不銹鋼AOD爐裝備和工藝的發展
中(zhong)(zhong)國(guo)第一臺(tai)18tAOD爐(lu)自1983年9月投產(chan)(chan)以來,目前約有(you)1-40t AOD爐(lu)20多座(zuo),其(qi)中(zhong)(zhong)18t以上(shang)(shang)AOD爐(lu)共8臺(tai)(包括太鋼3x40t、大連(lian)1x40t、浦東1x30t、上(shang)(shang)鋼五廠(chang)1x18t、長城118t和(he)宜達(da)lx18t等(deng))。2004年,上(shang)(shang)鋼五廠(chang)60tAOD爐(lu)和(he)上(shang)(shang)鋼一廠(chang)120t AOD爐(lu)的(de)投產(chan)(chan)使中(zhong)(zhong)國(guo)AOD爐(lu)裝備水平有(you)了明顯的(de)提高。
目前AOD爐(lu)已(yi)累計生產不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)200多萬(wan)t,積累了(le)(le)許多經驗。經過第(di)一(yi)次改造,AOD爐(lu)容由18t擴至(zhi)40t,生產能(neng)力由16萬(wan)t提高到40萬(wan)t。2004年(nian)實施第(di)二次改造,爐(lu)容進(jin)一(yi)步擴大(da)至(zhi)45t,增(zeng)設頂吹氧槍,縮短了(le)(le)冶煉時間;引進(jin)奧鋼(gang)(gang)(gang)(gang)聯專家自(zi)動化控(kong)制系統,提高了(le)(le)冶煉控(kong)制精度(du);降低氨氣消耗,加(jia)大(da)了(le)(le)除塵(chen)風(feng)機的(de)(de)除塵(chen)能(neng)力,改善了(le)(le)環境質(zhi)量。經過兩次改造,太(tai)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)AOD爐(lu)裝備水平(ping)達到國(guo)際先(xian)進(jin)水平(ping)。此(ci)外,太(tai)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)還計劃實施日(ri)元貸(dai)款環保項目,6座18t化鋼(gang)(gang)(gang)(gang)電爐(lu)將(jiang)被改造成一(yi)座90t超高功率化鋼(gang)(gang)(gang)(gang)電爐(lu),這不(bu)(bu)但消除了(le)(le)化鋼(gang)(gang)(gang)(gang)速度(du)慢的(de)(de)生產瓶頸,也(ye)使(shi)生產能(neng)力進(jin)一(yi)步提高到50萬(wan)t,大(da)大(da)改善了(le)(le)環境質(zhi)量,實現了(le)(le)真正的(de)(de)清潔(jie)生產。
近年(nian)來,中國AOD生(sheng)產的操作技術取得了(le)明顯的成績(ji),主要進展如(ru)下(xia):
AOD爐的(de)爐襯(chen)壽命(ming)(ming)是(shi)AOD生產的(de)主(zhu)要技(ji)術(shu)經(jing)濟指(zhi)標,經(jing)過多年來的(de)技(ji)術(shu)攻關,特別(bie)是(shi)在改進(jin)操(cao)作(zuo)工藝(例如,降低電爐出(chu)鋼時的(de)硅含量,改進(jin)AOD造渣制度(du)(du),脫(tuo)碳期堿度(du)(du)從(cong)0.5提高到1.0,還原期堿度(du)(du)從(cong)0.8-1.0提高到2.0-3.5以及采用(yong)優(you)質耐火材(cai)料改進(jin)筑爐工藝等方面做了不少工作(zuo),AOD爐襯(chen)壽命(ming)(ming)普遍有了提高。太鋼AOD爐爐襯(chen)壽命(ming)(ming)平均達(da)110次,最高130次,其中使用(yong)太鋼自(zi)產耐火材(cai)料的(de)平均壽命(ming)(ming)達(da)92次。
中(zhong)國AOD爐大多采用單(dan)渣法吹煉(lian)工(gong)藝(yi)。為(wei)降(jiang)低鋼中(zhong)S含量,采用快速(su)脫S工(gong)藝(yi),精(jing)煉(lian)期渣中(zhong)堿度(du)控制(zhi)在(zai)(zai)(zai)2.5左右,鋼包添加SiCa,利用出鋼時強烈攪拌作用脫硫(liu),使鋼中(zhong)殘留(liu)適量鈣(gai)。改進(jin)AOD工(gong)藝(yi)后,脫硫(liu)率(lv)在(zai)(zai)(zai)70%以(yi)上。目前,太鋼不銹鋼中(zhong)硫(liu)含量穩定在(zai)(zai)(zai)0.005%以(yi)下,平均(jun)0.0034%。
含(han)(han)N不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中的(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)合(he)金(jin)化主要有(you)兩條途徑(jing):一是(shi)加(jia)人氮(dan)(dan)(dan)化錳(meng)、氮(dan)(dan)(dan)化鉻等(deng)合(he)金(jin)進行(xing)合(he)金(jin)化,二是(shi)用(yong)氮(dan)(dan)(dan)氣直(zhi)接合(he)金(jin)化,后者具(ju)有(you)較低的(de)(de)生(sheng)產成(cheng)本。AOD爐可以用(yong)氮(dan)(dan)(dan)氣直(zhi)接合(he)金(jin)化,因而,冶(ye)煉(lian)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)具(ju)有(you)很大(da)的(de)(de)優勢。太鋼(gang)在18t和(he)40tAOD爐中應用(yong)氮(dan)(dan)(dan)在不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中的(de)(de)溶(rong)解、脫除理(li)論,建立了氮(dan)(dan)(dan)合(he)金(jin)化工(gong)藝模型,冶(ye)煉(lian)中不(bu)(bu)需要在線分(fen)析鋼(gang)中氮(dan)(dan)(dan)含(han)(han)量(liang)(liang)就(jiu)能較為(wei)精確地控制(zhi)成(cheng)品中的(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)含(han)(han)量(liang)(liang),控制(zhi)精±0.0135%。目前,太鋼(gang)已(yi)用(yong)氮(dan)(dan)(dan)氣直(zhi)接合(he)金(jin)化的(de)(de)方法(fa)應用(yong)該模型批量(liang)(liang)生(sheng)產OCr19Ni9N、OCr19Ni9NbN、1Cr17Mn6Ni5N、00Cr18Ni5Mo3Si2N和(he)00Cr22Ni5Mo3N等(deng)含(han)(han)氮(dan)(dan)(dan)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)鋼(gang)種。2003年,生(sheng)產各類(lei)含(han)(han)N不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)3.5萬t,取得了明顯的(de)(de)經濟效益。