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不锈钢生产技术的简介
发布时间:2019-4-14    浏览次数:363

一、前言
近30年来不锈钢生产技术不断创新,致使原料、能源消耗不断降低,生产率和成材率不断提高。不锈钢生产技术的发展是以炉外精炼(AOD)、连铸和宽幅多辊冷轧机的发展为基础,但近年来除了这三大技术进一步发展外,又在薄胚连铸连轧(包括长条钢材连续铸轧)、薄带连铸、带材轧延退火酸洗整平连续生产线和铁水冶炼不锈钢生产技术方面取得了颇大进展。
二、炼钢技术
1.气氧精炼法
前苏联时期开发了气氧转炉(GOR)冶炼不锈钢技术,苏联解体以后,这项技术为乌克兰国家冶金学院所有,并已经建设了1t、5t、10t、50t的GOR转炉,GOR转炉的优点如下:   可以生产超低碳不锈钢-一般来讲,生产碳含量≦0.03%的钢需要采用VOD(真空吹氧精炼炉),但其投资和成本高;而GOR转炉成功地生产了含碳≧0.017%、含铬2%~35%的五大类、89个钢种。在某种程度上,相当于AOD+VOD两步冶炼法,一次性在GOR转炉中完成,成本大大降低。   高生产率-在相似的炉容比(每吨钢占的炉容体积)的前提下,GOR转炉吹炼时间只有30~45分种,冶炼周期45~60分,而相似的AOD炉需要60~90分钟。
2.高炉铁水冶炼法
由于世界各国不锈钢冶炼能力逐步扩大,从2001年世界不锈废钢的供应已出现缺口,并导致价格升高,因此在一些一贯作业钢厂中寻求用铁水代替废钢冶炼不锈钢,目前有四家企业实现了工业化生产。铁水冶炼法适用于现有之高炉一贯作业钢厂,其产量约占全球不锈钢生产总量的5%左右。
三、连铸技术
1.薄胚连铸技术(Thin Slab Casting)
薄胚连铸连轧技术可省去热轧带钢的粗轧程序,且具有规模适度、设备投资省、生产成本低、成材率高、质量良好、提高产品竞争力等特点,已成为钢铁工业生产热轧钢片的生力军。薄胚连铸机已广泛用于生产普通钢,铸胚厚度40~127mm,主要方法有SMS开发的CSP技术,Demag开发的ISP技术、Danieli开发的FTSR技术、Voest--Alpine开发的ConRoll技术、美国Tippins开发的TSP技术和住友金属开发的QSP技术。目前工业化的薄胚连铸机只有CSP和ConRoll,有4家工厂采用其设备。
2.薄带钢连铸技术(Direct Strip Casting)
薄带连铸技术经过10余年的研发及不断改进,已发展成为钢铁工业最先进的技术之一。已开发试验的带钢连铸方式有辊式(单辊、双辊、异径双辊)、带式和辊带结合式,可直接浇铸厚度1~10mm的带钢,省除热轧制程或直接可使用。其中双辊立式连铸已成功地应用于不锈钢带钢生产,技术日臻成熟。   尽管薄带连铸的原理比较简单,但要将其运用于工业生产十分困难。近年来由于在一些关键领域中的技术突破,例如钢水进入连铸机技术(主要为改良钢水出口管结构,减少钢水扰动,并使钢水沿辊身有效分布),初期凝固技术(解决表面质量),浇铸辊侧封材料,辊子变形和耐火材料等,使薄带连铸技术逐步从雏形试验工厂走向工业化,目前全球已量产的带钢连铸机有4套。
四、紧凑式冷轧不锈钢连续生产线
为了提高生产力,进一步降低冷轧不锈钢卷成本,欧美已开发将生产冷轧不锈钢的5个分开独立制程-钢卷准备(切头/切边)、热轧钢卷退火、酸洗、冷轧、冷轧钢卷退火酸洗及平整(调质轧延)合并成一条连续的生产线。1999年法国Ugine公司的Isbergues厂改良投产了一条新的轧延退火酸洗线LC2i,叫做在线冷轧退火酸洗生产线(简称IRAPL),其年产能一般在20万吨以上。目前全世界有三条IRAPL不锈钢冷轧钢卷生产线投产,除了法国Ugine公司外,美国J&L特殊钢公司(Ugine公司在美国的子公司)也建成了一个同类的生产线。值得注意的是Outokumpu (AvestaPolarit)公司芬兰的Tornio厂于2003年投产世界上最大的轧延退火酸洗联合生产线,产能规模可达110万吨。
五、结语
近几年来不锈钢的技术发展方向不外乎在提高质量及降低生产成本两方面,主要技术进展整理如下:
1.降低生产成本方面:
a.制程朝自动化、连续化和高速化发展,以提高生产效率;   b.设备紧凑化、专业化以简化生产线;   c.开发节约能源与资源技术,以符合环保趋势;   d.简化再加工和热处理程序,以节省人力,缩短交期。
2.提高质量和性能方面:
a.提高表面和内部质量,以及缺陷检出水平;   b.藉由改善组织和结晶粒度以实现高强度化、软质化和易成形;   c.建立缩短供应周期的生产制度。

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