一、不锈钢概述:.................................................................................. 3
1、不锈钢的定义 ............................................................................................................................ 3 2、不锈钢的耐蚀性: .................................................................................................................... 3 3、不锈钢的分类 ............................................................................................................................ 4 3.1合金元素对不锈钢组织的作用 ............................................................................................ 4 3.2马氏体不锈钢 ........................................................................................................................ 6 3.3铁素体不锈钢 ........................................................................................................................ 6 3.4奥氏体不锈钢 ........................................................................................................................ 6 3.5双相不锈钢 ............................................................................................................................ 6 4、AOD基本工艺 .......................................................................................................................... 7
二、炼钢用原料...................................................................................... 8
1、主原料 ........................................................................................................................................ 8 1.1 予溶液 ................................................................................................................................... 8 1.2废钢及镍板 .......................................................................................................................... 10 2.辅原料 ......................................................................................................................................... 10 2.1石灰 ...................................................................................................................................... 11 2.2萤石 ...................................................................................................................................... 11 2.3轻烧白云石 .......................................................................................................................... 12 3铁合金 ......................................................................................................................................... 12 4、其它 ............................................................................................................................................ 1 4.1氧气 ........................................................................................................................................ 1 4.2氮气 ........................................................................................................................................ 1 4.3氩气 ........................................................................................................................................ 1
三、AOD冶炼工艺 ................................................................................ 1
1、脱碳的热力学 ............................................................................................................................ 2 2、脱碳的动力学条件 .................................................................................................................... 3 3工艺步骤及操作曲线: ............................................................................................................. 19 3.1AOD炉的工艺步骤分为: .................................................................................................. 19 3.2操作曲线(以304钢种为例): ........................................................................................ 23 4造渣制度 ..................................................................................................................................... 24 5、合金加入量的计算 .................................................................................................................. 24 5.1钢水量的校核 .......................................................................................................................... 24 5.2单元素高合金钢合金加入量的计算 ...................................................................................... 26 5.3多元高合金钢合金加入量计算 .............................................................................................. 26 5.3.1补加系数法 ....................................................................................................................... 26 5.3.2拉配法 ............................................................................................................................... 28 6、富铬渣的还原及影响因素 ...................................................................................................... 29 7.温度制度 ..................................................................................................................................... 30 8.供气制度 ..................................................................................................................................... 30
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四、AOD工艺模型: .......................................................................... 32
1、予计算模型: .......................................................................................................................... 32 2、成分模型: .............................................................................................................................. 32 3、热模型: .................................................................................................................................. 33 4、合金化模型: .......................................................................................................................... 33 5、复吹模型: .............................................................................................................................. 33 6、溶池高度模型: ...................................................................................................................... 33 7、主要模型表: .......................................................................................................................... 34
五、产品质量的控制 ........................................................................... 35
1、硫含量的控制 .......................................................................................................................... 35 2、组织的控制 .............................................................................................................................. 36 3、钢水的清洁度的控制 .............................................................................................................. 37 3.1提高钢水的纯净度 .............................................................................................................. 37 3.2控制连铸的钢水清洁度 ...................................................................................................... 38 4、钢中气体的危害性、来源及控制 .......................................................................................... 39
六、工艺设备 ........................................................................................ 40
SL.1344 料槽: ............................................................................................................................. 40 SL.21 AOD本体 ............................................................................................................................ 40 SL.211炉壳 ................................................................................................................................ 40 SL.212 AOD炉吊挂系统 .......................................................................................................... 42 SL.214 支撑轴承及AOD炉基架........................................................................................... 43 SL.215 AOD炉倾动系统 .......................................................................................................... 45 SL.217 旋转接头及管道 ........................................................................................................... 48 SL.22渣保护罩.......................................................................................................................... 49 SL.221顶吹设备........................................................................................................................ 49 SL.2221 炉壳风口 ......................................................................................................................... 54 SL.2226 AOD炉、顶枪吹炼阀门站 ............................................................................................ 55 SL.2341 AOD炉更换设备 ............................................................................................................ 57 SL.2349 AOD炉炉壳提升横梁 .................................................................................................... 59 SL.23451AOD炉拆炉站 ............................................................................................................... 59 SL.23452AOD炉耐材拆炉机 ....................................................................................................... 59 SL.23453AOD炉修砌站 ............................................................................................................... 59 SL.23454 AOD炉修砌设备 .......................................................................................................... 60 SL.2347转炉加热器(水平) ..................................................................................................... 60 SL.236测温和取样设备 ............................................................................................................... 61 SL.2361手动枪和显示表 .......................................................................................................... 61 SL.2363VAI温度连续测量系统 ................................................................................................ 61 SL.2421 浇铸钢包运输车 ............................................................................................................. 62 SL.2521 AOD渣车 ........................................................................................................................ 63
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SL.2459- M1 扒渣机 ................................................................................................................ 64
SL.28AOD炉狗窝 ......................................................................................................................... 65 SL.241浇铸钢包 ........................................................................................................................... 65 SL.2422钢包底吹阀站 ................................................................................................................. 66 SE143高位料仓 ............................................................................................................................ 67 附表1:AOD主要工艺参数表 ................................................................................................... 69 附表2:典型钢种主要消耗指标: ............................................................................................. 75
一、不锈钢概述: 1、不锈钢的定义
含铬10.5%以上的合金称为不锈钢。
不锈钢最基本的特性是它在大气条件下的耐锈性和在各种液体介质中耐蚀性。这一特性与钢中的铬含量有直接关系,随着铬含量的提高而增强。当铬含量达到10.5%以上时钢的特征发生突变,从易生锈到不锈,从不耐蚀到耐腐蚀,而且含铬量随着铬含量的不断提高,其耐锈性和耐蚀性也不断的提高。不锈钢的铬含量最高为26%,更高的铬含量已经没有必要。 2、不锈钢的耐蚀性:
不锈钢的耐蚀性的基本原因(机理)是钝化膜理论。这一理论已成定论。所谓钝化膜就是在不锈钢表面有一层以Cr2O3为主的薄膜。由于这个薄膜的存在使不锈钢的基体在各种介质中的腐蚀受阻,这种现象被称为钝化。这种钝化膜的形成有两种情况,一种是不锈钢本身就有的自钝化的能力,这种自钝(氧)化能力随铬含量的提高而加快。因此它才具有了抗锈性,另一种较为广泛的形成条件是不锈钢在各种水溶液(电解质)中,在被腐蚀的过程中形成钝化膜而使腐蚀受阻。不锈钢的耐蚀性是有条件的,一种不锈钢在某一介质是耐蚀的,而在另一个介质中可能在数小时就可遭到破坏。同时不锈钢的耐蚀性也是相对的,到目前为止,还没有一种不锈钢是绝对不腐蚀的,也没有一种不锈钢在所有的环境中都是耐蚀的。作为评价不锈钢的耐蚀性水平的标准,一般采用表所示的10级标准。
不锈钢耐蚀性的分级标准
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耐蚀性评价 完全耐蚀 很耐蚀 腐蚀率(mm/年) <0.001 0.001~0.005 0.005~0.010 等级 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 耐蚀 0.010~0.05 0.05~0.10 尚耐蚀 0.1~0.5 0.5~1.0 欠耐蚀 1.0~5.0 5.0~10.0 不耐蚀 3、不锈钢的分类
>10.0 不锈钢的应用领域十分的广泛,所以不锈钢的钢号数量在特殊钢中是最多的。世界各国的钢号合计约224个,列入国家行业标准的钢号约有109个。不锈钢的分类方法主要有按组织分类和按用途分类两种方法。我国的国家标准分类方法是按组织分类。这种分类方法在冶金生产企业内部也比较适用,这主要是因为不锈钢的生产工艺特点与不锈钢的组织有密切的关系,特别是与冶炼和热加工工艺有直接的关系。例如马氏体不锈钢必须在各工序进行退火,必须注意在高温下触水等,奥氏体不锈钢必须注意热轧轧制负荷,尽量避免温降等。不锈钢按组织分类共有5种,即:马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、双相不锈钢、沉淀硬化不锈钢。 3.1合金元素对不锈钢组织的作用
不锈钢的组织是由钢的化学成分决定的。在不锈钢的化学成分中对组织的作用分为两类。一类是奥氏体形成元素,另一类是铁素体形成元素。所谓的奥氏体就是构成钢的基体的最小单位是晶铬,晶格中原子的排列形式是面心立方体。所谓的铁素体,就是晶格中的原子的排列形式是体心立方晶体。因为无论是奥氏体还是铁素体形成元素,在各类不锈钢中都或多或少同时存在,所以具
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体的不锈钢是什么组织最终是由两类形成元素的比例所决定的。从下图可以看到各元素的当量值和由当量比所决定的组织。
镍是扩大r的元素,通常用以形成并稳定奥氏体的组织。在不锈钢中多将镍和铬配合使用,以获得奥氏体-铁素体双相组织或单相奥氏体组织,使钢具有更好的耐蚀性和良好的形变及焊接性能。
钼能增加不锈钢的耐蚀性,特别是对那些铬的钝化作用不够的还原性介质和存在氯离子的介质。在某种情况下,钼还能够提高铬镍不锈钢的抗晶间腐蚀的能力。
铜能够提高铁素体铬不锈钢在某些还原性介质中的耐蚀性,并改变其韧性。在奥氏体不锈钢中加铜,可显著提高其在硫酸中的耐蚀性。
修正的舍菲尔不锈钢组织图(图1)
锰和氮都是促进奥氏体形成的元素,因而可以代镍。但锰本身并不防蚀,不能单独使用,只用以代替部分的镍。
碳在不锈钢中将与铬形成碳化物,含碳量越高,形成的碳化铬越多,固溶
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