近年來不銹鋼的發(fā)展與生產(chǎn)技術(shù)介紹一、前言 近30年來不銹鋼生產(chǎn)技術(shù)不斷**,致使原料、能源消耗不斷降低,生產(chǎn)率和成材率不斷提高。不銹鋼生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展是以爐外精煉(AOD)、連鑄和寬幅多輥冷軋機(jī)的發(fā)展為基礎(chǔ),但近年來除了這三大技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展外,又在薄胚連鑄連軋(包括長條鋼材連續(xù)鑄軋)、薄帶連鑄、帶材軋延退火酸洗整平連續(xù)生產(chǎn)線和鐵水冶煉不銹鋼生產(chǎn)技術(shù)方面取得了頗大進(jìn)展。
二、煉鋼技術(shù)
1.氣氧精煉法
前蘇聯(lián)時期開發(fā)了氣氧轉(zhuǎn)爐(GOR)冶煉不銹鋼技術(shù),蘇聯(lián)解體以后,這項技術(shù)為烏克蘭國家冶金學(xué)院所有,并已經(jīng)建設(shè)了1t、5t、10t、50t的GOR轉(zhuǎn)爐,GOR轉(zhuǎn)爐的優(yōu)點如下:
可以生產(chǎn)超低碳不銹鋼-一般來講,生產(chǎn)碳含量≦0.03%的鋼需要采用VOD(真空吹氧精煉爐),但其投資和成本高;而GOR轉(zhuǎn)爐成功地生產(chǎn)了含碳≧0.017%、含鉻2%~35%的五大類、89個鋼種。在某種程度上,相當(dāng)于AOD+VOD兩步冶煉法,一次性在GOR轉(zhuǎn)爐中完成,成本大大降低。
高生產(chǎn)率-在相似的爐容比(每噸鋼占的爐容體積)的前提下,GOR轉(zhuǎn)爐吹煉時間只有30~45分種,冶煉周期45~60分,而相似的AOD爐需要60~90分鐘。
2.高爐鐵水冶煉法
由于世界各國不銹鋼冶煉能力逐步擴(kuò)大,從2001年世界不銹廢鋼的供應(yīng)已出現(xiàn)缺口,并導(dǎo)致價格升高,因此在一些一貫作業(yè)鋼廠中尋求用鐵水代替廢鋼冶煉不銹鋼,目前有四家企業(yè)實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。鐵水冶煉法適用于現(xiàn)有之高爐一貫作業(yè)鋼廠,其產(chǎn)量約占全球不銹鋼生產(chǎn)總量的5%左右。
三、近幾年來不銹鋼的技術(shù)發(fā)展方向不外乎在提高質(zhì)量及降低生產(chǎn)成本兩方面,主要技術(shù)進(jìn)展整理如下:
1.降低生產(chǎn)成本方面:; a.制程朝自動化、連續(xù)化和高速化發(fā)展,以提高生產(chǎn)效率; b.設(shè)備緊湊化、專業(yè)化以簡化生產(chǎn)線; c.開發(fā)節(jié)約能源與資源技術(shù),以符合環(huán)保趨勢; d.簡化再加工和熱處理程序,以節(jié)省人力,縮短交期。 2.提高質(zhì)量和性能方面: a.提高表面和內(nèi)部質(zhì)量,以及缺陷檢出水平; b.藉由改善組織和結(jié)晶粒度以實現(xiàn)高強(qiáng)度化、軟質(zhì)化和易成形; c.建立縮短供應(yīng)周期的生產(chǎn)制度?!?br /> 四、緊湊式冷軋不銹鋼連續(xù)生產(chǎn)線
為了提高生產(chǎn)力,進(jìn)一步降低冷軋不銹鋼卷成本,歐美已開發(fā)將生產(chǎn)冷軋不銹鋼的5個分開獨立制程-鋼卷準(zhǔn)備(切頭/切邊)、熱軋鋼卷退火、酸洗、冷軋、冷軋鋼卷退火酸洗及平整(調(diào)質(zhì)軋延)合并成一條連續(xù)的生產(chǎn)線。1999年法國Ugine公司的Isbergues廠改良投產(chǎn)了一條新的軋延退火酸洗線LC2i,叫做在線冷軋退火酸洗生產(chǎn)線(簡稱IRAPL),其年產(chǎn)能一般在20萬噸以上。目前全世界有三條IRAPL不銹鋼冷軋鋼卷生產(chǎn)線投產(chǎn),除了法國Ugine公司外,美國J&L特殊鋼公司(Ugine公司在美國的子公司)也建成了一個同類的生產(chǎn)線。值得注意的是Outokumpu (AvestaPolarit)公司芬蘭的Tornio廠于2003年投產(chǎn)世界上大的軋延退火酸洗聯(lián)合生產(chǎn)線,產(chǎn)能規(guī)模可達(dá)110萬噸。
五、連鑄技術(shù)
1.薄坯連鑄技術(shù)(Thin Slab Casting)
薄坯連鑄連軋技術(shù)可省去熱軋帶鋼的粗軋程序,且具有規(guī)模適度、設(shè)備投資省、生產(chǎn)成本低、成材率高、質(zhì)量良好、提高產(chǎn)品競爭力等特點,已成為鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)熱軋鋼片的生力軍。薄坯連鑄機(jī)已廣泛用于生產(chǎn)普通鋼,鑄坯厚度40~127mm,主要方法有SMS開發(fā)的CSP技術(shù),Demag開發(fā)的ISP技術(shù)、Danieli開發(fā)的FTSR技術(shù)、Voest--Alpine開發(fā)的ConRoll技術(shù)、美國Tippins開發(fā)的TSP技術(shù)和住友金屬開發(fā)的QSP技術(shù)。目前工業(yè)化的薄坯連鑄機(jī)只有CSP和ConRoll,有4家工廠采用其設(shè)備。
2.薄帶鋼連鑄技術(shù)(Direct Strip Casting)
薄帶連鑄技術(shù)經(jīng)過10余年的研發(fā)及不斷改進(jìn),已發(fā)展成為鋼鐵工業(yè)的技術(shù)之一。已開發(fā)試驗的帶鋼連鑄方式有輥式(單輥、雙輥、異徑雙輥)、帶式和輥帶結(jié)合式,可直接澆鑄厚度1~10mm的帶鋼,省除熱軋制程或直接可使用。其中雙輥立式連鑄已成功地應(yīng)用于不銹鋼帶鋼生產(chǎn),技術(shù)日臻成熟。
盡管薄帶連鑄的原理比較簡單,但要將其運用于工業(yè)生產(chǎn)十分困難。近年來由于在一些關(guān)鍵領(lǐng)域中的技術(shù)突破,例如鋼水進(jìn)入連鑄機(jī)技術(shù)(主要為改良鋼水出口管結(jié)構(gòu),減少鋼水?dāng)_動,并使鋼水沿輥身有效分布),初期凝固技術(shù)(解決表面質(zhì)量),澆鑄輥側(cè)封材料,輥子變形和耐火材料等,使薄帶連鑄技術(shù)逐步從雛形試驗工廠走向工業(yè)化,目前全球已量產(chǎn)的帶鋼連鑄機(jī)有4套。
這就是
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