【正文】 車運(yùn)至加料跨，經(jīng)扒渣后，由起重機(jī)吊起兌入氬氧脫碳爐。：采用短出鋼咀出鋼，渣鋼混出以提高渣中鉻的還原率。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。 165mm，升降裝置2噴吹罐 2個(gè)、 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≤%。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。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)吊至過跨鋼水罐車上，開至鋼水接受跨，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。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)至過跨鋼水罐車上，開至鋼水接受跨，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。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，再由鋼水罐車運(yùn)至精煉跨。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)。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％。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，采用兩座公稱容量為100t的交流電弧爐作為不銹鋼初煉爐。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)。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。（3）去應(yīng)力處理。（1）固溶處理。經(jīng)過大量變形后，鋼的強(qiáng)度大大提高，尤其是在零下溫度區(qū)間軋制時(shí)效果更為顯著。防止奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕的最主要途徑是加入2％～4％ ％以下。（4）采用適當(dāng)熱處理工藝，可以防止晶間腐蝕，獲得最佳的耐蝕性。％以下即可滿足抗晶間腐蝕性能的要求。這是由于在晶界上析出富Cr的Cr23C6。不銹鋼具有多種其它金屬?zèng)]有的優(yōu)異性能，是一種具有優(yōu)異耐久性和再循環(huán)性的材料，今后對(duì)應(yīng)時(shí)代的變化，不銹鋼將廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。最近以壽命達(dá)到100年為目標(biāo)的建筑物開始出現(xiàn)，這樣具有優(yōu)異耐久性的材料需求將增長(zhǎng)。還有估計(jì)在21世紀(jì)初將投入實(shí)際應(yīng)用的燃料電池汽車的電池殼也將使用不銹鋼。在土木領(lǐng)域，日本的水壩吸水塔使用不銹鋼。從上世紀(jì)80年代以后，鐵路運(yùn)輸車輛和客車車輛開始批量使用不銹鋼制造，提升了運(yùn)輸車輛和客車車輛的壽命周期，降低了使用成本，提高了運(yùn)輸效率。表13 奧氏體不銹鋼的化學(xué)成分/%鋼種CrNiCMnSiPS其 它301304304L309S310S316L321161818201820222424261618171968812121519221014912Ti 5*C 奧氏體不銹鋼一般用于制造生產(chǎn)硝酸、硫酸等化工設(shè)備構(gòu)件、冷凍工業(yè)低溫設(shè)備構(gòu)件及經(jīng)形變強(qiáng)化后可用作不銹鋼彈簧和鐘表發(fā)條等。奧氏體不銹鋼有很多共性。鐵素體不銹鋼的化學(xué)成分見表12。鐵素體不銹鋼主要用來制作要求有較高的耐蝕性而強(qiáng)度要求較低的構(gòu)件，廣泛用于制造生產(chǎn)硝酸、氮肥等設(shè)備和化工使用的管道等。有時(shí)還加入其它合金元素?？刹唤?jīng)預(yù)熱進(jìn)行深沖、彎曲、卷邊及焊接。410鋼是馬氏體不銹鋼的常用鋼種。 不銹鋼的種類和特點(diǎn)不銹鋼有兩種分類法：一種是按合金元素的特點(diǎn)，劃分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼；另一種是按在正火狀態(tài)下鋼的組織狀態(tài)，劃分為馬氏體（M）不銹鋼、鐵素體（F）不銹鋼、奧氏體（A）不銹鋼和雙相（奧氏體A 鐵素體F）不銹鋼。如加入足夠數(shù)量的Cr或Cr－Ni，使鋼在室溫下獲得單相鐵素體或單相奧氏體。（2）加入合金元素使鋼的表面形成一層穩(wěn)定的、完整的與鋼的基體結(jié)合牢固的鈍化膜。提高鋼耐蝕性的方法很多，如表面鍍一層耐蝕金屬、涂敷非金屬層、電化學(xué)保護(hù)和改變腐蝕環(huán)境介質(zhì)等。顯著降低鋼的疲勞強(qiáng)度，導(dǎo)致過早斷裂。點(diǎn)腐蝕：點(diǎn)腐蝕是發(fā)生在金屬表面局部區(qū)域的一種腐蝕破壞形式，點(diǎn)腐蝕形成后能迅速地向深處發(fā)展，最后穿透金屬。這種腐蝕的危害性最大，它可以使合金變脆或喪失強(qiáng)度，敲擊時(shí)失去金屬聲響，易造成突然事故。因此，提高金屬耐化學(xué)腐蝕的能力，主要是通過合金化或其它方法，在金屬表面形成一層穩(wěn)定的、完整致密的并與基體結(jié)合牢固的氧化膜。這種腐蝕產(chǎn)物一般都覆蓋在金屬表面上形成一層膜，使金屬與介質(zhì)隔離開來。每年不銹鋼的需求量還以6%的比率增長(zhǎng)，而中國(guó)需求量在以每年8%以上的速度增長(zhǎng)，高于世界平均增長(zhǎng)率。不銹鋼不僅要耐蝕，還要具有較好的力學(xué)性能、良好的切削加工性能和焊接性能。%以上時(shí)，鋼的表面在大氣中會(huì)形成一層致密的氧化鉻，使鋼具有了防銹性，能防止鋼的基體進(jìn)一步氧化，起到了對(duì)鋼基體的保護(hù)作用。不銹鋼分公司海外培訓(xùn)教材（不銹鋼基礎(chǔ)知識(shí)篇）2006年12月15日第一章 不銹鋼基礎(chǔ)知識(shí)不銹鋼是建筑、家電、石油、化工、化肥、合成纖維和石油提煉等工業(yè)部門中廣泛使用的金屬材料。%以上的鋼稱為不銹鋼。到目前為止，不銹鋼已發(fā)展到了近200個(gè)鋼種，性能不同，生產(chǎn)工藝各異。在外界介質(zhì)的作用下使金屬逐漸受到破壞的現(xiàn)象稱為腐蝕。如果這層化學(xué)生成物是穩(wěn)定、致密、完整并同金屬表層牢固結(jié)合的，則將大大減輕甚至可以防止腐蝕的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)金屬起保護(hù)作用。金屬材料在工業(yè)生產(chǎn)中的腐蝕失效形式是多種多樣的。晶間腐蝕為奧氏體不銹鋼的主要腐蝕形式。點(diǎn)腐蝕危害性很大，尤其是對(duì)各種容器是極為不利的。腐蝕疲勞不同于機(jī)械疲勞，它沒有一定的疲勞極限，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，疲勞強(qiáng)度一直是下降的。但是利用合金化方法 ，提高材料本身的耐蝕性是最有效防止腐蝕破壞的措施之一，其方法如下；（1）加入合金元素，提高鋼基體的電極電位，從而提高鋼的抗電化學(xué)腐蝕能力。從而提高鋼的耐化學(xué)腐蝕能力。（4）加入Mo、Cu等元素，提高鋼抗非氧化性酸腐蝕的能力。經(jīng)熱處理后可以硬化，有磁性。%的鉻，在高溫下具有奧氏體組織，在合適的冷卻速度下，冷卻到室溫可以轉(zhuǎn)變成馬氏體。420冷變形前不要求預(yù)熱，但焊接前需預(yù)熱，4420J1主要用來制作耐蝕結(jié)構(gòu)件如汽輪機(jī)葉片等，而420J2主要用來制作醫(yī)療器械外科手術(shù)刀及耐磨零件；440可做耐蝕軸承及刀具。金相組織主要是鐵素體，加熱及冷卻過程中沒有α=γ轉(zhuǎn)變，不能用熱處理進(jìn)行強(qiáng)化，只是經(jīng)冷加工后有一些硬化。430鋼是鐵素體不銹鋼的代表性鋼種。表12 鐵素體不銹鋼的化學(xué)成分/%鋼種CMnPSSiCr其它409405429430430F430FSe434436442446Ti6*C/ *C/ 奧氏體不銹鋼是克服馬氏體不銹鋼耐蝕性不足和鐵素體不銹鋼脆性過大而發(fā)展起來的（見表13）。能夠冷加工硬化，但不能熱處理硬化，無磁性。、家電、運(yùn)輸、建筑、土木各領(lǐng)域在廚房器具方面主要有水洗槽和電氣、煤氣熱水器，家電產(chǎn)品主要有全自動(dòng)洗衣機(jī)的滾筒。近年來隨著城市軌道交通的發(fā)展，從安全、經(jīng)濟(jì)方面的考慮，不銹鋼車輛的使用在不斷增加。歐美的寒冷地區(qū)，為防止高速公路和橋梁的凍結(jié)需撒鹽，使用不銹鋼鋼筋。從水質(zhì)環(huán)保的觀點(diǎn)看，在給水、排水處理裝置中，具有優(yōu)異耐蝕性的不銹鋼也將擴(kuò)大需求。隨著IT的迅速發(fā)展，在IT的發(fā)展和普及過程中，功能材料在設(shè)備硬件方面起很大的作用，對(duì)高精密度、高功能材料的要求非常大。第二章 不銹鋼金相組織及熱處理 奧氏體形成元素和鐵素體形成元素不銹鋼的組成元素按照其對(duì)組織的形成影響,分成鐵素體形成元素和奧氏體形成元素。奧氏體不銹鋼在450～850℃保溫或緩慢冷卻時(shí)，會(huì)出現(xiàn)晶間腐蝕。使其周圍基體產(chǎn)生貧鉻區(qū)，從而形成腐蝕原電池而造成的。（2）加入Ti、Nb，形成穩(wěn)定的碳化物（TiC或NbC），避免在晶界上析出Cr23C6。應(yīng)力（主要是拉應(yīng)力）與腐蝕的綜合作用所引起的開裂稱為應(yīng)力腐蝕開裂，簡(jiǎn)稱SCC（Stress Crack Corrosion）。此外還應(yīng)盡量減少P、Sb、Bi、As等雜質(zhì)的含量?？估瓘?qiáng)度可達(dá)2000 MPa以上。將鋼加熱到1050～1150℃后水淬，主要目的是使碳化物溶于奧氏體中，并將此狀態(tài)保留到室溫，這樣鋼的耐蝕性會(huì)有很大改善。去應(yīng)力處理是消除鋼在冷加工或焊接后的殘余應(yīng)力的熱處理工藝，一般加熱到300～350℃回火。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。具備年產(chǎn)不銹鋼鋼水150萬t，不銹鋼板坯144萬t的能力。采用公稱容量為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。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。電爐完成爐料熔化升溫后，通過爐門噴粉槍向渣中噴入適量的硅鐵粉，還原渣中的氧化鉻。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。采用二步法工藝時(shí)，VOD裝置用作常壓下鋼水罐處理站（LTS）。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。高爐鐵水在高爐出鐵場(chǎng)進(jìn)行脫硅處理后鐵水[Si]≤ %，由260t魚雷罐車經(jīng)扒渣后運(yùn)抵鐵水倒罐站。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。噴槍及升降裝置2套噴槍直徑216。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、測(cè)溫取樣裝置、渣罐運(yùn)輸臺(tái)車、鐵水罐、渣罐以及烘烤器等設(shè)備。母液在加料跨扒渣，然后倒入氬氧脫碳爐進(jìn)一步冶煉。 電爐作業(yè)在電爐配料跨將不銹鋼廢鋼配入料籃，通過高位料倉將高碳鉻鐵、鎳鐵及部份渣料加入料籃，料籃送入電爐跨。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。100t三相交流電弧爐2座公稱容量：100t，最大出鋼量：118t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。三步法工藝過程分為脫碳期和還原期。（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。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，通過爐頂料倉加料系統(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)，通過渣鋼混沖進(jìn)一步還原渣中的氧化鉻。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； 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公稱容量t1203最小出鋼量t1004最大出鋼量t1355新爐襯爐容積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)備見表4－2副槍及升降裝置1套副槍直徑216。 VOD系統(tǒng)VOD裝置采用雙工位形式，設(shè)兩個(gè)真空罐，一套真空泵系統(tǒng)。脫硫合金和溫度調(diào)整（2）VOD工藝三步法時(shí)，氬氧脫碳爐出鋼后扒渣，由精煉跨起重機(jī)將鋼水