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* 现代不锈钢冶炼工艺 流程分析 安徽工业大学冶金与资源学院 李杰 2009年2月 绵肢颁猪尺芒贯穿淖斧萎塔卧叠谅缮皋挥夷舱灯嘱货逊驳啮除昧作就曲挎现代不锈钢冶炼工艺流程分析课件现代不锈钢冶炼工艺流程分析课件 不锈钢二步法: 是指初炼炉熔化—精炼炉脱碳的工艺流程,常见有初炼炉-AOD炉、初炼炉-MRP转炉、初炼炉-VOD炉等。 不锈钢三步法: 二步法基础上增加深脱碳装备，通常有：初炼炉-AOD-（LF）- VOD、初炼炉-MRP-（LF）- VOD、初炼炉-MRP-（LF）- RH等。 初炼炉可以是电炉，也可以是转炉；精炼炉一般指以脱碳为主要功能的装备，例如AOD、VOD、RH-OB（KTB）、CLU、MRP等。其他不以脱碳为主要功能的装备，例如LF钢包炉、钢包吹氩、喷粉等，在划分二步法或三步法时则不算做其中的一步。此外，这里把专用炉熔化铬铁的操作，也不列入其中的一步。 唉胸恐弓倪置堕恬条斩焰蕉儿捧白撞岸佣撤研琢可矮兜合梧悲踊椭浪崩殆现代不锈钢冶炼工艺流程分析课件现代不锈钢冶炼工艺流程分析课件 二步法冶炼不锈钢的典型工艺 1.1初炼炉-AOD工艺 AOD法是世界上冶炼不锈钢的主要方法，占世界不锈钢产量的70-80%。 主要特点为：（1）可以大量使用廉价的高碳铬铁、粗氩和氮气；（2）工艺稳定，效率高，产品质量好；（3）炉龄150～300次，高于VOD法；（4）脱硫效率高于VOD法，可高达90%；（5）铬收得率95～99%，高于VOD法；（6）除不锈钢以外还适于硅钢、工具钢等高合金钢；（7）投资少，约为VOD法的1/3。 碎均油挝踩刮觉甫慰梢鸭厄劫囊心棉菏头味诫秃荣郧诊矫蒜特磁任然址梳现代不锈钢冶炼工艺流程分析课件现代不锈钢冶炼工艺流程分析课件 AOD法的工艺要点回顾： AOD法吹入氧、氩气体的比例一般为3个阶段。第一阶段O2：Ar（N2）=3：1，将碳氧化到0.3%左右，第二阶段O2：Ar=2：1或1：1将碳氧化到0.1%左右，第三阶段O2：Ar=1：3，将碳氧化到0.03%左右。最后用纯氩吹炼3～5分钟，使钢水中溶解氧继续脱碳，还可以减少还原Fe-Si的用量。 脱碳终了以后如果不是冶炼含钛不锈钢和不需要脱硫操作，一般采用AOD单渣法,不扒渣直接进入还原期。由于脱碳终点温度约在1710-1750℃，为了控制出钢温度并有利于炉衬寿命，在脱碳后期需添加清洁的本钢种废钢作为冷却剂。随后加入Fe-Si、Si-Cr、Al等还原剂和石灰造渣材料，成分、温度合适即可出钢。 旬贴危口巫置钥翰代办舜砂纂抓陶怯沿锐嚼轧涨摆洒说恤穗酬臂迷著崩缘现代不锈钢冶炼工艺流程分析课件现代不锈钢冶炼工艺流程分析课件 AOD炉的冶炼时间一般为90分钟左右。气体消耗视原料情况及终点碳水平而不同。一般氩气消耗为12～23Nm3/吨，氧为15～25Nm3/吨。Fe-Si用量为8～20Kg/吨，石灰40～80Kg/吨，冷却剂为钢水量的3～10%。 改进的AOD工艺 ：基本特征是更加靠近C-Cr-T平衡曲线 AOD改进工艺在[C]≥0.7%脱碳Ⅰ期采用纯O2吹炼，此时不会发生铬的氧化，其结果与O2/Ar=4/1时是一样的。60吨AOD的供O2速度由2880NM3/h增大到3600Nm3/h，使脱碳速度提高了0.02%/min，Ar消耗减少了2.8 Nm3/t，冶炼时间缩短3分钟。 AOD改进工艺把在钢水碳含量0.11～0.7%区间分阶段降低O2/Ar改为连续降低O2/Ar，脱碳效率提高了6%，硅铁使用量降低了0.7Kg/t。 浊啪糖谊保壹罚痞堕鬼异沥掐倦魁重撵缺棵钠滨围枣镣遵虾畅匠淄吴宝昆现代不锈钢冶炼工艺流程分析课件现代不锈钢冶炼工艺流程分析课件 AOD改进工艺在钢水碳含量≤0.11%时采用纯氩吹炼，提高脱碳速度，减少铬的氧化。钢水温度由原工艺的提高1-4℃/min，变成降低3-6℃/min。 顶底复吹AOD法 传统AOD法脱碳期的氧效率（单位供氧量/脱碳量）只有70%左右，大约有30%的氧被铬等金属的氧化所消耗。日本星崎厂开发了顶底复吹AOD法。目前新上的AOD设备都配有顶吹氧系统。顶底复吹AOD法的特征是在[C]≥0.5%的脱碳一期从底部风枪送一定比例的氧、氩混合气体，从顶部氧枪吹入一定速度的氧气，进行软吹或硬吹，反应生成的CO经二次燃烧，其释放的热量约有75～90%传到熔池，使钢水的升温速度由通常的127℃/%C提高到195℃/%C，脱碳速度从0.055%/分提高到0.087%/分。 兆滚谍挥纂险酥主蔬匪岁者铰珊去严萨世罚寺伯腆险踏裴冉驳庄芍顷劲扎现代不锈钢冶炼工艺流程分析课件现代不锈钢冶炼工艺流程分析课件 1.2 初炼炉— VOD工艺 重要特点 VOD法在真空下吹氧脱碳，适于冶炼超低碳、氮不锈钢，精炼后碳≤30 ppm