多位一体不锈钢冶炼在太钢的生产与实践

通过分析太钢不锈钢原料铬镍生铁、高碳铬铁、铁水等的特性以及研究了原料中Si、C元素优化使用,采用中频炉、电弧炉、转炉、AOD等工序进行多种组合,开发了300系、400系钢种多条不同组合的不锈钢工艺路线,形成了多位一体不锈钢生产工艺。生产实践表明,400系不锈钢采用180 t转炉脱磷铁水+50 t中频炉熔化高碳铬铁预熔液兑入AOD冶炼的工艺,铬收得率提高2.47%,硅铁消耗降低5.5 kg/t,石灰消耗降低10 kg/t,300系不锈钢采用160 t电弧炉+2×50 t中频炉熔化预熔液兑入AOD冶炼工艺,铬收得率提高2.2%,电极消耗降低1.8 kg/t,大幅降低了冶炼成本。     

AOD炉的高效化冶炼模型

 以往的AOD炉高效化冶炼研究往往通过提高供氧强度,优化转炉的炉容比,提高终点命中率等技术缩短冶炼周期,需要充分利用现有的设备,优化炉料结构和供氧制度,对生产工艺参数进行优化,充分利用这些物理热和化学热,实现AOD炉的高效化冶炼。开发了AOD炉高效化冶炼模型,在AOD炉物料平衡和能量平衡的基础上,结合AOD炉冶炼的工艺特征,建立AOD炉耗氧量和冶炼周期模型,分析了AOD炉冶炼周期随着铁水比和废钢比的变化趋势,得出冶炼周期最短时的炉料结构。结果表明：电炉不锈钢母液加铁水冶炼时,冶炼周期随着铁水比的增加而增加。电炉不锈钢母液加废钢冶炼时,冶炼周期随着废钢比的增加而增加。铁水加废钢冶炼时,冶炼周期随着废钢比的增加而延长。以硅铁为发热剂比以碳粉为发热剂冶炼周期短。     

160t电炉+50t中频炉冶炼不锈钢预熔液工艺实践

开发了160t电炉+50t中频炉双联法生产不锈钢预熔液工艺,实现了高碳铬铁与铬镍生铁分工序熔化,缩短了电炉冶炼时间,实现了电炉、中频炉与AOD节奏匹配;采用电炉+中频炉双联法工艺,开发了钢包内还原电炉渣中Cr_2O_3工艺,提高了铬回收率,降低了电极消耗,与原工艺相比,铬回收率提高2.2%,电极消耗降低0.8 kg/t,降低了不锈钢冶炼成本。     

缩短AOD炉处理0Cr13C不锈钢的冶炼周期

针对邢钢在铁水预处理＋AOD炉＋LF炉＋连铸机生产0Cr13C不锈钢过程中AOD炉的冶炼周期远大于连铸机浇钢和脱磷站的处理时间,导致整个不锈钢生产线的生产效率受到限制这个问题进行研究。研究入炉冷钢比例、高碳铬铁硅质量分数对AOD炉提枪碳质量分数、提枪温度以及冶炼周期的影响。研究得出,降低AOD炉0Cr13C冶炼周期的思路主要是控制提枪碳质量分数;包含成本在内,当入炉高碳铬铁硅质量分数不小于3.0%、废钢加入量为3.0~3.5t时,可以缩短AOD炉0Cr13C的冶炼周期到77min附近,提枪温度和提枪碳质量分数分别为1682℃和0.49%,并且炉龄和物料消耗等综合指标较好。     

采用转炉脱磷生产不锈钢用低磷钢水的探讨

太钢二钢北区新建的炼钢生产线设计年产碳钢200万t、不锈钢200万t。其中不锈钢系统采用将铁水兑入180吨转炉进行脱磷，出钢后将脱磷钢水先后分别倒入两座160吨电炉，再加入返回废钢及合金后，冶炼出供两座18吨AOD使用的预熔液，经AOD精炼后出钢，再供下工序180吨LF炉和两台板坯连铸机生产不锈钢板坯的方法。     

不锈钢高铬铁液的脱磷

讨论和分析了高铬铁液氧化脱磷和还原渣系脱磷的特点以及碳的影响，提出高铬铁母液用氧化法脱磷，废钢返回法冶炼不锈钢用还原法脱磷。     

三步法和二步法不锈钢冶炼工艺的分析和生产实践

分析了HM DEP-KOBMS-VOD三步法(铁水脱硅和脱磷预处理-KOBMS转炉脱碳、合金化-真空吹氧脱碳)和EAF/BOF-AOD二步法(电弧炉炼300系不锈钢母液/400系钢转炉脱磷-氩氧脱碳和合金化)生产不锈钢的生产效率和成本。三步法工艺生产铬不锈钢和超低碳氮不锈钢具有生产效率高、氩气消耗低、P-Cu-Pb有害杂质含量低的优势,而EAF-AOD二步法工艺生产304、316L等铬镍不锈钢有可使用含镍生铁、不锈钢废钢、生产成本低,效率高的优势。文中介绍了太钢用三步法和二步法工艺生产的不锈钢品种结构和工艺实践。     

当前我国不锈钢管的主要工艺水平和状况

无缝管的加工装备、工艺路线参差不齐坯料生产 高端：合金加铁水冶炼工艺．有铁水预处理手段，三步冶炼、连铸坯、模铸坯、锻、轧 一般：废钢返用料60％-70％。电炉、VOD、AOD、连铸、模铸、锻、轧 低级：废钢返用大于90％中频炉或电炉化钢，通过AOD处理，连铸或模铸、轧、锻     

60 t AOD全铁水精炼400系不锈钢热补偿技术的工艺实践

在铁水直兑60 t AOD精炼1Cr13钢等400系不锈钢工艺过程中,由于加入大量的铬铁合金、渣料、返回废钢等材料,所需热量占熔池的15%~40%,严重制约着生产顺行和质量改善。通过工业实践研究了60 t AOD枪位（1.5~3.5 m）对CO二次燃烧比的影响,铬铁中硅含量（1%~6.5%）对石灰消耗和综合提供热量的影响,以及烘烤时间（0.5~4.5 h）对合金温度的影响。结果表明,60 t AOD氧枪枪位控制在3 m时CO二次燃烧的比例可提高至20%;铬铁中硅含量为4%时综合功效最大;合金最佳烘烤时间为2~3 h。     

宝钢不锈钢分公司炼钢厂脱磷铁水直接冶炼奥氏体不锈钢

日前，宝钢不锈钢分公司炼钢厂脱磷铁水直接进AOD转炉冶炼304不锈钢获得成功，为奥氏体系列不锈钢冶炼创造出新的工艺路径。按照传统冶炼方法，脱磷铁水要经过电炉冶炼成不锈钢母液，再进入AOD转炉炼成不锈钢水。如果电炉出现故障，将影响正常生产，而且电能消耗大，成本较高。     

提高废钢比对转炉冶炼的影响分析

莱钢银山型钢炼钢厂为有效利用废钢资源,降低铁水消耗,通过分析提高废钢比对物料加入量和终点控制的影响,开发出高废钢比转炉冶炼技术。研究转炉物料平衡和热平衡计算,得出转炉废钢最佳的配比;优化调整转炉枪位和氧压模型及转炉加料模型,建立大废钢量冶炼模型,提高转炉脱磷率和终点命中率;优化升级废钢斗等设备,满足高废钢比生产需求;使用带碗砖出钢口,提高出钢口使用寿命,降低平均出钢时间。     

基于案例推理的AOD炉能耗诊断系统

采用基于案例诊断技术对AOD炉能耗进行诊断,以AOD炉物料平衡和能量平衡为基础,引入载能体的概念,建立AOD炉的能值模型,对铁水比、废钢比、AOD炉处理时间和两炉间隙时间对AOD炉能值的影响进行模拟,确定其对AOD炉能值影响的权重,结合层次分析法确定各个影响因素的权重,采用案例推理技术对AOD炉能值进行诊断。将AOD炉能耗诊断系统应用到某不锈钢公司AOD炉上,诊断AOD炉能耗上升的因素,为降低AOD炉能耗提供了决策依据。     

降低100 t转炉铁钢比的途径

根据国内某炼钢厂100 t转炉的入炉金属料参数和冶炼相关参数,运用物料平衡、热平衡计算方法,对转炉的物料平衡、热平衡进行计算,算出不同入炉铁水量及温度下的合理废钢加入量、出钢量和铁钢比.通过分析影响铁钢比变化的两个主要影响因素:铁水人炉温度和铁水入炉量,来研究铁钢比与废钢加入量、出钢量之间的关系.提出100 t转炉降低铁钢比的具体措施,供相关炼钢厂参考.     

提高转炉废钢比的试验研究

为了提高转炉废钢比,降低铁水消耗,以转炉炼钢物料平衡和热平衡为理论依据,通过减少入炉铁水、增加冷料,计算出以焦炭为辅助热源的钢铁料新配比.通过试验证明,在该配比下转炉冶炼顺行,成功降低了铁水消耗.     

AOD用转炉脱磷铁水冶炼430不锈钢脱碳保铬工艺优化

采用热力学、物料和热量平衡的计算方法,研究了180 t AOD用转炉脱磷铁水冶炼430不锈钢脱碳前期脱碳保铬的工艺。研究结果表明:合理控制最佳脱碳保铬温度是提高AOD冶炼430不锈钢各项经济技术指标的关键技术。采用优化转炉生产节奏和出钢的保温,保证AOD入炉铁水温度由1 520℃提高至1 580℃;优化AOD脱碳前期合金和辅料加入量,进一步提高了脱碳前期的钢液温度,减少铬的氧化量。通过实施工艺优化措施,AOD用转炉脱磷铁水冶炼430不锈钢经济技术指标得到明显改善,其中铬收得率由92.30%提高到94.64%,冶炼时间缩短9.2 min,还原硅耗降低4.9 kg/t。     

AOD精炼法的新进展

AOD 法即氩氧脱碳精炼法,是1968年美国联合碳化物公司所发明,该公司原系世界上最大的铁合金生产厂家,主要供应不锈钢生产者所需要的铬铁合金。为了满足不锈钢生产者对低碳铬铁的需求,该公司早在五十年代中期就已致力于研究利用氩氧脱碳原理,来改善铬铁冶炼过程中的脱碳效果。直     

Praxair公司AOD炉智能精炼系统的生产实践

氩氧脱碳(AOD)工艺是不锈钢和特殊合金的主要精炼工艺。自从1967年Praxair公司进行商业化推广以来，AOD工艺以及其他转炉已占到西方不锈钢生产的80％以上。     

行业信息

未来10年全球铬铁工业增长将主要集中在俄中印 目前,国外有关专家从长期角度对全球铬铁工业进行了展望,并介绍了哈萨克铬矿和合金公司的生产和发展战略。 对铬铁的需求是由不锈钢生产所驱动的,大约90％的铬铁用于生产不锈钢。其次,谈谈不锈钢废钢的资源。比较之下,人们更愿意使用废钢生产不锈钢。     

攀钢转炉废钢加入量的简单计算法

转炉炼钢多加废钢的意义是众所周知的。它对降低成本、节约能源、降低钢铁料消耗等有直接影响。废钢量的加入,一般用物料平衡与热平衡法来确定,生产中则往往根椐冶炼的经验来加入。     

直接还原铁对转炉炼钢过程影响的分析研究

通过建立转炉物料平衡、热平衡模型，分析了直接还原铁作为冷却剂替代废钢用于转炉炼钢对炼钢过程各经济技术指标的影响。通过对模型计算结果的分析，限制直接还原铁替代废钢量的主要因素为其SiO2和TFe的含量，通过将其控制在一定范围内，转炉炼钢使用100％直接还原铁代替废钢在技术上是可行的。