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不锈钢冶炼技术发展趋势

   2023-11-10 中科普金2270
导读

  目前,国际上已经开发成功十几种不锈钢冶炼和精炼技术。不锈钢冶炼阶段完成了大部分脱碳保铬任务,而脱碳的少量任务放在精炼阶段完成。冶炼技术主要分为以侧吹氧为主的AOD或AOD—L、KCB—S冶炼工艺。以转炉为基



  目前,国际上已经开发成功十几种不锈钢冶炼和精炼技术。不锈钢冶炼阶段完成了大部分脱碳保铬任务,而脱碳的少量任务放在精炼阶段完成。冶炼技术主要分为以侧吹氧为主的AOD或AOD—L、KCB—S冶炼工艺。以转炉为基础采用底吹氧的K—OBM—S、K—BOP、GOR等工艺,以底吹搅拌为特点的KCB—S和MRP工艺。


  1 侧吹氧工艺方法


  AOD炉是世界上不锈钢生产的主导工艺。借鉴转炉顶吹经验,AOD也采用了顶吹氧工艺,称为AOD—L,工艺特点是通过侧吹氧氩/氮混合气体,降低CO分压,脱碳保铬;增设顶吹氧枪加速高碳区脱碳速度或用于炉内二次燃烧,以缩短冶炼时间;熔池碳小于0.60%时,顶吹停止供氧,靠纯侧吹脱碳或混吹氧氮/氩混合气体,加速低碳区稀释脱碳;终点碳含量可小于0.015%;炉容比为0.55—0.60Nm3/t,供氧强度低,炉龄为150—200炉[10]。KCB—s是克虏伯开发的复合吹炼法,工艺特点是在吹炼初始阶段,同时顶吹和侧吹纯氧快速脱碳升温。到达一定温度后,在吹炼期间,分批加入各种合金料、石灰或废钢。熔池碳含量降到0.70%以下,按4:1、2:1、1:1、1:2和1:4比例逐步增加顶吹和侧吹气中惰性气体比例。熔池碳含量低于0.15%后,停掉顶枪,采用侧吹氧脱碳;目标碳含量达到后,仅采用惰性气体侧吹搅拌还原。


  2 采用底吹搅拌的工艺方法


  台湾中钢的CSCB以铁水、高碳铬铁和镍铁为原料,焦炭作补充热源,通过顶吹纯氧和底吹大流量吹惰性气体,在一座转炉内完成不锈钢熔炼和主脱碳任务。因出钢碳不能低于0.20%,必须与VOD搭配才能生产不锈钢,可用于交替生产碳钢和不锈钢。曼内斯曼德马克开发的MRP—L顶吹纯氧,底吹纯惰性气体,采用可更换炉底,炉龄高达1200炉。炉容比与AOD炉接近,为0.6Nm3/t。一般与真空精炼脱碳炉组合成三步法工艺,出钢碳含量为0.20%一0.30%,铬回收率达97%~99%。


  3 以转炉为基础采用底吹氧的工艺方法


  K—BOP类似于从炉顶氧枪吹氧的BOF转炉,下部风嘴设在转炉底部,可从底部喷吹石灰粉改善脱硫。底吹气体中采用天然气或丙烷作为保护气,以提高耐材寿命,炉龄可达600炉。K—OBM—S转炉是由奥钢联开发的,是BOP法的发展,风口安装于转炉的侧面或底部,还装有顶部氧枪。顶部气体采用氧气、氮气和氩气,通过底部风口喷吹氧气、氮气、氩气和烃类气体。天然气和丙烷用于风口保护和提高耐火材料的寿命。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(或其它碳氢化合物)的混合气体。冶炼的第一阶段吹氧,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)。瑞典的Udde holm和法国的CreusotLoire开发的CLU采用蒸汽作为稀释气体,从底部吹氧气、蒸汽、氮气和氩气,同时,从炉顶吹氧气、氮气和氩气。脱碳时,开始吹氧气一蒸汽混合气体。采用这种转炉,耗氩量降低,但耗硅量却很高,而且钢中氢含量增加。目前的趋势是用更多的氩气来取代蒸汽来提高效率。


 
(文/小编)
 
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