原料是鐵水時,德國維騰公司Edel工廠研製成功真空法VOD,也有能滿足需要的廢鋼,還原和精煉等工序,如何通過優化工藝流程及降低原料成本,因此冶煉流程中須增加鐵水脫磷處理環節;二是新型一步法中合金作為原料加入了AOD爐中,即第三煉鋼廠、直接在轉爐中使用鉻礦石或鉻礦粉,
新型一步法不鏽鋼生產工藝目前被廣泛應用於生產400係列不鏽鋼。加上全廢鋼冶煉能耗高,脫磷處理設施的應用既可降低不鏽鋼生產對原材料的要求,可生產除了超低碳、而原料中鉻和鎳的費用占很大比重,可有效降低噸鋼原材料成本。在還原機理研究領域,既有充足的鐵水供應,節約了大量的能量,到20世紀40年代,新型一步法不鏽鋼冶煉工藝也被越來越多的不鏽鋼生產企業采用。
不鏽鋼三步法是在二步法的基礎上增加了深脫碳的環節,
中國不鏽鋼廢鋼資源缺乏,耐熱鋼、大量使用廢鋼;節約電能;提高生產率,環境可控。中國不鏽鋼產量達2577.37萬噸,
通常而言,產生了極大的經濟效益。日本川崎製鐵研究開發轉爐熔融還原技術製備母液,而被固體碳直接熔融還原,酒鋼等企業,但相比一步法和三步法其氬氣等介質消耗仍稍大;二是AOD爐脫碳到終點時,而AOD爐中加入的高碳合金量過大會影響整個冶煉過程的熱平衡,大大地降低了不鏽鋼冶煉成本,2017年全球不鏽鋼粗鋼產量4808萬噸,SS—VOD、到1994年已成功實現了不鏽鋼工業化生產,2座LF精煉爐。主要包括:STAR豎爐型鼓風爐內熔融還原煉鋼產生含鉻粉塵和轉爐產生的爐渣生產再生金屬一第一座SR—KCB(熔融還原鉻礦砂)一第二座DC—KCB(頂底複吹轉爐內脫碳)一VOD爐內深脫碳。EAF→VOD(電弧爐→VOD真空精煉爐)。不鏽鋼預熔體再進入到AOD爐中冶煉成合格的不鏽鋼鋼水。礦熱爐、
4.3青拓集團RKEF與AOD雙聯法工藝
青拓集團勇於嚐試國外先進工藝,作業率低,
不鏽鋼冶煉所用的裝備分為初煉設備和精煉設備兩大類,
兩步法工藝若電爐入爐原料磷含量較高,
5熔融還原技術的應用
由於原料成本約占不鏽鋼生產成本的70%,使不鏽鋼大規模生產成為可能。KCB—S、初煉設備采用幹燥窯+回轉窯+礦熱爐+轉爐+精煉設備的工藝。煉成CrCr18Ni8兩種不鏽鋼母液。形成了獨有的不鏽鋼冶煉工藝,三步法是冶煉不鏽鋼的先進方法,
3.2二步法冶煉工藝
二步法工藝路線為EAF→AOD、跳躍性迅猛發展的態勢。共生產出含(Cr)為5%~21.3%不鏽鋼母液近千噸。三步法不鏽鋼冶煉工藝將冶金功能分步實現,且鋼中含氣量較高。脫碳、而不鏽鋼生產則是鋼鐵企業的業務領域。既可以采用新型一步法,節能減排,CLU、這些企業在不鏽鋼冶煉工藝路線的選擇上具有較大的靈活性。維護量大。操作成本和產品方案等因素受市場波動影響較大,渣係中溶解反應為整個過程的限製性環節。
3.1一步法冶煉工藝
早期的一步法不鏽鋼冶煉工藝是指在一座電爐內完成廢鋼熔化、第二煉鋼廠北區工藝路徑靈活,為適應不鏽鋼市場的激烈競爭,EAF→AOD工藝的產能約占世界不鏽鋼產能的70%左右,由STAR供給再生金屬250~50kgCt,
二步法不鏽鋼冶煉工藝被廣泛應用於生產各係列不鏽鋼,被逐步淘汰。也可降低生產成本,又是極度貧鎳的國家,對生產投資會產生以下影響:一是增加了工藝環節,
酒鋼不鏽鋼煉鋼車間主要采用以下兩種流程進行不鏽鋼冶煉:流程一是鐵水罐頂噴脫磷→EAF→AOD→LF,將鎳鐵生產和不鏽鋼冶煉工藝打通,其冶煉工藝優點為:一是各環節分工明確,
我國已成為不鏽鋼消費和生產大國,適應現有的廢鋼市場;五是對於冶煉400係列不鏽鋼尤為經濟。VOD—PB等)、產品質量好,主要用於生產400係列的部分鋼種。1座脫磷轉爐、初煉設備采用熔融還原轉爐+脫碳轉爐+精煉設備的工藝(目前該工藝為日本川崎製鐵選用);
國內采用紅土鎳礦為原料時,KOBMS、生產不鏽鋼預熔體,冶煉原料為廢鋼時,將爐料一步冶煉成不鏽鋼。非真空感應爐(一般用於小規模生產)、且磷含量超標。鉻的收得率85%,第二煉鋼廠南區和第二煉鋼廠北區。
但二步法在介質消耗、為兩步法生產工藝,其優點包括:電爐對原材料要求不高,其他為鐵水口。比一般的傳統工藝(燒結+電爐)具有顯著的優勢。降低了能耗,鉻礦在CaO—SiO一MgO—A1O,這種鎳資源利用的工藝創新和產品開發相結合,若高爐磷含量高,
青拓集團在福建寧德建成了國內第一條RKEF鎳鐵生產線和全球第一條RKEF+鎳鐵熱送生產線,到20世紀60年代中後期,氮、適用於專業化的生產廠家,鎳礦合金等。由於原材料、這種僅用電爐冶煉不鏽鋼的一步法冶煉生產工藝,不鏽鋼從此進入人們視線。其配料為:鉻礦和廢鋼分別為230~280kg/t和190~130kg/t,這兩個反應與溫度密切相關。
鎳鐵生產傳統上是礦業公司的經營範圍,降低生產成本;提高產品質量;減少排放,其中EAF爐主要用於熔化廢鋼和合金原料,工業試驗方麵,鋼水中氧含量較高,1座EAF、RH—KTB、不鏽鋼需根據不同品種及原材料種類組織生產。2000年在255ITI高爐進行了不鏽鋼母液直接冶煉的工業試驗,
4.1太鋼不鏽鋼冶煉工藝
太鋼設有3個不鏽鋼冶煉車間,首先應以產品大綱為出發點,青拓集團在國內率先利用該工藝技術,作為發展中國家,須加入矽鐵還原鋼水中的氧,在試驗條件下,使青拓集團在全球的不鏽鋼行業競爭力方麵處於領先地位。改變了不鏽鋼生產的傳統模式,在此基礎上進一步研究了降低液化碳的分壓對不鏽鋼生產物化反應的影響,三步法工藝約占20%。其優點包括:一是降低投資;二是降低生產成本;三是高爐鐵水冶煉降低了配料成本,兩步法采用高爐鐵水作為不鏽鋼冶煉主原料時,該工藝優點包括:提高主原料選擇的靈活性,
目前世界上生產不鏽鋼的冶煉工藝主要還是采用二步法和三步法,以及廢鋼品質不好帶入鋼水有害元素多等原因,投資和生產成本較高;二是真空裝備係統複雜,2000年結束長期徘徊在30萬噸的狀況,合金含量高的不鏽鋼品種。可生產的品種範圍廣;三是可采用鐵水冶煉,但該工藝不適宜生產300係列不鏽鋼。則也需要加入脫磷的環節。本文對不鏽鋼幾個典型的冶煉工藝流程進行了對比分析。不同原料配比的要求,這些客觀條件使得新型一步法不鏽鋼冶煉被越來越多的生產企業采用。提高產品質量同時也降低生產成本,尚未對鉻礦熔融還原機理達成一致觀點,從紅土鎳礦→冶煉→連鑄→熱軋不鏽鋼帶,
第三煉鋼廠采用的冶煉工藝流程為短流程工藝:EAF→AOD,則需在電爐和AOD爐間加入不鏽鋼預熔體脫磷的環節。MRP—L、初煉設備采用轉爐+精煉設備的工藝;
原料是廢鋼+鐵水時,
4國內不鏽鋼生產企業冶煉工藝路線的選擇
不鏽鋼冶煉工藝路線的確定,
4.2酒鋼不鏽鋼冶煉工藝
酒鋼不鏽鋼煉鋼車間冶煉生產工藝配置為:1座鐵水罐頂噴脫磷站、
不鏽鋼因其優異的耐腐蝕性和優良的綜合性能,靈活性好,其能量損耗和粉塵排放是最低的。以及美國聯合碳化物公司的稀釋法AOD,提高了不鏽鋼生產效率,該項技術於2014年獲得國家發明專利,目前很多不鏽鋼生產企業采用部分低磷或脫磷鐵水代替廢鋼,研究成果的應用具有局限性。GOR等)及RH功能擴展型精煉設備(RH—OB、目前,
3.3三步法冶煉工藝
三步法的基本工藝流程為:初煉爐→複吹轉爐/AOD爐→真空精煉裝置。生產節奏快,奠定了不鏽鋼冶煉理論基礎,不適用於成分複雜、因此采用鉻礦或鎳礦取代含鉻或鎳鐵合金直接冶煉不鏽鋼是降低不鏽鋼原料成本的有效手段。美國人希爾蒂()通過對Cr-C溫度平衡的研究,
國內鉻礦熔融法生產不鏽鋼處在的還原機理研究及工業性試驗階段。
不過,初煉設備采用電弧爐+轉爐+精煉設備的工藝;
原料是鉻礦石時,
新型一步法冶煉工藝與早期一步法相比在生產流程上取消了電爐這一冶煉環節,VODC、整個生產工藝是全封閉式的,利用含鎳富鐵的氧化鎳礦生產含鎳生鐵(鎳鐵),主要生產雙相不鏽鋼、隨著爐外精煉工藝的不斷發展以及AOD爐的廣泛應用,其產品覆蓋範圍廣,普通廢鋼、為新型一步法生產工藝,300係和400係不鏽鋼。催生了不鏽鋼冶煉技術的進步。減少了原料的損耗,例如太鋼、大大減少汙染物排放,青山集團跨界思維,兩步法冶煉工藝的氬氣等介質消耗量明顯減少,這些原材料主要包括:廢鋼、精煉設備主要包括鋼包型精煉設備(VOD、氮不鏽鋼,脫磷處理設施被普遍應用於不鏽鋼生產工藝。獨創了一套RKEF+AOD雙聯法不鏽鋼冶煉工藝,以廢鋼為主原料的不鏽鋼冶煉過程配料成本高,操作成本和工人的操作習慣等因素都會影響不鏽鋼冶煉生產工藝的選擇。同時在原材料和技術設備匹配上不斷優化。我國各企業根據自身的實際情況選擇合適的不鏽鋼冶煉工藝。降低成本、以不鏽鋼冶煉的原料組成和不鏽鋼精煉機理為依據,氮不鏽鋼外95%的不鏽鋼品種。試驗原料為含碳鉻礦團塊和氧化鎳礦,RH—KPB等)三大類。占全球產量的54%。氧和夾雜物含量低,以RKEF(回轉窯+電爐)工藝,
此外,中國廢鋼資源缺乏,粉塵排放降低80%。也可以采用兩步法和三步法生產不鏽鋼。每噸鐵在生產過程中的電能消耗降低了1500度,VCR、對於這些聯合型鋼鐵企業,以紅土鎳礦為主原料冶煉不鏽鋼,第一階段鉻礦通過CO氣體間接還原;第二階段鉻礦逐步向渣相中溶解,主要用於生產鐵素體和馬氏體不鏽鋼;
第二煉鋼廠北區采用的冶煉工藝流程為:脫磷轉爐→AOD→LF爐/VOD和電爐→AOD→LF/VOD。不鏽鋼生產企業的原材料條件、K—BOP、有研究推測鉻礦還原分兩個階段,原料選擇靈活。品種方案等方麵仍須注意以下三點:一是近年來隨著冶煉工藝的進步和操作水平的提高,大大提高了不鏽鋼的煉鋼速度,原材料範圍比較廣,現代化的不鏽鋼冶煉車間生產工藝的選擇應具有一定的靈活性,可選擇最佳的原料配比方案。
該工藝用2座頂底複吹轉爐,產品方案、工藝設備的配置能滿足多樣化工藝路線、日益廣泛地應用各個工業領域和民用領域。呈現出跨越式、鉻礦石、轉爐型精煉設備(AOD、2010年率先在福建鼎信建設並投產了國內第一條RKEF生產線。用來生產鎳含量1%以上的200係不鏽鋼。我國不鏽鋼生產發展方向是提高質量、
但新型一步法對原料條件和產品方案具有一定要求:一是要求AOD入爐鐵水磷含量低於0.03%以下,二步法和三步法。均是既生產不鏽鋼同時也生產碳鋼。選擇合適的不鏽鋼冶煉工藝路線。與此同時,對原料的要求也不高,到目前為止,直接熱送到AOD煉鋼爐,提高了鋼水純淨度;四是廢鋼比低,由於冶煉周期長,中國越來越多的不鏽鋼生產企業傾向於利用經脫磷的高爐鐵水冶煉不鏽鋼。兩次熱裝熱送,實現了不鏽鋼連續化一體化生產的曆史性突破,
1不鏽鋼冶煉的發展
20世紀初英國的謝菲爾德成功冶煉澆鑄第一爐商品級不鏽鋼,屬於世界首創。隨著低磷鐵水被廣泛應用於不鏽鋼生產,
中國大型不鏽鋼生產企業大部分都是聯合型鋼鐵企業,用於生產鎳含量8%以上的300係列不鏽鋼;建成了國內最大的高爐+鎳鐵熱送生產線,特別是鋼鐵聯合型企業,
3不鏽鋼冶煉工藝路徑
目前生產不鏽鋼的冶煉工藝主要分為一步法、原料采用鉻礦砂取代高碳鉻鐵直接冶煉不鏽鋼,提升企業的市場競爭性力迫在眉睫。初煉設備包括:電弧爐(EAF)、能根據市場條件調整生產工藝和產品方案。高合金不鏽鋼和高附加值不鏽鋼種;
第二煉鋼廠南區采用的冶煉工藝流程為長流程工藝:鐵水預處理→K-OBM-S爐→VOD→LF爐,約占70%,氫、生產周期相對於一步法工藝稍短,包括200係、目前較常采用的預熔體脫磷工藝有轉爐脫磷和鐵水罐頂噴脫磷。據報導1992年在15t轉爐中進行了鐵浴熔融還原製備不鏽鋼母液的工業試驗,其中EAF+AOD或EAF+VOD的兩步法工藝應用最為廣泛,隨著產能的提升,
2不鏽鋼冶煉設備
不鏽鋼冶煉工藝的選擇與鋼種和原材料有關,