什么是戴南不銹鋼冶煉，有哪些特征

時間：2017-03-31作者：興化市星輝不銹鋼制品廠瀏覽：74

       戴南不銹鋼有許多優(yōu)良的性能，外觀精美，使用壽命長，可以**回收利用，因此得以廣泛應用。
不銹鋼冶煉工藝技術的進步，特別是20世紀60年代以后，爐外精煉和連續(xù)鑄錠技術的使用，進一步促進了戴南不銹鋼的快速發(fā)展，改善了戴南不銹鋼的質量，提高了成材率，降低了生產成本。
    中國從20世紀50年代初開始生產不銹鋼，當時用3t電弧爐冶煉，沒有爐外精煉設備和連鑄，年產量僅為幾百噸到幾千噸，質量、品種和成本均不能滿足要求。20世紀80年以來，太原鋼鐵公司和鋼鐵研究總院等單位率先在中國開發(fā)AOD爐外精煉工藝技術。隨后，各特殊鋼廠先后占安裝了18-40t AOD和15-60tVOD爐外精煉裝置，精煉比也得以顯著提高。1985年以前，中國不銹鋼的鑄錠一直采用落后的模鑄。太鋼1280立式連鑄機于1985年投產后，上鋼三廠、重慶特鋼和上鋼五廠相繼有板坯、方坯連鑄機投生產。1989年，成都無縫鋼管廠戴南不銹鋼管坯水平連鑄機的投產，結束了我國戴南不銹鋼鑄錠完全采用模鑄的歷史。但由于種種原因，中國不銹鋼年產量一直在30萬t左右徘徊，不銹鋼冶煉工藝技術的進展緩慢，嚴重制約了中國戴南不銹鋼的發(fā)展。2000年以來，國家對鋼鐵行業(yè)結構進行了調整，采取一系列鼓勵不銹鋼行業(yè)發(fā)展的政策措施，使中國不銹鋼煉鋼生產實現(xiàn)跨越式發(fā)展，從1999年的35萬t增長到2003年的177. 8萬t，年均增長率約50％，成為世界名***4位的不銹鋼煉鋼生產大國。                                        
    戴南不銹鋼AOD爐裝備和工藝的發(fā)展
    AOD爐是精煉戴南不銹鋼的主要設備，目前世界上約有1-175t AOD爐155臺，其中1/2在戴南不銹鋼廠，其余在鑄造廠。AOD精煉的戴南不銹鋼產量約占世界戴南不銹鋼80%以上。
    中國**臺18t AOD爐自1983年9月投產以來，目前約有1-40t AOD爐20多座，其中18t以上AOD爐共8臺（包括太鋼3 x 40t、大連1 x 40t、浦東1 x 30t、上鋼五廠1x18t、長城118t和宜達lx18t等）。2004年，上鋼五廠60t AOD爐和上鋼一廠120t AOD爐的投產使中國AOD爐裝備水平有了明顯的提高。
    太鋼是中國較早采用AOD爐生產戴南不銹鋼的企業(yè)，目前AOD爐已累計生產戴南不銹鋼200多萬t，積累了許多經驗。為了進一步擴大生產能力，太鋼對18t AOD爐實施兩次技術改造。經過**次改造，AOD爐容由18t擴至40t，生產能力由16萬t提高到40萬t。2004年實施*二次改造，爐容進一步擴大至45t，增設**吹氧槍，縮短了冶煉時間；引進奧鋼聯(lián)*自動化控制系統(tǒng)，提高了冶煉控制精度；降低氨氣消耗，加大了除塵風機的除塵能力，改善了環(huán)境質量。經過兩次改造，太鋼AOD爐裝備水平達到****水平。此外，太鋼還計劃實施日元貸款環(huán)保項目，6座18t化鋼電爐將被改造成一座90t**高功率化鋼電爐，這不但消除了化鋼速度慢的生產瓶頸，也使生產能力進一步提高到50萬t，大大改善了環(huán)境質量，實現(xiàn)了真正的清潔生產。
    近年來，中國AOD生產的操作技術**了明顯的成績，主要進展如下：
    （1）爐襯壽命的提高
    AOD爐的爐襯壽命是AOD生產的主要技術經濟指標，經過多年來的技術攻關，特別是在改進操作工藝（例如，降低電爐出鋼時的硅含量，改進AOD造渣制度，脫碳期堿度從0.5提高到1．0，還原期堿度從0.8-1．0提高到2.0-3.5以及采用優(yōu)質耐火材料改進筑爐工藝等方面做了不少工作，AOD爐襯壽命普遍有了提高。太鋼AOD爐爐襯壽命平均達110次，較高130次，其中使用太鋼自產耐火材料的平均壽命達92次。
    (2）脫硫工藝的改進
    中國AOD爐大多采用單渣法吹煉工藝。為降低鋼中S含量，采用快速脫S工藝，精煉期渣中堿度控制在2. 5左右，鋼包添加SiCa，利用出鋼時強烈攪拌作用脫硫，使鋼中殘留適量鈣。改進AOD工藝后，脫硫率在70%以上。目前，太鋼戴南不銹鋼中硫含量穩(wěn)定在0.005%以下，平均0.0034%。
    (3)含N戴南不銹鋼冶煉
    含N戴南不銹鋼中的氮合金化主要有兩條途徑：一是加人氮化錳、氮化鉻等合金進行合金化，二是用氮氣直接合金化，后者具有較低的生產成本。AOD爐可以用氮氣直接合金化，因而，冶煉戴南不銹鋼具有很大的優(yōu)勢。太鋼在18t和40tAOD爐中應用氮在戴南不銹鋼中的溶解、脫除理論，建立了氮合金化工藝模型，冶煉中不需要在線分析鋼中氮含量就能較為精確地控制成品中的氮含量，控制精±0.0135%。目前，太鋼已用氮氣直接合金化的方法應用該模型批量生產OCr19Ni9N、OCr19Ni9NbN、1Cr17Mn6Ni5N、00Cr18Ni5Mo3Si2N和00Cr22Ni5Mo3N等含氮戴南不銹鋼鋼種。2003年，生產各類含N戴南不銹鋼3.5萬t，**了明顯的經濟效益。
    (4)AOD除塵灰的利用
    AOD爐冶煉時的粉塵量為鋼產量0.7%-1．0%，一般AOD粉塵中含Cr2O3 15%，NiO 4%，CaO 26%，F(xiàn)e 27%，MgO15%以及其它物質，粉塵粒度≤20μm，粉塵中Cr2O3和NiO是貴重金屬氧化物。若不回收，不僅造成資源浪費，也會污染環(huán)境。因此，如何回收AOD粉塵中的Cr、Ni二物是各戴南不銹鋼煉鋼廠的重要課題。
    太鋼經研究采用的回收工藝是按還氧化物所需的sic量與粉塵混合成型，經200℃干燥后送至中頻感應爐進行熔還原，鑄成高C鎳鉻合金（Cr13%－Ni6%），再送回電爐冶煉，用這種方法回收的AOD爐粉塵已**較好的經濟效益。 
    鐵水冶煉戴南不銹鋼技術的進展
    中國是一個發(fā)展中的國家。廢鋼，特別是戴南不銹鋼廢鋼的積蓄量很少，因此，開發(fā)用全部鐵水或部分鐵水冶煉戴南不銹鋼是中國戴南不銹鋼廠的目標，世界上有3家工廠用鐵水冶煉戴南不銹鋼，包括日本新日鐵八幡廠、JFE集團川崎千葉廠以及巴西Acesita廠。中國太鋼于2003年建成一條以鐵水為主要原料的三步法生產工藝即鐵水預處理脫硅脫磷-30t UHP電爐預熔合金-75t K-OBM-S復吹轉爐脫碳-80t VOD精煉80t LF爐精煉—立彎式方板坯連鑄機。其關鍵設備鐵水預處理從日本JFE集團川崎引進，75t K-B0M-S轉爐從奧鋼聯(lián)引進，80t VOD從達涅利引進，這條生產線的設計戴南不銹鋼產量55t。 
           
    該轉爐冶煉戴南不銹鋼有以下特點：
    (1)原料靈活，既可以用EAF預熔合金（15-30t）＋部分脫磷鐵水（30-50t），也可全部用脫磷鐵水（65t）冶煉戴南不銹鋼；
    (2)轉爐爐容較大，可以保證平穩(wěn)操作而不產生飛濺；
    (3)帶槍位控制的**槍，可以獲得高的脫碳速度以及CO后吹操作，以保證冶煉操作中的熱能需要；
    (4)底部風口冷卻氣體流量和壓力可以單獨控制，以保證較佳冷卻和延長風口的使用壽命；
    (5)采用VAI-CON-TEMP連續(xù)測溫裝置；
    (6)采用氣動擋渣器和IRIS測渣系統(tǒng)，減少出鋼時渣量過多，以保證下工序VOD操作順行；
    (7)采用**的Level II自動控制系統(tǒng)和軟件模型，確保轉爐冶煉戴南不銹鋼時的全自動控制，提高戴南不銹鋼質量。
    經過1年來的實踐，太鋼基本上掌握了K-OBM-S轉爐戴南不銹鋼工藝，**了以下成果：
    (1)K-OBIII-S原設計產量為35萬t/a，2003年4月投產以來，當年生產戴南不銹鋼26.05萬t，2004年安裝K-OBNI-S轉爐爐殼更換車，縮短了爐殼更換時間。完成改造后，戴南不銹鋼設計產量為55萬t/a。
    (2)爐襯壽命不斷提高，從開始的200次左右提高到目前的近700次，爐底壽命也在不斷提高，從開始時的50次提高到目前的近300次（每個爐襯更換2-3次爐底）。
    (3)氫卸消耗大幅度降低，原設計冶煉304戴南不銹鋼氫氣消耗為8m3/t，現(xiàn)在底部風口全流程以N2代Ar，**明顯的經濟效益。
    (4)取消電爐熔化合金工序，實施了**脫磷鐵水，鉻鐵全部加人轉爐內冶煉400系列戴南不銹鋼的二步法生產工藝流程，大幅度降低生產成本。
    (5)由于采用脫P鐵水冶煉戴南不銹鋼，鋼中P含量**以廢鋼為主要原料冶煉的戴南不銹鋼，鋼中As，Su，Cu等有害元素也大大降低。
    寶鋼集團上鋼一廠年產72萬t以鐵水和鉻鐵水為主要原料的一條戴南不銹鋼煉鋼生產線已投產。其工藝路線是鐵水預處理-100t UHP電爐預熔鉻鐵水和合金-120t VOD精煉-120t VOD精煉-連鑄。該生產線的轉爐采用AOD-L。這條生產線的投產進一步提高了中國用鐵水冶煉戴南不銹鋼的技術水平。
    連鑄技術的進展
    中國戴南不銹鋼連鑄技術起點較晚，直至1985年，太鋼投產了中國**臺立式板坯戴南不銹鋼連鑄機。由于這臺連鑄機采用單爐連鑄離線切割方式，鋼包容量只有18t，較高年產量僅5.8萬t，不能實現(xiàn)全連鑄生產。1999年，太鋼決定對這臺連鑄機實施技術改造。其改造目的是增加鋼包和中間包容量，采用在線切割方式實現(xiàn)多爐連鑄，改變二冷方式，提高鑄坯質量。2004年，又決定對這臺連鑄機實施*二次技術改造。這次改造目的是增加鑄坯厚度規(guī)格至200mm，提高鑄坯質量，降低鑄坯修磨損失。其主要內容是將結晶器振動方式改為DYNAFLEX液壓振動，二冷系統(tǒng)實施動態(tài)冷卻(DYNACS)，安裝VAI一Q質量控制*系統(tǒng)，增設粒狀保護渣自動加人裝置和鑄坯打印機。
    經過改造，太鋼在連鑄工藝方面**了以下進展：
    (1)戴南不銹鋼連鑄比明顯提高。立式連鑄機的連鑄比從1999年的51.4%提高到2003年的97.5%。
    (2)連澆爐數(shù)明顯提高。對于304鋼種來說，連澆爐數(shù)在6爐以上，連鑄坯收得率提高2.37個百分比，平均96.97％。
    (3)連鑄工藝作了改進。連鑄鋼水包全部采用底吹氫工藝，中間包采用擋渣墻和擋渣壩，連鑄過程實施快速更換水口和無氧化保護澆鑄工藝，連鑄坯純凈度明顯提高，其中氧含量和夾雜物含量分別穩(wěn)定在50ppm和60xl0ppm以下（1ppm＝10-6）。

    (4)連鑄坯修磨損失明顯降低。修磨損失從1999年的4%左右降至2003年的1．5%以下，預計2004年50%鑄坯不修磨，修磨損失進一步降至0.5％左右。
    中國在2003-2004年期間投產的3臺較**的連鑄機分別安裝在太鋼、寶鋼集團上鋼一廠和五廠。這3臺連鑄機均設有液面自動控制、結晶器液壓振動、防止漏鋼預報、電磁攪拌、二冷動態(tài)氣霧冷卻和輕壓下以及二級計算機控制系統(tǒng)，能確保戴南不銹鋼鑄坯質量。這些連鑄機的投產必將進一步提高中國戴南不銹鋼連鑄技術的水平。
    發(fā)展趨勢
    (1)   戴南不銹鋼企業(yè)的規(guī)?；图s化
    **戴南不銹鋼企業(yè)的規(guī)?；图s化已成為潮流，特別是戴南不銹鋼板材生產的集中度越來越高，世界排名前10位的戴南不銹鋼公司產量占世界戴南不銹鋼總產量80%。****的阿賽洛公司、克虜伯蒂森戴南不銹鋼公司、奧托昆普公司和阿塞里諾克斯公司的煉鋼能力均**過200萬t，其中阿塞洛公司達350萬to戴南不銹鋼企業(yè)的大型化和集約化對降低原材料的采購成本和冶煉成本較有效果，對于提高生產效率和產品質量也有很大的好處。
    中國生產戴南不銹鋼的企業(yè)多達16家以上，這還不包括眾多的民營企業(yè)，規(guī)模較大的太鋼，目前能力也只有100萬t，中國又是世界戴南不銹鋼消費量較多的國家。因此，有必要順應**潮流，繼續(xù)按照**確定的“南寶北太”發(fā)展戴南不銹鋼的思路，分別將太鋼和寶鋼建成年產250萬t和150萬t以上規(guī)模的戴南不銹鋼煉鋼生產企業(yè)，提高中國戴南不銹鋼煉鋼生產企業(yè)的集中度，促進中國戴南不銹鋼工業(yè)的健康發(fā)展。
    (2)戴南不銹鋼煉鋼生產設備的大型化
    戴南不銹鋼煉鋼生產設備的大型化是當今世界戴南不銹鋼煉鋼生產發(fā)展的另一趨勢。20世紀70年代，戴南不銹鋼煉鋼電爐只有50t左右，平均生產規(guī)模僅為30萬t/a左右。到2000年，電爐和AOD爐都大型化了，爐容達到150t以上，生產規(guī)模達100萬t/a。
    目前，中國戴南不銹鋼廠的爐子容量不大，只有寶鋼集團一鋼AOD爐**過l00t。因此，太鋼和寶鋼新建的戴南不銹鋼煉鋼廠將參照**上大型化的趨勢，建設大型化的煉鋼生產設備，以降低生產成本，滿足市場需求。
    (3)戴南不銹鋼規(guī)格的擴大化
    為滿足市場需求，戴南不銹鋼規(guī)格正在不斷擴大，特別是板坯寬度正在不斷增加。
    (4)戴南不銹鋼品種的多樣化
    中國的鎳和戴南不銹鋼廢鋼資源匾乏。擴大400系列Cr戴南不銹鋼的比例將是中國戴南不銹鋼品種結構調整的重點之一。世界上Cr-Ni鋼和Cr鋼的比例一般為75：25，美國、法國、日本等國家的比例還要高一些，中國為90：10，太鋼2003年僅為91．3： 8. 7。因此，擴大并開發(fā)Cr戴南不銹鋼的生產和應用是中國戴南不銹鋼煉鋼生產的主要任務。太鋼計劃在2004年將Cr-Ni鋼和Cr鋼的生產比例調整為85. 7：14.3。今后，隨著需求的增加，還將進一步提高Cr鋼生產的比例。合理使用少鎳或不含鎳的錳氮代鎳新型戴南不銹鋼和雙相戴南不銹鋼不但可以降低戴南不銹鋼成本，也具有戰(zhàn)略意義。掌握這些鋼種的冶煉生產技術，滿足市場需要，也是中國戴南不銹鋼煉鋼生產的發(fā)展趨勢。
    結語
    自2000年以來，中國戴南不銹鋼煉鋼生產**了明顯的進展，以太鋼為代表的老廠技術改造速度加快，以寶鋼為代表的新建戴南不銹鋼項目順利完成，其品種質量也有很大的提高，消耗和成本進一步下降。為了滿足中國戴南不銹鋼市場的需求，以太鋼和寶鋼為首的國有企業(yè)將進一步擴建具有**水平的戴南不銹鋼煉鋼廠，民營企業(yè)也將加速改造，調整結構。不久的將來，中國不僅是戴南不銹鋼的消費大國，也是戴南不銹鋼的生產大國。


興化市星輝不銹鋼制品廠專注于戴南不銹鋼,不銹鋼角鋼,不銹鋼槽鋼,不銹鋼扁鋼,不銹鋼六角棒,不銹鋼中厚板等

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• 什么是戴南不銹鋼冶煉，有哪些特征

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