GOR转炉冶炼不锈钢的工艺特点及适用条件分析

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1、GOR转炉冶炼不锈钢的工艺特点及适用条件分析  时间:2006-8-28  10:03:52    来源:工艺技术    作者:anqi【字体：大中小简繁】【收藏】【关闭】     摘要：作者实际参加了国内一座60吨GOR转炉的设计和试生产，通过实践，对这种工艺的特点有比较深刻的认识，本文通过将这种工艺与AOD转炉工艺进行对比，对GOR工艺进行了比较客观的评价。    GOR转炉是多种能源介质复合吹炼的底吹转炉，其供气管路通过安装在转炉底部的三个套管式喷嘴向熔池吹入可调成份的氧气、氮气、氩气、天然气（或其

2、它碳氢化合物）的混合气体。   与其它生产不锈钢的转炉相似，这种工艺冶炼不锈钢也分为三个吹炼阶段：第一阶段吹氧，由碳氢化合物保护喷嘴；第二阶段吹入氧、氩（或氮）、碳氢化合物和它们的混合气体；第三阶段向转炉熔池吹入纯氩（或氮）。根据钢种不同，编制了专门用于某一钢种的控制程序，自动控制冶炼过程。在GOR转炉精炼过程中，要加入脱氧剂及合金化材料，这一作业通过“散料供应系统”来实现。   自从今年3月份西南不锈钢有限公司的GOR转炉投产以来，国内有六座60-70吨的GOR转炉在建设中。中国不锈钢的生产能力迅速增长

3、，预期不锈钢生产领域的竞争将比普通钢领域的竞争更加残酷。奉劝投资者慎重决策。   理论上GOR转炉在降低投资和冶炼成本方面，有一定的优势。但是与成熟的AOD转炉相比，这种工艺也有明显的缺撼。任何一种工艺技术都有其适宜的使用条件，不存在适合任何环境的完美的工艺技术。结合中国不锈钢生产的特殊的原料条件和市场条件，慎重选择最适宜的冶炼工艺是重要的。   冶金工业规划研究院和中国不锈钢协会的专家1998年以来多次到乌克兰的二个GOR转炉冶炼不锈钢的工厂考察这种工艺，本着多种工艺并存，在竞争中发展完善的精神，我们在

4、分析了西南不锈钢公司的具体条件后，推荐了这种工艺。我们与乌克兰的专家一起进行了这个项目的设计和技术服务工作，现在又在继续为另外几个相似项目提供技术服务。下面谈谈我们的体会。1.原料条件：冶炼工艺的选择，最重要的条件之一是原料。中国由于不锈废钢资源少，镍价高，原料条件与国外有大的差别。为了使这种工艺适合中国的原料条件，还需要对这种工艺进行完善和开发。1.1 GOR转炉对初始钢水的要求：对化学成份的要求是：[P]    ＜0.03%；[S]    ＜0.045%[C]    不限制；[Si]  ＜0.2%：[

5、Mn]  ＜1.0%：[Cr]、[Ni]比钢种要求的范围略低（也可部分加入转炉内）。温度没有要求，只要能顺利兑入转炉即可。这里要讨论的是初始钢水中的〔C〕含量问题。从这种工艺本身来讲，对〔C〕含量没有要求。但是，在乌克兰考察的两个不锈钢生产工厂，全部由电炉供应初始钢水，电炉原料中有大比例的返回料，实际上初始钢水的碳含量一般不超过1.5%。1.2 中国冶炼不锈钢的原料条件：1.2.1 固体炉料为主的不锈钢生产厂：　　固体炉料先由电炉（或者感应炉）熔化，由于中国不锈钢资源紧缺、镍价高，电炉炉料中大量配入高碳铬

6、铁（碳含量8.5%）和低镍的生铁（含镍＜3%，碳含量4.2%）。在冶炼300系列不锈钢时，原料的配碳量一般为2.0-2.5%，也有的高达3%。电炉冶炼过程中，为了控制铬的氧化损失，除了选择合适的铬铁加入时机外，还要求不要大量的吹氧，因此电炉生产的初始钢水的碳含量为2.0%左右。在冶炼J系列不锈钢时，配料时大量使用含碳为4.8%的镍－铬生铁和高碳铬铁，炉料中的含碳量为3.5-4.2%。电炉生产的初始钢水的碳含量一般情况下都大于3%。1.2.2 采用高炉铁水的不锈钢生产厂：这种工厂有两种工艺路线。――高炉铁水

7、经过脱硫、脱硅、脱磷处理后，兑入到GOR转炉中。铁水的预处理可以在盛铁水的容器中进行，也可以在顶吹转炉进行，还可以在GOR转炉（做为底吹转炉使用）中进行。也有的不锈钢生产厂希望通过控制原料的条件和高炉的生产过程，生产出磷和硫含量都合 格的含铬的铁水，直接做为初始钢水使用。    这种生产路线一般还需要建设容量较小的、用于熔化返回料和合金的电炉（或感应炉），以解决热量平衡问题。――建设容量与GOR转炉吨位相匹配的电炉生产初始钢水。合理的确定加入炉料的顺序和操作工艺，电炉可以高效的生产出适合于GOR炉冶炼的初

8、始钢水。这两种工艺生产的初始钢水的含碳量与使用固体炉料的电炉生产的初始钢水的碳含量相似或稍高些。1.3根据工厂的实际情况，选择最适合的工艺路线。　　采用什么样的工艺路线，应该具体情况具体分析，没有固定的模式。但是对项目进行技术经济的论证是必要的，在日益激烈的不锈钢市场竞争中，投资省、质量好、品种多、成本低是在竞争中取胜的基础，其中成本低尤其重要。　　我们曾经为河北和山西各一个小钢铁厂做过以高炉铁水为原料生产不锈钢的技术方案论证