhì)軟化 (加工性確保) 表面光澤確保設(shè)備 MakerMDM(Furnace:EBNER)厚度范圍()0.151.60寬度范圍()6001300Line Speed(mpm)Max 60TypeMuffle Type第25頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)55分，星期日C_APL 硝酸電解酸洗槽第26頁(yè)，共29頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)55分，星期日S