不锈钢冶炼工艺技术简介

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1、·不锈钢冶炼工艺技术简介不锈钢有许多优良的性能，外观精美，使用寿命长，可以100%回收利用，因此得以广泛应用。    不锈钢冶炼工艺技术的进步，特别是20世纪60年代以后，炉外精炼和连续铸锭技术的使用，进一步促进了不锈钢的快速发展，改善了不锈钢的质量，提高了成材率，降低了生产成本。    中国从20世纪50年代初开始生产不锈钢，当时用3t电弧炉冶炼，没有炉外精炼设备和连铸，年产量仅为几百吨到几千吨，质量、品种和成本均不能满足要求。20世纪80年以来，太原钢铁公司和钢铁研究总院等单位率先在中国开发AOD炉

2、外精炼工艺技术。随后，各特殊钢厂先后占安装了18-40t AOD和15-60tVOD炉外精炼装置，精炼比也得以显著提高。1985年以前，中国不锈钢的铸锭一直采用落后的模铸。太钢1280立式连铸机于1985年投产后，上钢三厂、重庆特钢和上钢五厂相继有板坯、方坯连铸机投生产。1989年，成都无缝钢管厂不锈钢管坯水平连铸机的投产，结束了我国不锈钢铸锭完全采用模铸的历史。但由于种种原因，中国不锈钢年产量一直在30万t左右徘徊，不锈钢冶炼工艺技术的进展缓慢，严重制约了中国不锈钢的发展。2000年以来，国家对钢铁行

3、业结构进行了调整，采取一系列鼓励不锈钢行业发展的政策措施，使中国不锈钢炼钢生产实现跨越式发展，从1999年的35万t增长到2003年的177. 8万t，年均增长率约50％，成为世界名名列第4位的不锈钢炼钢生产大国。                                            AOD炉装备和工艺的发展    AOD炉是精炼不锈钢的主要设备，目前世界上约有1-175t AOD炉155台，其中1/2在不锈钢厂，其余在铸造厂。AOD精炼的不锈钢产量约占世界不锈钢80%以上。    中国

4、第一台18t AOD炉自1983年9月投产以来，目前约有1-40t AOD炉20多座，其中18t以上AOD炉共8台（包括太钢3 x 40t、大连1 x 40t、浦东1 x 30t、上钢五厂1x18t、长城118t和宜达lx18t等）。2004年，上钢五厂60t AOD炉和上钢一厂120t AOD炉的投产使中国AOD炉装备水平有了明显的提高。    太钢是中国最早采用AOD炉生产不锈钢的企业，目前AOD炉已累计生产不锈钢200多万t，积累了许多经验。为了进一步扩大生产能力，太钢对18t AOD炉实施两次技

5、术改造。经过第一次改造，AOD炉容由18t扩至40t，生产能力由16万t提高到40万t。2004年实施第二次改造，炉容进一步扩大至45t，增设顶吹氧枪，缩短了冶炼时间；引进奥钢联专家自动化控制系统，提高了冶炼控制精度；降低氨气消耗，加大了除尘风机的除尘能力，改善了环境质量。经过两次改造，太钢AOD炉装备水平达到国际先进水平。此外，太钢还计划实施日元贷款环保项目，6座18t化钢电炉将被改造成一座90t超高功率化钢电炉，这不但消除了化钢速度慢的生产瓶颈，也使生产能力进一步提高到50万t，大大改善了环境质量，

6、实现了真正的清洁生产。    近年来，中国AOD生产的操作技术取得了明显的成绩，主要进展如下：    （1）炉衬寿命的提高    AOD炉的炉衬寿命是AOD生产的主要技术经济指标，经过多年来的技术攻关，特别是在改进操作工艺（例如，降低电炉出钢时的硅含量，改进AOD造渣制度，脱碳期碱度从0.5提高到1．0，还原期碱度从0.8-1．0提高到2.0-3.5以及采用优质耐火材料改进筑炉工艺等方面做了不少工作，AOD炉衬寿命普遍有了提高。太钢AOD炉炉衬寿命平均达110次，最高130次，其中使用太钢自产耐火材料的

7、平均寿命达92次。    (2）脱硫工艺的改进    中国AOD炉大多采用单渣法吹炼工艺。为降低钢中S含量，采用快速脱S工艺，精炼期渣中碱度控制在2. 5左右，钢包添加SiCa，利用出钢时强烈搅拌作用脱硫，使钢中残留适量钙。改进AOD工艺后，脱硫率在70%以上。目前，太钢不锈钢中硫含量稳定在0.005%以下，平均0.0034%。    (3)含N不锈钢冶炼    含N不锈钢中的氮合金化主要有两条途径：一是加人氮化锰、氮化铬等合金进行合金化，二是用氮气直接合金化，后者具有较低的生产成本。AOD炉可以用氮气

8、直接合金化，因而，冶炼不锈钢具有很大的优势。太钢在18t和40tAOD炉中应用氮在不锈钢中的溶解、脱除理论，建立了氮合金化工艺模型，冶炼中不需要在线分析钢中氮含量就能较为精确地控制成品中的氮含量，控制精±0.0135%。目前，太钢已用氮气直接合金化的方法应用该模型批量生产OCr19Ni9N、OCr19Ni9NbN、1Cr17Mn6Ni5N、00Cr18Ni5Mo3Si2N和00Cr22Ni5Mo3N等含氮不锈钢钢种。2003年，生产各类含N