特殊鋼流程課件

61、輟學如磨刀之石，不見其損，日有所虧。62、奇文共欣贊，疑義相與析。63、曖曖遠人村，依依墟里煙，狗吠深巷中，雞鳴桑樹顛。64、一生復能幾，倏如流電驚。65、少無適俗韻，性本愛丘山。特殊鋼流程特殊鋼流程61、輟學如磨刀之石，不見其損，日有所虧。62、奇文共欣贊，疑義相與析。63、曖曖遠人村，依依墟里煙，狗吠深巷中，雞鳴桑樹顛。64、一生復能幾，倏如流電驚。65、少無適俗韻，性本愛丘山。特殊鋼流程特殊鋼冶金生產(chǎn)流程

成國光

(北京科技大學冶金與生態(tài)學院)

特殊鋼棒線材流程

61、輟學如磨刀之石，不見其損，日有所虧。特殊鋼流程特殊鋼流1特殊鋼流程課件2特殊鋼流程課件3特殊鋼流程課件4特殊鋼流程課件5日本大同

EAF(70t,4臺)－LF(2臺)－RH(2臺)－CC(兩流立式大斷面370×470mm2)－初軋(1000,750軋機)－棒線材軋機特殊鋼流程課件6大同MRAC－SSS新工藝(MultfunctionRefiningandAdvancedCasting－SpecialSolutionSoaking)LF+RH多功能精煉實現(xiàn)鋼水極低的[O]、[Ti]含量；中間包的徹底密封防止鋼水的重氧化；連鑄坯熱履歷的最優(yōu)化來保證軸承鋼棒線材中含鈦夾雜物數(shù)量的顯著減少和尺寸的明顯變小。大同MRAC－SSS新工藝7國外先進廠家的夾雜物控制措施國外先進廠家的夾雜物控制措施8

日本大同公司的軸承鋼質(zhì)量現(xiàn)狀(A:新工藝；B、C、D:傳統(tǒng)工藝;E:ESR－VAR工藝)日本大同公司的軸承鋼質(zhì)量現(xiàn)狀9

各種工藝軸承鋼疲勞壽命的比較各種工藝軸承鋼疲勞壽命的比較10川崎水島制鐵所(軸承鋼)轉(zhuǎn)爐吹氬站RHCC高碳出鋼；

爐內(nèi)加Cr鐵；

終點T.Fe<7.0%;

低溫出鋼1640℃；

高堿度終點控制。

爐渣堿度控制；

爐渣熔化特性；

爐渣流動性控制。

攪拌制度；

真空度模式；

真空時間。川崎水島制鐵所(軸承鋼)轉(zhuǎn)爐吹氬站RHCC高碳出鋼；爐渣堿11CaO(%)SiO2(%)Al2O3(%)MnO(%)T.Fe(%)

B=CaO/SiO2加入量(Kg/t)LD爐渣59.514.52.52.06.0

4.15.75添加劑44.37.248.510.0鋼包渣51.010.132.60.220.40

5.015.752040600RH后Ar后Ar前中間包T.O/ppmCaOSiO2Al2O3MnOT.FeB=Ca12NKK京濱制鐵所250tLDNK-APRHBL-CC爐渣精煉氣體攪拌脫氣；夾雜物上浮立式連鑄；400mm×520mm；TD等離子加熱NKK京濱制鐵所250tLDNK-APRHBL-CC爐渣精煉13NK-APRH502050020010010000.1000.0500.0200.0100.005攪拌功(w/t)夾雜物去除常數(shù)(1/min)NK-APRH502050020010010000.100014住友金屬和歌山制鐵所BFDe-PDe-CRHBL-CC160tSTB-SumitomoTopandBottomBlowingSRP-SimpleRefiningProcess轉(zhuǎn)爐容量160t底吹氣體流量0.1Nm3/min

RH驅(qū)動氣體流量800Nl/min插入管內(nèi)徑450min循環(huán)量80t/min

No.2BloomCC機型Concast斷面409mm×531mm澆注半徑（castingradius）15m中間包容量30t住友金屬和歌山制鐵所BFDe-PDe-CRHBL-CC16015204060030201040T.O/ppm050循環(huán)時間(min)K為脫氧速度常數(shù)；（1/min）,RH為0.15左右204060030201040T.O050循環(huán)時間(min)1680tEFVSCLFRHCC愛知高爐轉(zhuǎn)爐除渣CCVADEMS神戶NKK京浜制鐵所：高爐－鐵水予處理－轉(zhuǎn)爐－真空除渣－鋼桶精煉－RH－CC80tEFVSCLFRHCC愛知高爐轉(zhuǎn)爐除渣CCVADEMS17瑞典OVAKO公司瑞典OVAKO公司18OVAKO公司氧含量變化OVAKO公司氧含量變化19德國軸承鋼生產(chǎn)廠家工藝

德國蒂森公司是歐州的主要軸承鋼生產(chǎn)廠家之一，年產(chǎn)軸承鋼16萬噸。采用以下兩種不同的軸承鋼生產(chǎn)工藝路線:110tEAF鋼桶脫氣和精煉CCⅠ高爐140tTBMRHⅡICCC德國軸承鋼生產(chǎn)廠家工藝110tEAF鋼桶脫氣和精煉CCⅠ高爐20轉(zhuǎn)爐LFVDCC喂線弱攪拌這個廠已經(jīng)獲得了氧含量低于10ppm的清潔度水平。其具體措施為：(1).減少覆蓋渣；(2).降低渣中(FeO)含量；(3).弱攪拌；(4).合理的脫氧工藝；(5).真空脫氣；(6).連鑄中防治水口堵塞。這個廠主要為汽車工業(yè)生產(chǎn)高質(zhì)量的鋼，其中包括軸承鋼。

德國Klockner-Georgs廠轉(zhuǎn)爐LFVDCC喂線弱攪拌這個廠已經(jīng)獲得了氧含量低于10pp21德國克虜伯Siegen-Geisweid廠：

1978年EAF－VD－CC1983年EAF－LF－VD－FT－CC1986年EAF－LF－RH－FT－CC蒂森：BF－140tTBM－RH－IC(CC)德國克虜伯Siegen-Geisweid廠：22G.K.Notman,A.Herbert,D.Morris,C.Jemson:ProductionofcleanrailsteelsinBritishSteelCorporation,CleanSteel3,TheInstituteofMetals,269-276，1986年260tBOFLFRH330mm×254mmBloom

Rail

－BritishSteel英鋼公司G.K.Notman,A.Herbert,D.Morris,23具有320年的歷史，1961年擁有世界上的第一臺連鑄機，年產(chǎn)量250萬噸，主要產(chǎn)品：中厚板燒結(jié)→高爐→鐵水預處理→BOF(185t)→VD(少量LF)→板坯CC→加熱→軋制具有320年的歷史，1961年擁有世界上的第一臺連鑄機，年產(chǎn)24浦項鋼廠工藝：BOF－LF－RH－BLOOM工序工藝傳統(tǒng)方法改進方法出鋼脫氧脫氧次序：FeSi,FeMn,Al脫氧次序：Al,FeMn,FeSi造渣LF調(diào)溫電弧電弧造渣添加CaO-CaF2添加CaO-Al2O3夾雜物去除RH脫氣循環(huán)時間25min循環(huán)時間25min夾雜物去除連鑄連鑄連鑄連鑄浦項鋼廠工藝：BOF－LF－RH－BLOOM工序工藝傳統(tǒng)方25軟化溫度,℃熔化溫度,℃流動溫度,℃?zhèn)鹘y(tǒng)工藝,℃

1468

1505

>1510改進工藝,℃

1347

1349

1368差距,K

121

156

~142爐渣特性溫度軟化溫度,℃熔化溫度,℃流動溫度,℃?zhèn)鹘y(tǒng)工藝,℃26LF1LF2LF3

RH1RH2RH3RH4

材

04020301070605080T.[O],[N]/ppmT.[O][N]典型的BOF-LF-RH-CC工藝精煉效果LF1LF2LF3RH1RH227典型的BOF-LF-RH-CC工藝脫氧效果T.[O]/ppmLF1LF2LF3

RH1RH2RH3RH4

材

04020301070605080典型的BOF-LF-RH-CC工藝脫氧效果T.[O]/28特殊鋼流程課件29

不銹鋼

特殊鋼流程課件30一步法電弧爐單煉感應爐重熔澆注初煉爐脫碳精煉爐澆注初煉爐脫碳精煉爐脫碳精煉爐澆注二步法三步法一步法電弧爐單煉感應爐重熔澆注初煉爐脫碳精煉爐澆注初煉爐脫碳31

日本川崎千葉廠不銹鋼工藝流程日本川崎千葉廠不銹鋼工藝流程32

日本川崎千葉三熱軋廠不銹鋼工藝流程日本川崎千葉三熱軋廠不銹鋼工藝流程33轉(zhuǎn)爐(SR-KCB/KMS-S)(1)廢鋼/鋼水(2)石灰/焦碳(3)石灰/焦碳/鉻礦(4)終還原VOD轉(zhuǎn)爐DC-KCB(K-OBM-S)CCSTAR川崎用南非鉻礦砂，雙轉(zhuǎn)爐冶煉不銹鋼工藝流程轉(zhuǎn)爐(SR-KCB/KMS-S)VOD轉(zhuǎn)爐CCSTAR川崎34

STAR工藝簡圖STAR工藝簡圖35鐵水預處理－脫磷K－BOPFeCr熔化粗脫碳、脫硫SS－VOD終脫碳脫氮CC除渣除渣川崎千葉85噸K－BOP,50噸VOD冶煉30%Cr－2%Mo極低碳、氮不銹鋼(要達到[N]60ppm,VOD初始碳大于0.80%)鐵水預處理－脫磷K－BOPSS－VODCC36新日鐵八幡廠第一煉鋼廠175tLD-OB脫磷、脫碳立式板坯連鑄機150tVODBF175tLD-OB鉻鐵合金鐵水預處理脫磷立式板坯連鑄機150tVODBF175tLD-OB鉻鐵合金1971年－1980年1980年以后新日鐵八幡廠第一煉鋼廠175tLD-OB立式板150tBF37新日鐵YawadaWorks不銹鋼生產(chǎn)工藝流程新日鐵YawadaWorks不銹鋼生產(chǎn)工藝流程38選礦燒結(jié)礦熱爐鉻鐵熱鐵水連鑄電爐LDAOD冷坯板坯初軋機加熱爐爐卷軋機森吉米爾芬蘭Tormio不銹鋼卷生產(chǎn)工藝流程選礦燒結(jié)礦熱爐鉻鐵熱鐵水連鑄電爐LDAOD冷坯板坯初軋機加39EAFAOD澆注瑞典－SandivckEAFAOD/VCR澆注日本知多廠EAFRH澆注日本－山陽AODVOD-PB澆注日本－和歌山典型二步法流程EAFCLU澆注瑞典－KanthalEAFAOD澆注芬蘭－TomioEAF/MRP-LVOD澆注巴西－阿塞西塔EAFAOD澆注瑞典－SandivckEAFAOD/VCR澆40EAF復吹A(chǔ)OD澆注VOD初煉爐MRP-L轉(zhuǎn)爐澆注VODEAFAOD澆注VOD曼內(nèi)斯曼－德馬克浦項不銹鋼廠奧地利－伯樂鋼廠EAFK－OBM－S澆注VOD比利時－阿爾茲鋼廠典型三步法流程EAF復吹A(chǔ)OD澆注VOD初煉爐MRP-L轉(zhuǎn)爐澆注VODEA41

太鋼二煉鋼冶煉不銹鋼工藝流程太鋼二煉鋼冶煉不銹鋼工藝流程42

酒泉不銹鋼廠冶金流程酒泉不銹鋼廠冶金流程43CSP流程圖CSP流程圖44

本課程教學目的回顧：使學生對特殊鋼領(lǐng)域有總體了解；了解我國特殊鋼領(lǐng)域所面臨的巨大壓力和繁重的任務；對特殊鋼冶金理論和專業(yè)知識的基本學習和初步掌握；強調(diào)理論和書本知識的應用來解決實際問題；培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和熱愛冶金的使命感。

45

謝謝！特殊鋼流程課件4631、只有永遠躺在泥坑里的人，才不會再掉進坑里?！诟駹?/p>

32、希望的燈一旦熄滅，生活剎那間變成了一片黑暗?！樟心凡?/p>

33、希望是人生的乳母。——科策布

34、形成天才的決定因素應該是勤奮?！?/p>

35、學到很多東西的訣竅，就是一下子不要學很多?！蹇?1、只有永遠躺在泥坑里的人，才不會再掉進坑里4761、輟學如磨刀之石，不見其損，日有所虧。62、奇文共欣贊，疑義相與析。63、曖曖遠人村，依依墟里煙，狗吠深巷中，雞鳴桑樹顛。64、一生復能幾，倏如流電驚。65、少無適俗韻，性本愛丘山。特殊鋼流程特殊鋼流程61、輟學如磨刀之石，不見其損，日有所虧。62、奇文共欣贊，疑義相與析。63、曖曖遠人村，依依墟里煙，狗吠深巷中，雞鳴桑樹顛。64、一生復能幾，倏如流電驚。65、少無適俗韻，性本愛丘山。特殊鋼流程特殊鋼冶金生產(chǎn)流程

成國光

(北京科技大學冶金與生態(tài)學院)

特殊鋼棒線材流程

61、輟學如磨刀之石，不見其損，日有所虧。特殊鋼流程特殊鋼流48特殊鋼流程課件49特殊鋼流程課件50特殊鋼流程課件51特殊鋼流程課件52日本大同

EAF(70t,4臺)－LF(2臺)－RH(2臺)－CC(兩流立式大斷面370×470mm2)－初軋(1000,750軋機)－棒線材軋機特殊鋼流程課件53大同MRAC－SSS新工藝(MultfunctionRefiningandAdvancedCasting－SpecialSolutionSoaking)LF+RH多功能精煉實現(xiàn)鋼水極低的[O]、[Ti]含量；中間包的徹底密封防止鋼水的重氧化；連鑄坯熱履歷的最優(yōu)化來保證軸承鋼棒線材中含鈦夾雜物數(shù)量的顯著減少和尺寸的明顯變小。大同MRAC－SSS新工藝54國外先進廠家的夾雜物控制措施國外先進廠家的夾雜物控制措施55

日本大同公司的軸承鋼質(zhì)量現(xiàn)狀(A:新工藝；B、C、D:傳統(tǒng)工藝;E:ESR－VAR工藝)日本大同公司的軸承鋼質(zhì)量現(xiàn)狀56

各種工藝軸承鋼疲勞壽命的比較各種工藝軸承鋼疲勞壽命的比較57川崎水島制鐵所(軸承鋼)轉(zhuǎn)爐吹氬站RHCC高碳出鋼；

爐內(nèi)加Cr鐵；

終點T.Fe<7.0%;

低溫出鋼1640℃；

高堿度終點控制。

爐渣堿度控制；

爐渣熔化特性；

爐渣流動性控制。

攪拌制度；

真空度模式；

真空時間。川崎水島制鐵所(軸承鋼)轉(zhuǎn)爐吹氬站RHCC高碳出鋼；爐渣堿58CaO(%)SiO2(%)Al2O3(%)MnO(%)T.Fe(%)

B=CaO/SiO2加入量(Kg/t)LD爐渣59.514.52.52.06.0

4.15.75添加劑44.37.248.510.0鋼包渣51.010.132.60.220.40

5.015.752040600RH后Ar后Ar前中間包T.O/ppmCaOSiO2Al2O3MnOT.FeB=Ca59NKK京濱制鐵所250tLDNK-APRHBL-CC爐渣精煉氣體攪拌脫氣；夾雜物上浮立式連鑄；400mm×520mm；TD等離子加熱NKK京濱制鐵所250tLDNK-APRHBL-CC爐渣精煉60NK-APRH502050020010010000.1000.0500.0200.0100.005攪拌功(w/t)夾雜物去除常數(shù)(1/min)NK-APRH502050020010010000.100061住友金屬和歌山制鐵所BFDe-PDe-CRHBL-CC160tSTB-SumitomoTopandBottomBlowingSRP-SimpleRefiningProcess轉(zhuǎn)爐容量160t底吹氣體流量0.1Nm3/min

RH驅(qū)動氣體流量800Nl/min插入管內(nèi)徑450min循環(huán)量80t/min

No.2BloomCC機型Concast斷面409mm×531mm澆注半徑（castingradius）15m中間包容量30t住友金屬和歌山制鐵所BFDe-PDe-CRHBL-CC16062204060030201040T.O/ppm050循環(huán)時間(min)K為脫氧速度常數(shù)；（1/min）,RH為0.15左右204060030201040T.O050循環(huán)時間(min)6380tEFVSCLFRHCC愛知高爐轉(zhuǎn)爐除渣CCVADEMS神戶NKK京浜制鐵所：高爐－鐵水予處理－轉(zhuǎn)爐－真空除渣－鋼桶精煉－RH－CC80tEFVSCLFRHCC愛知高爐轉(zhuǎn)爐除渣CCVADEMS64瑞典OVAKO公司瑞典OVAKO公司65OVAKO公司氧含量變化OVAKO公司氧含量變化66德國軸承鋼生產(chǎn)廠家工藝

德國蒂森公司是歐州的主要軸承鋼生產(chǎn)廠家之一，年產(chǎn)軸承鋼16萬噸。采用以下兩種不同的軸承鋼生產(chǎn)工藝路線:110tEAF鋼桶脫氣和精煉CCⅠ高爐140tTBMRHⅡICCC德國軸承鋼生產(chǎn)廠家工藝110tEAF鋼桶脫氣和精煉CCⅠ高爐67轉(zhuǎn)爐LFVDCC喂線弱攪拌這個廠已經(jīng)獲得了氧含量低于10ppm的清潔度水平。其具體措施為：(1).減少覆蓋渣；(2).降低渣中(FeO)含量；(3).弱攪拌；(4).合理的脫氧工藝；(5).真空脫氣；(6).連鑄中防治水口堵塞。這個廠主要為汽車工業(yè)生產(chǎn)高質(zhì)量的鋼，其中包括軸承鋼。

德國Klockner-Georgs廠轉(zhuǎn)爐LFVDCC喂線弱攪拌這個廠已經(jīng)獲得了氧含量低于10pp68德國克虜伯Siegen-Geisweid廠：

1978年EAF－VD－CC1983年EAF－LF－VD－FT－CC1986年EAF－LF－RH－FT－CC蒂森：BF－140tTBM－RH－IC(CC)德國克虜伯Siegen-Geisweid廠：69G.K.Notman,A.Herbert,D.Morris,C.Jemson:ProductionofcleanrailsteelsinBritishSteelCorporation,CleanSteel3,TheInstituteofMetals,269-276，1986年260tBOFLFRH330mm×254mmBloom

Rail

－BritishSteel英鋼公司G.K.Notman,A.Herbert,D.Morris,70具有320年的歷史，1961年擁有世界上的第一臺連鑄機，年產(chǎn)量250萬噸，主要產(chǎn)品：中厚板燒結(jié)→高爐→鐵水預處理→BOF(185t)→VD(少量LF)→板坯CC→加熱→軋制具有320年的歷史，1961年擁有世界上的第一臺連鑄機，年產(chǎn)71浦項鋼廠工藝：BOF－LF－RH－BLOOM工序工藝傳統(tǒng)方法改進方法出鋼脫氧脫氧次序：FeSi,FeMn,Al脫氧次序：Al,FeMn,FeSi造渣LF調(diào)溫電弧電弧造渣添加CaO-CaF2添加CaO-Al2O3夾雜物去除RH脫氣循環(huán)時間25min循環(huán)時間25min夾雜物去除連鑄連鑄連鑄連鑄浦項鋼廠工藝：BOF－LF－RH－BLOOM工序工藝傳統(tǒng)方72軟化溫度,℃熔化溫度,℃流動溫度,℃?zhèn)鹘y(tǒng)工藝,℃

1468

1505

>1510改進工藝,℃

1347

1349

1368差距,K

121

156

~142爐渣特性溫度軟化溫度,℃熔化溫度,℃流動溫度,℃?zhèn)鹘y(tǒng)工藝,℃73LF1LF2LF3

RH1RH2RH3RH4

材

04020301070605080T.[O],[N]/ppmT.[O][N]典型的BOF-LF-RH-CC工藝精煉效果LF1LF2LF3RH1RH274典型的BOF-LF-RH-CC工藝脫氧效果T.[O]/ppmLF1LF2LF3

RH1RH2RH3RH4

材

04020301070605080典型的BOF-LF-RH-CC工藝脫氧效果T.[O]/75特殊鋼流程課件76

不銹鋼

特殊鋼流程課件77一步法電弧爐單煉感應爐重熔澆注初煉爐脫碳精煉爐澆注初煉爐脫碳精煉爐脫碳精煉爐澆注二步法三步法一步法電弧爐單煉感應爐重熔澆注初煉爐脫碳精煉爐澆注初煉爐脫碳78

日本川崎千葉廠不銹鋼工藝流程日本川崎千葉廠不銹鋼工藝流程79

日本川崎千葉三熱軋廠不銹鋼工藝流程日本川崎千葉三熱軋廠不銹鋼工藝流程80轉(zhuǎn)爐(SR-KCB/KMS-S)(1)廢鋼/鋼水(2)石灰/焦碳(3)石灰/焦碳/鉻礦(4)終還原VOD轉(zhuǎn)爐DC-KCB(K-OBM-S)CCSTAR川崎用南非鉻礦砂，雙轉(zhuǎn)爐冶煉不銹鋼工藝流程轉(zhuǎn)爐(SR-KCB/KMS-S)VOD轉(zhuǎn)爐CCSTAR川崎81

STAR工藝簡圖STAR工藝簡圖82鐵水預處理－脫磷K－BOPFeCr熔化粗脫碳、脫硫SS－VOD終脫碳脫氮CC除渣除渣川崎千葉85噸K－BOP,50噸VOD冶煉30%Cr－2%Mo極低碳、氮不銹鋼(要達到[N]60ppm,VOD初始碳大于0.80%)鐵水預處理－脫磷K－BOPSS－VODCC83新日鐵八幡廠第一煉鋼廠175tLD-OB脫磷、脫碳立式板坯連鑄機150tVODBF175t