| 不銹鋼冶煉生產(chǎn)工藝路線的選擇 |
| 發(fā)布時(shí)間：2020-12-25 |
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不銹鋼冶煉生產(chǎn)工藝的選擇取決于很多因素，首要因素是操作成本，它受到生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品大綱、原材料供應(yīng)、后續(xù)工藝、現(xiàn)有車間狀況和動(dòng)力供應(yīng)狀況的影響。由于各種因素隨著市場(chǎng)迅速變化，生產(chǎn)工藝選擇應(yīng)該具有一定的靈活性。
一般情況下，三步法的生產(chǎn)成本要高于二步法，但由于上述各種因素的綜合影響，最后要根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模產(chǎn)品方案及原料條件等實(shí)際情況，具體分析，合理選擇。
生產(chǎn)規(guī)模
不銹鋼的生產(chǎn)規(guī)模對(duì)冶煉生產(chǎn)工藝的選擇，具有制約作用。生產(chǎn)規(guī)模小，一般年產(chǎn)3萬t不銹鋼，不銹鋼返回廢鋼有可靠保證的，可以選用一步法冶煉生產(chǎn)工藝。
不銹鋼的生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到5萬t以上，不銹鋼的冶煉生產(chǎn)工藝不宜采用一步法，應(yīng)該選用二步法或三步法組織生產(chǎn)。
產(chǎn)品大綱
產(chǎn)品大綱中對(duì)少生產(chǎn)(C+ N) > 250～300ppm的不銹鋼，可選用二步法組織生產(chǎn)。若生產(chǎn)規(guī)模大，產(chǎn)品范圍寬，考慮到生產(chǎn)節(jié)奏和能源供應(yīng)等因素，宜配置三步法冶煉生產(chǎn)工藝路線的設(shè)備，其中分產(chǎn)品按照二步法或三步法組織生產(chǎn)。
最終產(chǎn)品中若要求(C+ N) ≤250～300ppm，如S44700、S44800等超低碳( 0. 01%)、超低氮( 0. 02%)鐵素體不銹鋼，必須選用三步法工藝流程，在真空吹氧精煉爐中完成最終成分的微調(diào)和脫氣處理。
原材料供應(yīng)
不銹鋼冶煉的原材料，主要是金屬料和合金。金屬料包括返回廢鋼、普通廢鋼和高爐鐵水。合金主要包括高、中、低碳鉻鐵，電解鎳鐵，金屬鎳或NiO,硅鐵，錳鐵。含鉻鐵水和鉻礦石具有金屬料和合金的雙重性質(zhì)。不同的金屬料將會(huì)采用不同的冶煉生產(chǎn)工藝。
金屬料采用返回廢鋼或普通廢鋼時(shí)，一般選用電弧爐作為初煉爐，熔化廢鋼和合金料產(chǎn)生不銹鋼母液，生產(chǎn)不銹鋼。典型的冶煉生產(chǎn)工藝是選用EAF- AOD二步法或選用EAF- AOD一VOD三步法組織生產(chǎn)。我國的太鋼不銹一煉鋼、寶鋼五鋼公司和大連特鋼等企業(yè)均采用該生產(chǎn)工藝。
金屬料采用高爐鐵水時(shí)，由于硅、硫、磷含量高，高爐鐵水必須首先進(jìn)行三脫處理，獲得低硫、磷不銹鋼母液，再經(jīng)過精煉爐精煉。精煉爐目前大多選用AOD轉(zhuǎn)爐或頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐，如果要冶煉低[ C]或低[N]不銹鋼，在后步工序還要配置RH-OB或VOD進(jìn)行真空精煉。如果要冶煉Cr-Ni系或Cr-Nr-Mo系不銹鋼，還需要配置電弧爐熔化鉬鐵和鎳鐵。典型的冶煉生產(chǎn)工藝是:
EAF(熔化合金)——
高爐鐵水一 鐵水預(yù)處理－ 頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐一 真空精煉。
日本川崎鋼鐵公司的K-BOP法采用了高爐鐵水一鐵水預(yù)處理一頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐LD-OBM一真空精煉VOD。日本新日鐵公司室蘭制鐵所的RH-OB法.即采用高爐鐵水一鐵水預(yù)處理－頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐一RH- OB真空精煉。我國太鋼二鋼廠采用了:
EAF(熔化合金)——
高爐鐵水一 鐵水預(yù)處理－頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐一K-OBM-S-VOD真空精煉。
金屬料采用部分鉻礦石時(shí)，一般以高爐鐵水作為主原料，鉻礦石主要是通過在轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行還原，提供金屬鉻，降低不銹鋼生產(chǎn)成本。由于鉻礦石加入數(shù)量、加入時(shí)機(jī)以及還原工藝國內(nèi)尚未完全掌握，世界上僅日本川崎鋼鐵公司千葉廠采用該冶煉生產(chǎn)工藝。
金屬料采用部分鉻鐵水+廢鋼時(shí)，冶煉生產(chǎn)工藝可采用礦熱爐一EAF–AOD二步法或選用礦熱爐一EAF-AOD-VOD三步法。它通過礦熱爐冶煉鉻礦石.生成含鉻鐵水。電爐作為初煉爐熔化廢鋼和合金料，熔化半鋼與含鉻鐵水混勻，制成不銹鋼母液。該工藝在國外鮮，但在我國的寶鋼一鋼公司己經(jīng)成功采用，杭鋼亞通特鋼公司也采用了該工藝路線。該工藝可以適用于鐵合金廠的改造或在鐵合金廠附近建設(shè)的不銹鋼工廠內(nèi)使用。
現(xiàn)有車間狀況和動(dòng)力供應(yīng)狀況
新建不銹鋼廠，可以根據(jù)需要確定合理、經(jīng)濟(jì)的工藝路線。但對(duì)于舊廠改擴(kuò)建，必須結(jié)合現(xiàn)有車間狀況和動(dòng)力供應(yīng)狀況。
原車間沒有熔化電爐或感應(yīng)爐，又沒有充足的電力供應(yīng)，卻有高爐和轉(zhuǎn)爐設(shè)施，可選擇高爐鐵水一鐵水預(yù)處理－頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐一真空精煉組成的典型冶煉生產(chǎn)工藝。這將是我國部分轉(zhuǎn)爐工廠經(jīng)過工藝和設(shè)備改造后生產(chǎn)不銹鋼的便利途徑。
對(duì)于氬氣供應(yīng)不足，精煉爐不宜采用AOD爐，而改為與AOD爐具有同樣功能的冶煉設(shè)備，如K-OBM-S，K-BOP ，MRP，CLU，KCB- S等。或采用初煉爐一AOD一真空吹氧精煉爐(VOD ,RH-OB ,RH-KTB等)三步法組織生產(chǎn)，以降低氬氣消耗。
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