太钢不锈钢精炼技术.ppt
山西太钢不锈钢有限公司2015年8月主要内容 主要内容 太钢不锈钢精炼技术应用与发展 太钢不锈钢冶炼工艺 山西太钢不锈钢有限公司（以下简称太钢）是一家专业生产我国板材为主的公司。 大型钢铁联合体和最大的不锈钢生产商。 拥有国际先进的冶炼、精炼、连铸、热轧、冷轧全流程不锈钢生产线。 具备年产1000万吨钢（其中不锈钢400万吨）的能力，营业收入连续8年突破1000亿元。 2014年，太钢生产钢材1072万吨，其中不锈钢产量380.5万吨。 实现销售收入1401亿元，利润2.06亿元，利税22.9亿元。 太钢近30年不锈钢产量增长历程 早期发展期 高速发展期 太钢早期发展历程（1956年-2001年） 1956年，太钢采用电弧炉冶炼了中国第一炉不锈钢，随后建设和开发了AOD工艺技术。 1999年，AOD进行扩建改造。 发展期间（2002年至2006年），2002年将KOBM转炉改造为KOBMS，新建三步铁水去除预处理和VOD。 这也是我国首条以铁水为主要原料冶炼不锈钢的新工艺，使得太钢的不锈钢产量有了显着的增长，其中400系铬钢的比例逐年增加。 快速发展期（2006~） 2006年10月，太钢+不锈钢冶炼装置投产，使太钢成为全球最大的不锈钢企业，年产380万吨。
太钢主要不锈钢结构产品涵盖奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、双相钢等不锈钢各大类，产品包括冷轧卷板、热轧板、锻管、无缝管、线材、棒材等 精炼连铸机 第一炼钢厂立式板坯连铸机 1 第二炼钢厂南区+30t中频炉+立弯方板坯兼容连炼钢厂北区+()中频炉太钢不锈钢主营 经过十多年冶炼技术和装备的快速发展，太钢不锈钢冶炼技术和装备日趋完善。 目前拥有炼钢厂3座、不锈钢生产线5条以及多种不锈钢冶炼工艺。 典型工艺流程如下： 站位工艺 EAF--KOBMS--AOD/VOD 原料结构 含镍生铁、不锈钢废钢、铁合金高炉铁水、铁合金高炉铁水、铁合金电炉：主要原料有在这里熔炼 DEP：铁水经过“三除”处理，P0.01% BOF：铁水完成脱磷、脱碳，P0.01%、C0.1%、：添加铁合金和废钢完成合金化 KOBMS：添加铁合金完成合金化 AOD：添加铁合金完成合金化 从产品和原料结构来看，目前太钢主要采用EAF-AOD、DEP-KOBMS-VOD、BOF-AOD/VOD等冶炼工艺生产不锈钢。
主要原料结构对应太钢典型冶炼工艺。 主要原料结构对应太钢典型的不锈钢冶炼工艺。 注：BOF-AOD/VOD流程代表BOF-AOD和BOF-AOD-VOD两个流程。 以回收废钢为主要原料的冶炼工艺设备典型工艺流程： 可生产的特色品种：超级奥氏体不锈钢、双相不锈钢、马氏体不锈钢及镍基合金，典型牌号，904L。 方板坯连铸机-OBM-S铁水预处理典型工艺：DEP+UHP-EAFK-OBM--KOBMS-VOD不锈钢冶炼工艺实践。 2002年，建设以铁水为主要原料的DEP-KOBMS-VOD工艺生产不锈钢。 ，主要基于以下原因：2003年，采用该工艺生产的300系列不锈钢占71%，400系列不锈钢仅占20.5%。 到2005年，采用该工艺生产的400系列不锈钢的比例为57.2%。 2014年400系列不锈钢占比为57.2%。 达到92.6%。 2014年，采用该工艺生产的400系列不锈钢比例为92.6%，其中Cr17以上超纯铁素体不锈钢比例达到19%，409L比例超过16%。 产品市场竞争力强。 DEP-KOBMS-VOD不锈钢冶炼工艺实践三、适应多种原料组合的典型冶炼工艺路线：中频炉+DEP+投产的新型不锈钢生产线，其中两条160吨超高-动力电炉和180吨转炉一座，180吨AOD炉两座，LF炉两座。 后来根据太原钢铁的发展需要，又增加了三台50吨中频炉、一台180吨VOD炉、一台AOD炉，形成了能适应任何原料和工艺的系统。不同的品质。 要求、低成本多种生产工艺路线：低耗铬钢工艺：中频炉+（VOD）LFCC可适应多种原料组合的冶炼工艺路线。 2006年BOF-AOD/VOD工艺冶炼不锈钢的生产实践在新建不锈钢项目建设中，对原有的DEP-KOBMS-VOD工艺进行了创新，提出了“脱碳任务重新分配”的理念，即，“AOD+VOD两步脱碳”演变为“BOF+AOD+VOD三步脱碳”。
—AOD—VOD工艺T、C变化趋势—KOBMS—VOD工艺T、C变化趋势 BOF完成铁水预处理脱磷和AOD大部分脱碳任务，脱碳、保铬效果显着提高AOD条件及提高AOD生产效率。 BOF-AOD/VOD工艺冶炼不锈钢的生产实践 17 工艺流程 铁水预处理 HM-DEP 顶底双吹转炉 转炉处理 转炉处理前 Si 要求，%0.300.80 处理后 C，%3.50-4.000.30加工后P，% 0.0100.010 后处理温度、周期，-AOD/VOD工艺冶炼不锈钢的生产实践。 BOF-AOD冶炼不锈钢产量由2008年的19.8万吨增加到2014年的127.9万吨，占比由2008年的20.6%提高到2014年的45.6%。 BOF-AOD/VOD冶炼不锈钢产量变化计算AOD炉氮溶解模型 在钢水中，平衡状态下氮的饱和溶解度计算模型为：log[%N]1/式中：e——钢水中元素x对氮活度的影响系数元素; ——钢水中溶解的元素x的百分含量； - 氮在钢水中的饱和溶解度。 氮溶解度、成分与温度的关系 AOD气体氮合金工艺开发模型计算值（N） 模型计算值 实际测量值（N） 实际测量值 模型计算值 模型计算值 实际测量值 实际测量值 脱氮与控制：N2 )+1/[%N] AOD气体氮合金工艺开发吹氩时间，(301L)成品氮含量模型计算2205成品氮含量模型计算304N(301L)实测氮含量采用AOD气体合金化实测氮含量工艺技术，建立了AOD控制含氮不锈钢的生产工艺模型，在氮的控制范围内，实现了用氮代替氮合金生产含氮不锈钢。
目前已成功开发304N、316LN、2304、2205、2101、2507等高氮奥氏体、双相不锈钢产品。 氮含量可精确控制在0.12-0.30%之间。 已开发出253MA、 等耐热系列不锈钢，氮含量控制在0.15～0.35%。 产品广泛应用于三峡工程、中石油输油管道、石化、化工、核电工程等国家重点工程，取得了良好的社会效益和经济效益。 典型 AOD 生产 304N 氮气控制曲线 501 1650 2 5001 2500 Ar 氧化前的大包装样品。 铸造台样品。 针对不同钢种开发相应的脱氧工艺系统。 通过控制合理的不锈钢渣渣制度，将夹杂物控制在低熔点范围内，促进夹杂物上浮，确定不锈钢精炼底吹搅拌模式，促进夹杂物上浮去除。 形成针对不同类型包裹体的钙处理工艺体系。 不锈钢夹杂物控制技术是通过夹杂物控制技术来实现的，形成太钢不锈钢夹杂物控制模型，以适应不同的夹杂物控制要求。 实现夹杂物塑性处理，满足深度抛光的质量要求，稳定生产手表不锈钢等表面要求高的钢种。 稳定生产优质铬钢板和高端型材，广泛应用于不锈钢白色家电等。
通过夹杂物控制技术的应用，满足用户不同的质量要求，提高太钢不锈钢的竞争力。 不锈钢深度脱硫技术针对不同的工艺流程，开发了相应的不锈钢脱氧工艺，并选择合理的不锈钢脱硫渣制度，提高脱硫率。 开发了AOD二次排渣脱硫工艺和VOD强搅拌脱硫工艺，实现不锈钢快速脱硫。 当原料硫含量大幅度提高时，保证了钢中较低的硫含量。 图：304不锈钢精炼脱硫率 图：430不锈钢精炼脱硫率 图：不锈钢AOD硫含量 图：不锈钢成品硫含量控制水平 K-OBM-S转炉不锈钢冶炼工艺优化三步不锈钢铁水生产工艺，冶炼奥地利对于不锈钢来说，电炉在冶炼含镍原料方面有一定的优势。 在太钢不锈钢的发展中，南区的K-OBM-S转炉主要生产铬不锈钢。 用电炉熔炼高铬的成本较高。 采用热补偿技术，为不同钢种开发了新工艺。 开发了K-OBM-S转炉直接一步熔炼工艺路线及工艺模型； 建立K-OBM-S不锈钢热平衡分析模型，直接采用铁水+合金熔炼，避免工艺开发的盲目性，提高合金收得率。 不锈钢冶炼工艺优化优化后的工艺，冶炼周期长。 所有Cr系不锈钢均采用“三步法”冶炼。 原设计工艺存在问题 304 Cr17型：“三步法” 低碳、氮 Cr13型：“两步法” 1-2Cr13：“一步法” 根据不同采用不同的冶炼工艺方法碳及合金元素含量。
300系列和Cr17不锈钢的三步冶炼工艺。 低碳氮Cr13不锈钢的冶炼工艺。 1~3Cr13不锈钢的冶炼过程降低了表面活性物质O和S的含量。VOD的初始碳含量、脱碳率和真空度很重要。 终点氮含量对VOD吹炼时初始碳浓度与终点氮浓度关系的影响。 VOD脱碳率和真空度对17%Cr不锈钢终点氮含量的影响 VOD高碳区停氧高真空度沸腾脱氮新工艺在VOD真空精炼中对409L铁素体不锈钢钢水连铸过程氮添加抑制技术在高真空和强底吹搅拌条件下进行沸腾脱氮钢[C]+[N]，其中VOD最低氮含量为45ppm，成品最低氮含量为64ppm。 工艺简单，熔炼飞溅小，不影响耐火材料的消耗。