【正文】 00～350℃回火。對(duì)于不含穩(wěn)定化元素Ti、Nb的鋼，加熱溫度不超過(guò)450℃，以免析出鉻的碳化物而引起晶間腐蝕。對(duì)于超低碳和含Ti、Nb不銹鋼的冷加工件和焊接件，需在500～950℃加熱，然后緩冷，消除應(yīng)力（消除焊接應(yīng)力取上限溫度），可以減輕晶間腐蝕傾向并提高鋼的應(yīng)力腐蝕抗力。在奧氏體不銹鋼的基礎(chǔ)上，適當(dāng)增加Cr含量并減少Ni含量，并與固溶化處理相配合，可獲得具有奧氏體和鐵素體的雙相組織（含40%～60％δ鐵素體）的不銹鋼，典型鋼號(hào)有0Cr21Ni5Ti、1Cr21Ni5Ti、0Cr21Ni6Mo2Ti等。雙相不銹鋼與奧氏體不銹鋼相比有較好的焊接性，焊后不需熱處理，而且其晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕傾向性也較小。但由于含Cr量高，易形成σ相，使用時(shí)應(yīng)加以注意。不銹鋼分公司海外培訓(xùn)教材（不銹鋼煉鋼工藝與設(shè)備篇）2006年12月15日第三章不銹鋼分公司煉鋼廠概況 概述不銹鋼分公司煉鋼廠包括不銹鋼煉鋼和碳鋼煉鋼兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的煉鋼系統(tǒng)。不銹鋼生產(chǎn)設(shè)備主要有100噸交流電弧爐2座、120噸AOD氬氧脫碳爐2座，120噸VOD真空脫碳精煉裝置1座, 120噸LF爐1座，一機(jī)一流不銹鋼板坯連鑄機(jī)兩臺(tái)。具備年產(chǎn)不銹鋼鋼水150萬(wàn)t，不銹鋼板坯144萬(wàn)t的能力。與大多數(shù)主要采用不銹鋼廢鋼為爐料的生產(chǎn)工藝相比，不銹鋼分公司采用脫磷鐵水作為不銹鋼冶煉爐料，可降低鋼中的有害元素及雜質(zhì)，提高不銹鋼鋼水的質(zhì)量；鐵水熱裝電爐能較大地節(jié)約能源，縮短冶煉周期。為了有效地去除原料中的有害元素磷，設(shè)置雙工位鐵水脫磷站一套，以滿(mǎn)足不銹鋼冶煉對(duì)低磷原料的要求。除高爐鐵水外，不銹鋼生產(chǎn)爐料還有不銹鋼廢鋼、固態(tài)鉻鐵、鎳鐵、金屬鎳等，為了適應(yīng)不銹鋼原料的多樣性，采用兩座公稱(chēng)容量為100t的交流電弧爐作為不銹鋼初煉爐。采用公稱(chēng)容量為120 t氬氧脫碳爐兩座，具有二步法直接生產(chǎn)不銹鋼成品的能力。采用120t雙工位強(qiáng)攪拌VOD（SS－VOD）一套，二步法工藝時(shí)，VOD裝置作為鋼水罐精煉站（LTS），用于調(diào)整鋼水成分和溫度。為了協(xié)調(diào)煉鋼生產(chǎn)和連鑄機(jī)生產(chǎn)節(jié)奏，配置一座120tLF爐。生產(chǎn)的不銹鋼鋼水全部經(jīng)不銹鋼板坯連鑄機(jī)澆鑄，連鑄比為100％。不銹鋼生產(chǎn)工藝采用獨(dú)特的高爐脫磷鐵水直接熱裝進(jìn)電爐→氬氧脫碳爐→真空脫碳精煉裝置（VOD）精煉的三步法不銹鋼生產(chǎn)工藝，也可采用電爐→氬氧脫碳爐的二步法不銹鋼生產(chǎn)工藝。脫磷鐵水＋液態(tài)鉻鐵→電爐→氬氧脫碳爐→VOD→連鑄高爐鐵水由260t魚(yú)雷罐車(chē)運(yùn)至鐵水倒罐站，倒入鐵水罐中，鐵水罐車(chē)開(kāi)至氬氧脫碳爐加料跨，由280/80t起重機(jī)吊至鐵水脫磷站的受罐工位，該站的鐵水罐車(chē)開(kāi)至位于電爐跨的鐵水罐噴吹脫磷工位，進(jìn)行脫磷處理，經(jīng)扒渣后，鐵水罐車(chē)開(kāi)至電爐跨的吊罐工位待用。在電爐廢鋼配料跨，將廢鋼和部分合金配至廢鋼料籃中，料籃位于帶稱(chēng)量的料籃車(chē)上，料籃車(chē)開(kāi)至電爐跨，由210/70/10t起重機(jī)吊起加入電爐爐內(nèi)，蓋上爐蓋通電熔化。隨后再由210/70/10t起重機(jī)吊起盛有脫磷鐵水的鐵水罐，并加入電爐內(nèi)。電爐完成爐料熔化升溫后，通過(guò)爐門(mén)噴粉槍向渣中噴入適量的硅鐵粉，還原渣中的氧化鉻。隨后將電爐母液與爐渣一起出至母液罐內(nèi)，渣鋼混出使?fàn)t渣中的氧化鉻充分還原。電爐母液由鋼水罐車(chē)運(yùn)至加料跨，由280/80t起重機(jī)運(yùn)至氬氧脫碳爐與電爐之間的扒渣站，經(jīng)扒渣后，測(cè)溫取樣，隨后由280/80t起重機(jī)兌入氬氧脫碳爐內(nèi)。氬氧脫碳爐按進(jìn)VOD的碳含量對(duì)電爐母液進(jìn)行脫碳保鉻吹煉，由于后工序是VOD，氬氧脫碳爐可用氮?dú)庾鳛橄♂寶怏w，當(dāng)碳脫至目標(biāo)值后，進(jìn)行還原期操作，加入硅鐵還原渣中的氧化鉻，隨后將初煉鋼水與爐渣一起出至爐下的鋼水罐內(nèi)，鋼渣混沖充分還原，再由鋼水罐車(chē)運(yùn)至精煉跨。在精煉跨的280/80t起重機(jī)將氬氧脫碳爐初煉鋼水運(yùn)至位于該跨的扒渣站，扒渣后，再由該起重機(jī)運(yùn)至位于該跨的雙工位VOD其中的一個(gè)真空罐內(nèi)，蓋上真空蓋，抽真空到一定真空度后，吹氧脫碳；當(dāng)碳含量達(dá)到較低水平后，停吹氧，進(jìn)一步降低真空度，進(jìn)行自然脫碳；隨后加入硅鐵，在真空下，進(jìn)行渣還原、脫氧和脫氣；隨后破壞真空，蓋上常壓罐蓋，對(duì)鋼水進(jìn)行最終成分和溫度調(diào)整；此時(shí)真空蓋移到另一真空罐處，接著對(duì)另一罐鋼水進(jìn)行真空吹氧脫碳精煉。當(dāng)鋼水在VOD完成精煉后，由280/80 t起重機(jī)吊運(yùn)至過(guò)跨鋼水罐車(chē)上，開(kāi)至鋼水接受跨，由280/80 t起重機(jī)吊運(yùn)至不銹鋼板坯連鑄機(jī)回轉(zhuǎn)臺(tái)上，進(jìn)行澆鑄。脫磷鐵水＋液態(tài)鉻鐵→電爐→氬氧脫碳爐→連鑄電爐工藝同上述三步法電爐工藝。氬氧脫碳爐將電爐母液脫碳至鋼水成品所需的最終碳含量，加硅鐵還原后，鋼水和爐渣一起出至鋼水罐內(nèi)，鋼渣混沖充分還原，再由鋼水罐車(chē)運(yùn)至精煉跨，經(jīng)扒渣后，由精煉跨的280/80 t起重機(jī)運(yùn)至VOD真空罐內(nèi)，蓋上常壓蓋，進(jìn)行鋼水成分和溫度調(diào)整，之后由280/80 t起重機(jī)吊運(yùn)至過(guò)跨鋼水罐車(chē)上，開(kāi)至鋼水接受跨，由280/80 t起重機(jī)吊運(yùn)至不銹鋼板坯連鑄機(jī)回轉(zhuǎn)臺(tái)，進(jìn)行澆鑄。采用二步法工藝時(shí)，VOD裝置用作常壓下鋼水罐處理站（LTS）。脫磷鐵水＋液態(tài)鉻鐵→氬氧脫碳爐→VOD→連鑄采用本工藝是主體工藝的備用工藝，如電爐維修時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，可根據(jù)具體情況，采用這一工藝流程。電爐維修時(shí)，將脫磷鐵水和液態(tài)鉻鐵直接兌入氬氧脫碳爐，吹氧脫碳至進(jìn)VOD的碳含量后，加入硅鐵還原渣中的氧化鉻，隨后將初煉鋼水與爐渣一起出至爐下的鋼水罐內(nèi)，鋼渣混沖充分還原，再運(yùn)至精煉跨，經(jīng)扒渣后進(jìn)VOD真空罐內(nèi)進(jìn)行真空精煉。VOD工藝與三步法相同，當(dāng)鋼水在VOD完成精煉后，由280/80 t起重機(jī)運(yùn)吊至過(guò)跨鋼水罐車(chē)上，開(kāi)至鋼水接受跨，由280/80 t起重機(jī)運(yùn)至不銹鋼板坯連鑄機(jī)回轉(zhuǎn)臺(tái)，進(jìn)行澆鑄。由于不銹鋼生產(chǎn)線設(shè)置了電爐、氬氧脫碳爐和VOD、LF爐，生產(chǎn)組織非常靈活，可根據(jù)原料條件和生產(chǎn)鋼種選擇不同的工藝路線。a) 由于不銹鋼冶煉生產(chǎn)線設(shè)置了鐵水脫磷站、電爐、氬氧脫碳爐和雙工位VOD，對(duì)爐料的適應(yīng)范圍廣；b) 工藝流程組織靈活，既可采用三步法冶煉不銹鋼，也可采用二步法工藝或不經(jīng)電爐工藝冶煉不銹鋼；c)本工藝由于采用了脫磷鐵水，可以很好地控制不銹鋼鋼水中磷含量，不必尋求昂貴的低磷爐料，有較高的經(jīng)濟(jì)效益；d) SS－VOD的使用，可以生產(chǎn)超低碳和超低氮不銹鋼，鋼水純凈度高，內(nèi)在質(zhì)量好，有利于開(kāi)發(fā)高質(zhì)量的不銹鋼新品種；e)在爐料起始碳含量較高的情況下，采用三步法工藝，由氬氧脫碳爐和VOD共同完成脫碳任務(wù)，縮短冶煉周期，有利于與連鑄匹配，提高連澆爐數(shù)。第四章 不銹鋼冶煉主要生產(chǎn)系統(tǒng)不銹鋼冶煉生產(chǎn)系統(tǒng)包括鐵水預(yù)處理系統(tǒng)，電爐系統(tǒng)，氬氧脫碳爐系統(tǒng)和鋼水精煉系統(tǒng)等子系統(tǒng)。為不銹鋼生產(chǎn)服務(wù)的鐵水預(yù)處理包括鐵水脫磷站和鐵水倒罐站混沖脫硅設(shè)施。高爐鐵水在高爐出鐵場(chǎng)進(jìn)行脫硅處理后鐵水[Si]≤ %，由260t魚(yú)雷罐車(chē)經(jīng)扒渣后運(yùn)抵鐵水倒罐站。由于鐵水脫磷時(shí)對(duì)鐵水的含硅量有一定的要求，因此在鐵水脫磷之前，還要在鐵水脫磷站對(duì)鐵水進(jìn)行補(bǔ)充脫硅處理。倒罐后，鐵水罐進(jìn)入脫磷工位進(jìn)行噴吹脫硅，使鐵水[Si]%以下。 脫磷脫硅鐵水在脫磷站扒渣工位扒渣后，進(jìn)行鐵水罐噴吹脫磷，脫磷扒渣后鐵水溫度≥1265℃，[P]含量≤%。脫硅脫磷總作業(yè)周期為75min左右，為確保不銹鋼生產(chǎn)節(jié)奏，設(shè)置雙噴吹、雙扒渣工位。鐵水預(yù)處理采用溫度計(jì)算模型和加料模型進(jìn)行過(guò)程控制。：噴吹罐 2個(gè)、噴槍及升降裝置2套噴槍直徑216。 300mm，升降裝置2氧槍及升降裝置2套氧槍直徑216。 165mm，升降裝置2扒渣機(jī)2臺(tái)扒渣力約4 kN還有鐵水罐運(yùn)輸傾翻臺(tái)車(chē)、測(cè)溫取樣裝置、渣罐運(yùn)輸臺(tái)車(chē)、鐵水罐、渣罐以及烘烤器等設(shè)備。電爐采用三相交流電弧爐，公稱(chēng)容量為100 t，電極直徑600mm，采用出鋼咀出鋼。最大出鋼量118t，冶煉周期為60～65min。電爐以脫磷鐵水、不銹鋼廢鋼、高碳鉻鐵合金、鎳鐵合金等為爐料，熔煉出已基本上具有所煉鋼種成分的不銹鋼母液。母液在加料跨扒渣，然后倒入氬氧脫碳爐進(jìn)一步冶煉。不銹鋼冶煉中原料成本占比重很高，盡量多使用不銹鋼廢鋼（特別是鎳鉻不銹鋼）是降低成本的有效途徑，采用電爐熔煉母液為大量使用不銹鋼廢鋼創(chuàng)造了十分有利的條件。每爐不銹鋼廢鋼用量約25％，當(dāng)不銹鋼社會(huì)蓄積量增加和市場(chǎng)不銹鋼廢鋼價(jià)格下降時(shí)，可增加不銹鋼廢鋼用量比例以進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。使用溫度不小于1260℃的脫磷鐵水，根據(jù)鋼種需要，每爐脫磷鐵水用量不等。 電爐作業(yè)在電爐配料跨將不銹鋼廢鋼配入料籃，通過(guò)高位料倉(cāng)將高碳鉻鐵、鎳鐵及部份渣料加入料籃，料籃送入電爐跨。電爐開(kāi)蓋后將料籃爐料加入，脫磷鐵水在通電后加入。配有爐門(mén)氧槍和噴粉槍?zhuān)瑖姺蹣屇車(chē)姽梃F粉和碳粉。采用短出鋼咀出鋼，渣鋼混出以提高渣中鉻的還原率。母液鐵水罐進(jìn)入加料跨扒渣站，采用液壓扒渣機(jī)扒渣后，用起重機(jī)兌入氬氧脫碳爐。電爐采用死爐座作業(yè)，電爐修爐時(shí)，可采用脫磷鐵水直接兌入不銹鋼轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)430不銹鋼。電爐采用原料計(jì)算模型，鋼水成分預(yù)測(cè)模型，電極、氧槍控制模型，合金渣料加料模型，脫硅脫氧計(jì)算模型等進(jìn)行過(guò)程控制。：100t三相交流電弧爐2座公稱(chēng)容量：100t，最大出鋼量：118t80MVA電爐變壓器1座95MVA電爐變壓器1套還有母液罐臺(tái)車(chē)、吹氧噴粉機(jī)械手、副原料鐵合金加料系統(tǒng)、母液罐、渣罐、烘烤器等設(shè)備。電爐母液出至爐下的鋼水罐（帶嘴，外形與鐵水罐相似）中，由鋼水罐車(chē)運(yùn)至加料跨，經(jīng)扒渣后，由起重機(jī)吊起兌入氬氧脫碳爐。為強(qiáng)化氬氧脫碳爐在高碳區(qū)的快速脫碳功能，氬氧脫碳爐配備了頂吹氧槍。為適應(yīng)氬氧脫碳爐二步法生產(chǎn)的需要，爐底設(shè)置了側(cè)吹風(fēng)口，同時(shí)配備了副槍和爐氣分析儀參與氬氧脫碳爐的脫碳過(guò)程控制，使氬氧脫碳爐的冶煉操作更為方便和準(zhǔn)確。氬氧脫碳爐在鋼液吹煉至低碳區(qū)后，爐底側(cè)部風(fēng)口停止吹氧，吹入氬氣或氮?dú)?，稀釋一氧化碳分壓，保證含鉻鋼液脫碳保鉻的熱力學(xué)條件。（1） 三步法工藝三步法工藝的主要功能為脫碳、還原、成分和溫度調(diào)整。三步法工藝過(guò)程分為脫碳期和還原期。脫碳期，采用氧槍和爐底側(cè)部風(fēng)口復(fù)吹供氧，加快脫碳速率；當(dāng)碳含量達(dá)到臨界點(diǎn)時(shí)，逐步降低氧氣流量，增大氮?dú)饣驓鍤獾牧髁?，氧氣和氮?dú)饣驓鍤獾谋壤龔?:1降低至1:1，以降低一氧化碳分壓，確保降碳保鉻的熱力學(xué)條件，使鋼液中鉻的氧化降低到最低限度，減少還原劑的消耗。如鋼種對(duì)氮?dú)夂坑袊?yán)格要求，爐底側(cè)部風(fēng)口稀釋氣體應(yīng)采用氬氣，如沒(méi)有特別要求，可采用氮?dú)獯鏆鍤庠诿撎记捌诨蛉套鳛橄♂寶怏w，以降低氬氣的消耗。當(dāng)鋼液中碳含量達(dá)到目標(biāo)成分后，氬氧脫碳爐進(jìn)行還原期操作，此時(shí)爐底側(cè)部風(fēng)口的氮?dú)馇袚Q成氬氣，通過(guò)爐頂料倉(cāng)加料系統(tǒng)加入還原劑硅鐵，還原爐渣中被氧化的鉻和錳，此時(shí)，加大爐底風(fēng)口氬氣的吹入強(qiáng)度，使熔池形成較好的動(dòng)力學(xué)條件，加速和充分還原，同時(shí)可以達(dá)到良好的脫硫效果，之后將鋼水和爐渣一起出至爐下的鋼水罐內(nèi)，通過(guò)渣鋼混沖進(jìn)一步還原渣中的氧化鉻。（2） 二步法工藝二步法的主要功能為脫碳、還原、脫硫、成分和溫度調(diào)整。其工藝過(guò)程分為脫碳期和還原期，如鋼中硫含量要求低于50～100ppm，在還原期后，需要進(jìn)行單獨(dú)造渣脫硫工藝。脫碳期，采用氧槍和爐底側(cè)部風(fēng)口復(fù)吹供氧，加快脫碳速率，與三步法不同的是由于后面不進(jìn)行VOD真空處理，所以除了對(duì)氮沒(méi)有要求的鋼種在脫碳前期可吹入部份氮?dú)馔?，爐底側(cè)部風(fēng)口主要吹氬。當(dāng)碳含量達(dá)到臨界點(diǎn)時(shí)，逐步降低氧氣流量，增大氬氣或氮?dú)獾牧髁?，氧氣和氬氣或氮?dú)獾谋壤龔?0:1降低至1:3，％以后，頂槍停止供氧，氧氣和氬氣均由爐底側(cè)部風(fēng)口吹入，以降低一氧化碳分壓，確保降碳保鉻的熱力學(xué)條件，使鋼液中鉻的氧化降低到最低限度，減少還原劑的消耗。當(dāng)鋼液中碳含量達(dá)到目標(biāo)成分后，氬氧脫碳爐進(jìn)行還原期操作，通過(guò)爐頂料倉(cāng)加料系統(tǒng)加入還原劑硅鐵，還原爐渣中被氧化的鉻和錳，此時(shí)，加大爐底風(fēng)口氬氣的吹入強(qiáng)度，使熔池形成較好的動(dòng)力學(xué)條件，加速和充分還原，同時(shí)可以達(dá)到良好的脫硫效果，之后將鋼水和爐渣一起出至爐下的鋼水罐內(nèi)，通過(guò)渣鋼混沖進(jìn)一步還原渣中的氧化鉻。 氬氧脫碳爐技術(shù)特點(diǎn)帶頂吹氧槍?zhuān)m應(yīng)高碳區(qū)域快速脫碳的要求；帶副槍和爐氣分析系統(tǒng)，有利于氬氧脫碳爐計(jì)算機(jī)模型控制；采用了氬氧脫碳爐計(jì)算機(jī)模型控制，提高命中率，降低鉻的氧化；縮短冶煉時(shí)間，避免了過(guò)程溫度過(guò)高影響爐襯壽命，工藝操作方便；托圈和爐殼連接的特殊設(shè)計(jì)，爐殼更換時(shí)間縮短。 氬氧脫碳爐主要工藝參數(shù)－1。 表4－1 氬氧脫碳爐主要工藝參數(shù)序號(hào)項(xiàng) 目單 位數(shù) 據(jù)備注1爐型氬氧脫碳爐帶頂槍2公稱(chēng)容量t1203最小出鋼量t1004最大出鋼量t1355新?tīng)t襯爐容積m3686爐殼直徑mm50007爐殼總高mm73358爐口直徑mm20009風(fēng)口數(shù)量個(gè)710容積比m3/t出鋼量135t出鋼量120t11頂槍氧氣流量Nm3/min15012風(fēng)口氧氣流量Nm3/min100 MPa13風(fēng)口氬氣、氮?dú)饬髁縉m3/min100 MPa14風(fēng)口位置底側(cè)15出鋼－出鋼周期 min65三步法75二步法 氬氧脫碳爐主要設(shè)備每座氬氧脫碳爐主要設(shè)備見(jiàn)表4－2爐體及傾動(dòng)裝置1套公稱(chēng)容量：120t，最大出鋼量135t新?tīng)t體總重：185 t，傾動(dòng)功率：2315kW氧槍及升降裝置1套氧槍直徑216。 ，升降裝置：22 kW副槍及升降裝置1套副槍直徑216。 140mm，升降裝置：160 kW扒渣機(jī)2臺(tái)扒渣力：