现代不锈钢冶炼工艺流程分析

1、现代不锈钢冶炼工艺现代不锈钢冶炼工艺流程分析流程分析安徽工业大学冶金与资源学院安徽工业大学冶金与资源学院 李杰李杰 2009年年2月月不锈钢二步法不锈钢二步法: :是指初炼炉熔化是指初炼炉熔化精炼炉脱碳的工艺流程精炼炉脱碳的工艺流程, ,常见有常见有初炼炉初炼炉-AODAOD炉炉、初炼炉初炼炉-MRPMRP转炉转炉、初炼炉初炼炉-VODVOD炉等。炉等。不锈钢三步法不锈钢三步法:二步法基础上增加深脱碳装备，通常有：初炼炉二步法基础上增加深脱碳装备，通常有：初炼炉-AODAOD-（LFLF）- - VODVOD、初炼炉初炼炉- -MRPMRP- -（LFLF）- - VODVOD、初炼炉初炼炉-

2、 -MRPMRP- -（LFLF）- - RHRH等。等。初炼炉可以是电炉，也可以是转炉；精炼炉一般指以脱碳为主初炼炉可以是电炉，也可以是转炉；精炼炉一般指以脱碳为主要功能的装备，例如要功能的装备，例如AODAOD、VODVOD、RH-OBRH-OB（KTBKTB）、CLUCLU、MRPMRP等。其他不以脱碳为主要功能的装备，例如等。其他不以脱碳为主要功能的装备，例如LFLF钢包炉、钢包吹钢包炉、钢包吹氩、喷粉等，在划分二步法或三步法时则不算做其中的一步。氩、喷粉等，在划分二步法或三步法时则不算做其中的一步。此外，这里把专用炉熔化铬铁的操作，也不列入其中的一步。此外，这里把专用炉熔化铬铁的操作

3、，也不列入其中的一步。二步法冶炼不锈钢的典型工艺二步法冶炼不锈钢的典型工艺1.11.1初炼炉初炼炉- -AODAOD工艺工艺 AODAOD法是世界上冶炼法是世界上冶炼不锈钢的主要方法，占不锈钢的主要方法，占世界世界不锈钢产量的不锈钢产量的70-80%。主要特点为主要特点为：（1）可以大量使用廉价的高碳铬铁、粗氩和氮气；可以大量使用廉价的高碳铬铁、粗氩和氮气；（2）工艺稳定，效率高，产品质量好；（）工艺稳定，效率高，产品质量好；（3）炉龄）炉龄150300次，次，高于高于VOD法；（法；（4）脱硫效率高于）脱硫效率高于VOD法，可高达法，可高达90%；（；（5）铬收得率铬收得率9599%，高于，

4、高于VOD法；（法；（6）除不锈钢以外还适于硅）除不锈钢以外还适于硅钢、工具钢等高合金钢；（钢、工具钢等高合金钢；（7）投资少，约为）投资少，约为VOD法的法的1/3。AOD法的工艺要点回顾法的工艺要点回顾：lAOD法吹入氧、氩气体的比例一般为法吹入氧、氩气体的比例一般为3个阶段。第一阶段个阶段。第一阶段O2：Ar（N2）=3：1，将碳氧化到将碳氧化到0.3%左右，第二阶段左右，第二阶段O2：Ar=2：1或或1：1将碳氧化到将碳氧化到0.1%左右，第三阶段左右，第三阶段O2：Ar=1：3，将碳氧化到将碳氧化到0.03%左右。最后用纯氩吹炼左右。最后用纯氩吹炼35分钟，使钢水中溶解氧继续脱碳，分

5、钟，使钢水中溶解氧继续脱碳，还可以减少还原还可以减少还原Fe-Si的用量。的用量。l脱碳终了以后如果不是冶炼含钛不锈钢和不需要脱硫操作，一般脱碳终了以后如果不是冶炼含钛不锈钢和不需要脱硫操作，一般采用采用AOD单渣法单渣法,不扒渣直接进入还原期。由于脱碳终点温度约在不扒渣直接进入还原期。由于脱碳终点温度约在1710-1750，为了控制出钢温度并有利于炉衬寿命，在脱碳后期，为了控制出钢温度并有利于炉衬寿命，在脱碳后期需添加清洁的本钢种废钢作为冷却剂。随后加入需添加清洁的本钢种废钢作为冷却剂。随后加入Fe-Si、Si-Cr、Al等还原剂和石灰造渣材料，成分、温度合适即可出钢。等还原剂和石灰造渣材料

6、，成分、温度合适即可出钢。AOD炉的冶炼时间一般为炉的冶炼时间一般为90分钟左右。气体消耗视原料情况及终分钟左右。气体消耗视原料情况及终点碳水平而不同。一般氩气消耗为点碳水平而不同。一般氩气消耗为1223Nm3/吨，氧为吨，氧为1525Nm3/吨。吨。Fe-Si用量为用量为820Kg/吨，石灰吨，石灰4080Kg/吨，冷却剂为吨，冷却剂为钢水量的钢水量的310%。改进的改进的AODAOD工艺工艺 ：基本特征是更加靠近：基本特征是更加靠近C-Cr-TC-Cr-T平衡曲线平衡曲线lAODAOD改进工艺在改进工艺在 C0.7%C0.7%脱碳脱碳期采用纯期采用纯O O2 2吹炼，此时不会发生吹炼，此时

7、不会发生铬的氧化，其结果与铬的氧化，其结果与O O2 2/Ar=4/1/Ar=4/1时是一样的。时是一样的。6060吨吨AODAOD的供的供O O2 2速度由速度由28802880NMNM3 3/h/h增大到增大到36003600NmNm3 3/h/h，使脱碳速度提高了使脱碳速度提高了0.02%/0.02%/minmin，ArAr消耗消耗减少了减少了2.8 2.8 NmNm3 3/t/t，冶炼时间缩短冶炼时间缩短3 3分钟。分钟。lAODAOD改进工艺把在钢水碳含量改进工艺把在钢水碳含量0.110.110.7%0.7%区间分阶段降低区间分阶段降低O O2 2/Ar/Ar改改为连续降低为连续降低

8、O O2 2/Ar/Ar，脱碳效率提高了脱碳效率提高了6%6%，硅铁使用量降低了，硅铁使用量降低了0.70.7Kg/tKg/t。lAODAOD改进工艺在钢水碳含量改进工艺在钢水碳含量0.11%0.11%时采用纯氩吹炼，提高脱碳速时采用纯氩吹炼，提高脱碳速度，减少铬的氧化。钢水温度由原工艺的提高度，减少铬的氧化。钢水温度由原工艺的提高1-4/1-4/minmin，变成降变成降低低3-6/3-6/minmin。顶底复吹顶底复吹AODAOD法法l传统传统AODAOD法脱碳期的氧效率法脱碳期的氧效率（单位供氧量单位供氧量/ /脱碳量）只有脱碳量）只有70%70%左右，左右，大约有大约有30%30%的氧

9、被铬等金属的氧化所消耗。日本星崎厂开发了顶底的氧被铬等金属的氧化所消耗。日本星崎厂开发了顶底复吹复吹AODAOD法。法。目前新上的目前新上的AODAOD设备都配有顶吹氧系统设备都配有顶吹氧系统。顶底复吹。顶底复吹AODAOD法的特征是在法的特征是在 C0.5%C0.5%的脱碳一期从底部风枪送一定比例的氧、的脱碳一期从底部风枪送一定比例的氧、氩混合气体，从顶部氧枪吹入一定速度的氧气，进行软吹或硬吹，氩混合气体，从顶部氧枪吹入一定速度的氧气，进行软吹或硬吹，反应生成的反应生成的COCO经二次燃烧，其释放的热量约有经二次燃烧，其释放的热量约有757590%90%传到熔池，传到熔池，使钢水的升温速度由

10、通常的使钢水的升温速度由通常的127/%127/%C C提高到提高到195/%195/%C C，脱碳速度从脱碳速度从0.055%/0.055%/分提高到分提高到0.087%/0.087%/分。分。 1.2 1.2 初炼炉初炼炉 VOD VOD工艺工艺重要特点重要特点l VOD VOD法在真空下吹氧脱碳，适于冶炼超低碳、氮不锈钢，精炼后法在真空下吹氧脱碳，适于冶炼超低碳、氮不锈钢，精炼后碳碳30 30 ppmppm，氮氮5050ppmppm（而（而AODAOD法碳法碳100 100 ppmppm，氮氮100100ppmppm）；）；l 氢氢1-31-3ppmppm，氧氧30-60 30-60 p

11、pmppm（而（而AODAOD法氢法氢3-53-5ppmppm，氧氧40-6040-60ppmppm）；）； l EAF-VOD EAF-VOD法铬回收率（法铬回收率（90-95%90-95%）低于）低于EAF-AODEAF-AOD（95-99%95-99%）；）；l 脱脱S S效果比效果比AODAOD法为差，法为差，VODVOD法脱法脱S S率率30-70%30-70%，而，而 AODAOD法脱法脱S S率率60-60-90% 90% ；l 炉龄较低，一般炉龄较低，一般5050次。次。VODVOD工艺要点回顾工艺要点回顾l l 电弧炉的原料和操作与普通电弧炉炼钢法基本没有差别，温电弧炉的原料

12、和操作与普通电弧炉炼钢法基本没有差别，温度达到度达到15801580开始吹氧脱碳，开始吹氧脱碳， CC从从0.80.81.5%1.5%降至降至0.3%0.3%。插铝脱。插铝脱氧和还原渣中氧化铬氧和还原渣中氧化铬, ,再添加高碱度渣，经过出钢可使再添加高碱度渣，经过出钢可使S S0.0040.004。l l VODVOD炉的入炉钢水条件为：碳炉的入炉钢水条件为：碳0.3%0.3%、硅、硅0.3%0.3%，并扒渣。，并扒渣。l l 真空度达到真空度达到150150200200TorrTorr后开始吹氧，并不断提高真空度，后开始吹氧，并不断提高真空度，为了减少喷溅量，适当提高氧枪的高度。为了减少喷溅

13、量，适当提高氧枪的高度。l l 脱碳末期，氧在钢中的扩散成为脱碳反应速度的限制环节，脱碳末期，氧在钢中的扩散成为脱碳反应速度的限制环节，所以供氧速度要减小，氩气搅拌要强化。所以供氧速度要减小，氩气搅拌要强化。VODVOD炉脱碳速度约为炉脱碳速度约为0.02%/0.02%/分。分。L L 临近脱碳终点时停氧，用氩气搅拌促使真空临近脱碳终点时停氧，用氩气搅拌促使真空 CC脱脱 OO。根据。根据废气成分、废气流量、真空度及耗氧量来判定脱碳的终点。废气成分、废气流量、真空度及耗氧量来判定脱碳的终点。L L 冶炼超低碳不锈钢时，加强氩气搅拌和控制温度，以便在降冶炼超低碳不锈钢时，加强氩气搅拌和控制温度，

14、以便在降低终点碳含量的同时抑制成本的增大和精炼时间的延长。低终点碳含量的同时抑制成本的增大和精炼时间的延长。SS-VODSS-VOD法法 带有强搅拌的带有强搅拌的VODVOD法称为法称为SS-VODSS-VOD法。传统的法。传统的VODVOD法的降法的降C C、N N效效果均以果均以5050ppmppm（甚至甚至100100ppmppm）为界，而为界，而SS-VODSS-VOD采用多个包底透气采用多个包底透气砖或砖或2-4mm2-4mm不锈钢管吹氩，氩流量是通常的不锈钢管吹氩，氩流量是通常的10102020倍倍。由于大量由于大量用用ArAr、C C含量可降至含量可降至30301010ppmpp

15、m的水平，适于冶炼超低碳不锈钢和的水平，适于冶炼超低碳不锈钢和超纯铁素体不锈钢。超纯铁素体不锈钢。 1.3 1.3 芬兰芬兰Tormio Tormio 公司用铬矿粉冶炼不锈钢流程公司用铬矿粉冶炼不锈钢流程 AvestaAvesta polarit polarit包括两个公司：包括两个公司：AvestaAvesta- -sheffiedsheffied（114114万吨）和万吨）和OutokumpuOutokumpu- -AvestaAvesta（即即TormioTormio, ,6060万吨），万吨），其不锈钢总产量仅次于蒂森公司（其不锈钢总产量仅次于蒂森公司（221221万吨）。万吨）。To

16、rmioTormio不不锈钢公司位于芬兰北部，年产铬铁合金锈钢公司位于芬兰北部，年产铬铁合金2626万吨，万吨，6060万吨不万吨不锈钢。锈钢。TormioTormio的不锈钢生产流程的特点是：的不锈钢生产流程的特点是：l l 埋弧矿热炉使用烧结球团的铬铁生产工艺；埋弧矿热炉使用烧结球团的铬铁生产工艺；l l 电弧炉电弧炉 & & LDLD转炉转炉AODAOD冶炼不锈钢工艺；冶炼不锈钢工艺；l l 炉卷轧机热轧不锈钢板卷；炉卷轧机热轧不锈钢板卷；l l 森吉来尔轧机冷轧不锈钢板卷。森吉来尔轧机冷轧不锈钢板卷。选矿选矿烧结烧结矿热炉矿热炉铬铁热铁水铬铁热铁水LD转炉转炉电炉电炉A

17、OD连铸连铸芬兰芬兰TormioTormio公司不锈钢板卷生产流程公司不锈钢板卷生产流程板坯板坯加热炉加热炉冷坯冷坯粗轧机粗轧机炉卷轧机炉卷轧机（ 1 1）铬铁的生产工艺）铬铁的生产工艺TormioTormio年产铬铁年产铬铁2626万吨，占世界铬铁产量万吨，占世界铬铁产量5.55.5。该厂。该厂铬铁生产流程很有特点，铬矿粉经球磨机细磨后脱水，采铬铁生产流程很有特点，铬矿粉经球磨机细磨后脱水，采用圆筒造球，然后通过烧结的方法生产铬矿球团，该球团用圆筒造球，然后通过烧结的方法生产铬矿球团，该球团经矿热炉冶炼成铬铁。经矿热炉冶炼成铬铁。埋弧矿热炉使用烧结球团不易粉碎，不结料和不塌料，埋弧矿热炉使用

18、烧结球团不易粉碎，不结料和不塌料，提高了铬回收率高，降低了耗能，每吨铬铁耗能仅为提高了铬回收率高，降低了耗能，每吨铬铁耗能仅为30003000KwhKwh，使铬铁成本下降。使铬铁成本下降。 Tormio Tormio铬铁生产流程为：铬铁生产流程为： 含含CrCr2 2O O3 3 26 26的铬矿的铬矿球团球团带式烧结机带式烧结机配矿、计配矿、计量，量，7070球团，球团，3030铬矿铬矿加热至加热至600600700700埋弧式矿埋弧式矿热炉，冶炼成为热炉，冶炼成为5252CrCr、7 7C C、3 3SiSi的铬铁。的铬铁。（2 2）不锈钢的冶炼工艺）不锈钢的冶炼工艺将不锈钢返回料及含将不

19、锈钢返回料及含NiNi废钢在废钢在6060t t电弧炉中熔化，埋弧电弧炉中熔化，埋弧矿热炉生产的液态铬铁用矿热炉生产的液态铬铁用LDLD转炉吹炼，然后一并兑入容量转炉吹炼，然后一并兑入容量为为9090吨的吨的AODAOD中，入中，入AODAOD炉的钢水碳含量炉的钢水碳含量 1.2 1.21.5%1.5%，温度，温度15501550，进行氩氧吹炼和成份调整。，进行氩氧吹炼和成份调整。出钢钢液温度约出钢钢液温度约16501650，连铸成扁坯。，连铸成扁坯。1.4 1.4 瑞典瑞典SandivckSandivck二步法流程二步法流程瑞典瑞典Sandivck ABSandivck AB是一个处于世界领

20、先地位的从事工具是一个处于世界领先地位的从事工具钢、不锈钢生产企业，年产钢钢、不锈钢生产企业，年产钢2020多万吨，其中多万吨，其中90%90%为不锈为不锈钢。该公司的不锈钢冶炼属二步法，其流程为钢。该公司的不锈钢冶炼属二步法，其流程为: :超高功率超高功率EAFEAF（75T/70MVA75T/70MVA） LF LF AOD AOD CC CC。LFLF炉对于稳定温度和成分、保证连铸顺利，起着至关炉对于稳定温度和成分、保证连铸顺利，起着至关重要的作用。该公司连铸产量占重要的作用。该公司连铸产量占9393，其余，其余7 7为大锭型为大锭型模铸。连铸机一般可以连浇。北欧不锈钢生产厂家认为，模铸

21、。连铸机一般可以连浇。北欧不锈钢生产厂家认为，不锈钢长形材的年产量应大于不锈钢长形材的年产量应大于2020万吨，电炉容量万吨，电炉容量7575T T左右左右为宜。为宜。 三步法冶炼不锈钢的典型工艺三步法冶炼不锈钢的典型工艺三步法的基本步骤是：三步法的基本步骤是：初炼炉初炼炉MRPMRP（或（或AODAOD）VODVOD（或或RH-OBRH-OB）LFLFCCCCl l第一步：初炼炉主要起熔化和合金化作用，为第二步第一步：初炼炉主要起熔化和合金化作用，为第二步的的MRPMRP转炉或转炉或AODAOD炉提供液态金属；炉提供液态金属；l l第二步：快速脱碳并防止铬的氧化；第二步：快速脱碳并防止铬的氧

22、化；l l第三步：在第三步：在VODVOD或或RH-OBRH-OB、RH-KTBRH-KTB的真空条件下对钢水的真空条件下对钢水进行深脱碳和调整成分。进行深脱碳和调整成分。2.1 2.1 川崎用铬矿砂和双转炉冶炼不锈钢工艺川崎用铬矿砂和双转炉冶炼不锈钢工艺 日本川崎公司开发出利用南非铬矿砂、熔融还原为特点日本川崎公司开发出利用南非铬矿砂、熔融还原为特点的不锈钢生产工艺，的不锈钢生产工艺，19941994年在川崎千叶厂投入生产，目前年在川崎千叶厂投入生产，目前生产正常生产正常, ,能够降低能耗和成本，适合于大量生产铬不锈能够降低能耗和成本，适合于大量生产铬不锈钢。钢。 该工艺主要包括：该工艺主要

23、包括：l l 转炉熔融还原铬矿砂；转炉熔融还原铬矿砂；l l 顶底复吹转炉脱顶底复吹转炉脱C C；l l VODVOD炉深脱炉深脱C C；l l STARSTAR熔融还原炉处理炼钢含铬粉尘。熔融还原炉处理炼钢含铬粉尘。川崎制铁不锈钢生产工艺示意图川崎制铁不锈钢生产工艺示意图(1)(1) 熔融还原转炉熔融还原转炉( (SR-KCB)SR-KCB) 川崎不锈钢流程的核心是其转炉熔融还原工艺，该工艺川崎不锈钢流程的核心是其转炉熔融还原工艺，该工艺主要有以下特点：主要有以下特点：l l 采用顶底采用顶底复吹转炉，炉底设有复吹转炉，炉底设有8 8个双层管风口，底吹氧个双层管风口，底吹氧气流量为气流量为0

24、.50.51.2 1.2 NmNm3 3/min/t/min/t。 由于底吹对熔池由于底吹对熔池的强搅拌作用，能够获得高的铬收得率的强搅拌作用，能够获得高的铬收得率和熔化大量废钢。和熔化大量废钢。l l 采用大容积转炉，使炉内能够容纳大量的炉渣。采用大容积转炉，使炉内能够容纳大量的炉渣。l l 采用大流量供氧采用大流量供氧(950 (950 NmNm3 3/min)/min)，使铬的还原能够在限使铬的还原能够在限定的时间里完成。此外还采用的二次燃烧技术。定的时间里完成。此外还采用的二次燃烧技术。l l 使用特制的水冷喷枪，向炉内喷吹铬矿砂。从南非购置使用特制的水冷喷枪，向炉内喷吹铬矿砂。从南非

25、购置的铬矿砂尺的铬矿砂尺寸为寸为3838500500 m m，如采用传统的顶部加料工艺，如采用传统的顶部加料工艺，大量铬矿砂将会被吹出炉外。川崎制铁专门开发了加料喷大量铬矿砂将会被吹出炉外。川崎制铁专门开发了加料喷枪，将铬矿砂喷入熔池枪，将铬矿砂喷入熔池，铬矿砂的收得率高达，铬矿砂的收得率高达9797以上。以上。(2) (2) 强搅拌顶底复吹转炉强搅拌顶底复吹转炉( (DC-KCB)DC-KCB) 熔融还原转炉生产出的碳饱和熔融还原转炉生产出的碳饱和钢液约含钢液约含9 91313CrCr，在在后步的脱碳工序，川崎制铁采用了强搅拌氧气顶底复吹转后步的脱碳工序，川崎制铁采用了强搅拌氧气顶底复吹转炉

26、，在吹炼初期大量供氧、快速升温，并改进氧气喷头设炉，在吹炼初期大量供氧、快速升温，并改进氧气喷头设计避免了大量供氧造成的喷溅增加。由于供氧速率高，其计避免了大量供氧造成的喷溅增加。由于供氧速率高，其脱碳速率高于脱碳速率高于AODAOD炉。当碳降低到炉。当碳降低到1.01.0后，为了减少后，为了减少CrCr的氧化，通常采用降低氧气比例的氧化，通常采用降低氧气比例( (用用ArAr、N N2 2气稀释气稀释) )和增加和增加熔池搅拌的方法。川崎制铁在最后阶段只顶吹熔池搅拌的方法。川崎制铁在最后阶段只顶吹N N2 2气，使气，使CrCr的氧化显著降低。的氧化显著降低。(3) (3) VODVOD炉深

27、脱碳炉深脱碳 川崎制铁选择川崎制铁选择VODVOD炉，是因为炉，是因为VODVOD炉具有深脱炉具有深脱C C的特点。的特点。VODVOD炉因为渣炉因为渣- -钢在真空室内反应，因此必须考虑钢在真空室内反应，因此必须考虑脱硫和夹脱硫和夹杂物的控制杂物的控制，以满足冶炼高洁净不锈钢的需要。，以满足冶炼高洁净不锈钢的需要。 为了抑制为了抑制 3 3（MgOMgO）+ 2Al= 3Mg + Al+ 2Al= 3Mg + Al2 2O O3 3 反应中反应中MgMg、AlAl尖晶石类夹杂物生成，采用降低尖晶石类夹杂物生成，采用降低AlAl的活度和增加的活度和增加AlAl2 2O O3 3的活度；在真空下

28、强搅拌时用硅脱氧，在大气下弱搅拌时的活度；在真空下强搅拌时用硅脱氧，在大气下弱搅拌时加铝脱氧；控制渣加铝脱氧；控制渣- -钢反应的强度等措施。使得钢反应的强度等措施。使得AlAl2 2O O3 3和和MgAlMgAl尖晶石类夹杂物改性，冷轧时因冶炼原因所引起的表尖晶石类夹杂物改性，冷轧时因冶炼原因所引起的表面缺陷几乎全部消除。面缺陷几乎全部消除。（4 4）STARSTAR熔融还原炉处理含铬粉尘熔融还原炉处理含铬粉尘 STAR STAR炉是焦炭床熔融还原炉，有两排风口，以转炉冶炉是焦炭床熔融还原炉，有两排风口，以转炉冶炼不锈钢的烟尘和部分炉渣做为原料，生产含铬的生铁供炼不锈钢的烟尘和部分炉渣做为

29、原料，生产含铬的生铁供转炉冶炼不锈钢用。转炉冶炼不锈钢用。2.2 2.2 曼内斯曼德马克不锈钢三步法生产流程曼内斯曼德马克不锈钢三步法生产流程 德国曼内斯曼德马克开发的不锈钢流程是以德国曼内斯曼德马克开发的不锈钢流程是以MRPMRP为特为特点的三步法：点的三步法： 初炼炉初炼炉-MRP-MRP转炉转炉（Metal Refining Metal Refining ProcessProcess）-VOD-VOD精精炼炼 l l初炼钢水由初炼钢水由超高功率电炉或转炉超高功率电炉或转炉供给；供给；lMRPMRP转炉的炉衬寿命高达转炉的炉衬寿命高达10001000次以上；次以上；lMRP精炼法的精炼法的

30、炉炉底装有套管式喷嘴，中心管喷吹精炼气底装有套管式喷嘴，中心管喷吹精炼气体，外管通保护气体，中心管和外管的气流压力是独立的，体，外管通保护气体，中心管和外管的气流压力是独立的，互不影响，能够通过炉底喷嘴以互不影响，能够通过炉底喷嘴以2Nm m3 3/tmin的强度吹入精的强度吹入精炼气体，造成良好的动力学条件。炼气体，造成良好的动力学条件。 3 3 薄板坯短流程生产不锈钢薄板坯短流程生产不锈钢 意大利意大利TerniTerni小镇小镇AST钢厂的钢厂的炼钢、轧钢设备是原有的，炼钢、轧钢设备是原有的，新建了新建了CSP铸机和隧道加热炉。设计能力铸机和隧道加热炉。设计能力100万吨，由于万吨，由于

31、该生产线为隧道炉加热的薄板坯与传统步进炉加热的厚铸该生产线为隧道炉加热的薄板坯与传统步进炉加热的厚铸坯交叉运行，对生产能力影响较大，目前只能生产坯交叉运行，对生产能力影响较大，目前只能生产30万吨万吨不锈钢。其中，不锈钢。其中，AISI 300系列不锈钢系列不锈钢60，400系列不锈系列不锈钢钢27，硅钢，硅钢13。 AST厂用厂用CSP薄板坯生产线来生产不锈钢和硅钢时，由薄板坯生产线来生产不锈钢和硅钢时，由于拉速降低、不允许出现大于于拉速降低、不允许出现大于0.7mm的振痕及表面缺陷、的振痕及表面缺陷、加热温度高等要求，使加热温度高等要求，使CSP生产率大幅降低，隧道炉加热生产率大幅降低，隧

32、道炉加热温度也要从温度也要从1150提高到提高到1250或更高。或更高。 AST厂的生产流程为：厂的生产流程为： EAFAODLFCSP隧道炉隧道炉高压水除鳞高压水除鳞传统铸坯一步进炉传统铸坯一步进炉传统连轧机传统连轧机l l 180180吨电弧炉的出钢吨电弧炉的出钢- -出钢时间为出钢时间为110110分钟，偏心底出钢，分钟，偏心底出钢，出钢时留钢约出钢时留钢约3030吨。出钢温度约吨。出钢温度约16501650。lAOD额定容量额定容量140t，冶炼周期约为，冶炼周期约为70min。 AOD炉顶端装有炉顶端装有3孔氧枪，最大吹氧量孔氧枪，最大吹氧量170Nm3 3/min，强强吹氧时可进行

33、脱碳，弱吹氧可起到二次燃烧作用。吹氧时可进行脱碳，弱吹氧可起到二次燃烧作用。 二次燃烧中的升温速度为二次燃烧中的升温速度为5/min。lAOD分四个阶段喷吹，氧气与惰性气体的比例在分四个阶段喷吹，氧气与惰性气体的比例在3：1至至1：4的的范围变化。范围变化。lAOD吨钢氧、氩、氮消耗分别为吨钢氧、氩、氮消耗分别为25m3 3、16m3 3、10 m3 3，吨钢吨钢FeSi用量用量11kg，吨钢冷却废钢加入量为，吨钢冷却废钢加入量为15kg。 4 4 不锈钢冶炼流程的主要特点比较不锈钢冶炼流程的主要特点比较方法方法工艺流程工艺流程主要特点主要特点代表厂家代表厂家二二步步法法EAF + AOD废钢

34、、氩气废钢、氩气瑞典瑞典SandivckEAF + AOD/VCR废钢、氩气、真空废钢、氩气、真空日本知多厂日本知多厂EAF + VOD废钢、真空冶炼废钢、真空冶炼日本横滨厂日本横滨厂EAF + RH-OB废钢、真空循环脱气废钢、真空循环脱气日本山阳厂日本山阳厂EAF + CLU废钢、蒸汽废钢、蒸汽瑞典瑞典KanthalEAF+ MRP-L + VOD电炉熔化铬铁、脱磷铁水、电炉熔化铬铁、脱磷铁水、转炉脱碳转炉脱碳巴西阿塞西塔巴西阿塞西塔EAF+ BOP + AOD废钢废钢 、液态铬铁、液态铬铁芬兰芬兰Tormio三三步步法法SR-KCB + DC-KCB + VOD（KMS-S + K-OB

35、M-S + VOD ）铁水、转炉使用铬矿砂铁水、转炉使用铬矿砂熔融还原、转炉脱碳熔融还原、转炉脱碳日本川崎千叶厂日本川崎千叶厂K-BOP1 + K-BOP2 + RH/KTB铁水、转炉使用铁水、转炉使用预还原铬球团预还原铬球团日本川崎千叶厂日本川崎千叶厂EAF + K-OBM-S + VOD废钢、复吹转炉脱碳废钢、复吹转炉脱碳比利时阿尔兹比利时阿尔兹EAF + AOD + VOD废钢冶炼废钢冶炼奥地利伯乐钢厂奥地利伯乐钢厂EAF + 复吹复吹AOD + VOD顶底复吹顶底复吹AOD韩国浦项不锈钢韩国浦项不锈钢表示优势表示优势特点特点二步法二步法三步法三步法大量使用高碳铬铁大量使用高碳铬铁使用铁

36、水、铬矿使用铁水、铬矿超低碳、氮钢种超低碳、氮钢种冶金质量冶金质量炉龄炉龄工艺优化工艺优化生产效率生产效率流程均衡和衔接流程均衡和衔接可靠性可靠性投资投资规模规模 从表中韩国浦项不锈钢厂两种工艺的比较可以看出，三步法中从表中韩国浦项不锈钢厂两种工艺的比较可以看出，三步法中各步的碳含量约为各步的碳含量约为1.81.82.0% 2.0% 、0.20.20.3% 0.3% 、0.080.080.01%0.01%。第二。第二步一般采用步一般采用AODAOD，因为碳含量从因为碳含量从1.8% 1.8% 降至降至0.2% 0.2% 时时AODAOD脱碳效率高。脱碳效率高。第三步采用第三步采用VODVOD,

37、 , 因为因为VODVOD要求的入炉碳含量应小于要求的入炉碳含量应小于0.6%,0.6%,而把碳含而把碳含量从量从0.20.20.3%0.3%降至降至0.080.080.01%,0.01%,正是正是VODVOD经济合理的范围。经济合理的范围。 VODVOD入入炉碳含量过高则造成喷溅严重，延长脱碳时间，使炉衬损失严重。炉碳含量过高则造成喷溅严重，延长脱碳时间，使炉衬损失严重。电弧炉熔化电弧炉熔化C: 1.82%Si:0.2%Cr:17.5%Ni:6%两步法出钢两步法出钢EAF+复吹复吹AOD三步法出钢三步法出钢（EAF+复吹复吹AOD+VOD）常规钢种常规钢种超低超低C、NC 0.03%Si 0.3%Mn 1.4%Cr 18.4%