發(fā)布時(shí)間：2021-01-18 17:13

　　不銹鋼在民用以及工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)都有著非常廣泛的應(yīng)用,在大多數(shù)應(yīng)用場合對不銹鋼的表面質(zhì)量往往也有很高的要求。為了滿足這樣嚴(yán)苛的表面質(zhì)量要求,不僅需要鋼液有良好的潔凈度,而且要求連鑄工序也要能生產(chǎn)出表面質(zhì)量合格的連鑄坯。不銹鋼的冶煉一般采用AOD、GOR和VOD等方法,其中GOR爐具有底部吹煉和渣鋼分出的出鋼方式等特點(diǎn),而國內(nèi)外關(guān)于EAF-GOR-LF-CC冶煉工藝流程中鋼水脫硫和鋼的潔凈度的研究不多。因此,本文以西南不銹EAF-GOR-LF-CC冶煉流程為基礎(chǔ),對冶煉過程中鋼水潔凈度的控制,鋼水的脫硫機(jī)理以及中間包與結(jié)晶器鋼液的流場進(jìn)行了深入研究,得到如下結(jié)論:GOR法冶煉過程中夾雜物的演變特征表明,FeSi還原后,鋼中主要為CaO-SiO2-MgO-Al2O3-MnO-CrOx液態(tài)球形夾雜物,尺寸范圍為1μm～22μm。根據(jù)夾雜物尺寸和成分的變化關(guān)系可將夾雜物分為三類:第一類為直徑大于5μm的夾雜物,其成分與渣成分相近,為卷渣類夾雜物。第三類為直徑小于2.5μm的夾雜物,其成分變化與渣成分變化相差較大;這些微小夾雜物主要受到鋼液成分的影響,大都為內(nèi)生夾雜物。第二類為直徑2.5μm～5μm范... 

【文章來源】：北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：191 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２－１實(shí)際ＡＯＤ爐（左）和ＡＯＤ工作原理圖（右）??－２－??

為氧化期和還原期兩個(gè)階段，氧化期主要根據(jù)鋼液中的碳含量來不斷調(diào)整吹??入的氧氣和氬氣（氮?dú)猓┍壤M(jìn)行脫碳，當(dāng)碳含量滿足要求后根據(jù)冶煉鋼種??不同可以進(jìn)行扒渣處理。隨后進(jìn)入還原期，通過加入硅鐵、硅鉻、鋁等還原??劑和石灰造渣材料調(diào)整成分，溫度合適即可出鋼。??（３）?ＶＯＤ法冶煉??ＶＯＤ（Ｖａｃｕｕｍ?Ｏｘｙｇｅｎ?Ｄｅｃａｒｂｕｒｉｚａｔｉｏｎ）真空吹氧脫碳法是原西德維騰特??殊鋼廠（Ｅｄｅｌ－ｓｔａｈｌｗｅｒｋ?Ｗｉｔｔｅｎ）于１９６５年所發(fā)明的，ＶＯＤ實(shí)際圖和工作原理圖??如圖２－２所示。ＶＯＤ法是現(xiàn)今世界范圍內(nèi)第二位的不銹鋼冶煉手段，可以冶??煉超低碳、高難度、高純度的不銹鋼產(chǎn)品⑴。ＶＯＤ主要裝備有：鋼包、真空??罐、氧槍、加料系統(tǒng)、測溫取樣系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。ＶＯＤ法主要通??過抽真空降低Ｃ０分壓進(jìn)行脫碳保鉻。該工藝是生產(chǎn)不銹鋼最合適的真空方??法之一，被認(rèn)為是生產(chǎn)低碳、低氮不銹鋼的最有效的方法。??ＶＯＤ過程主要包含三個(gè)階段：①吹氧脫碳；②真空脫碳；③調(diào)整階段。??ＶＯＤ過程中真空狀態(tài)下，在Ｐｃｏ的分壓抽至ｌＯＯｍｂａｒ時(shí)，碳的氧化優(yōu)先于??鉻的氧化，因此能在高鉻的水平下脫碳。在生產(chǎn)實(shí)踐中，最主要的難點(diǎn)是如??何控制氧的噴吹量，達(dá)到降碳卻不氧化鉻。通過二級系統(tǒng)和先進(jìn)的多功能氣??體分析儀（ＭＴＡ）來檢測和控制吹氧量ｌＷ１。??＼?ｒ＾ＪＩ?，??／Ｃｗ??鋼龜Ｉ?ｆ??吹鏈孔真空室??ｖ「??圖２－２實(shí)際ＶＯＤ爐（左）和ＶＯＤ工作原理圖（右）??（４）?ＧＯＲ法冶煉??ＧＯＲ（Ｇａｓ?Ｏｘｙｇｅｎ?Ｒｅｆｉｎｉｎｇ）氣氧精煉爐是烏克蘭國家冶金學(xué)院開發(fā)的一??種不銹鋼精煉爐，ＧＯＲ爐實(shí)際圖和示

原期兩個(gè)階段，氧化期主要根據(jù)鋼液中的碳含量來不斷調(diào)整吹入的氧氣和??氬氣（氮?dú)猓┍壤M(jìn)行脫碳。隨后進(jìn)入還原期，通過加入硅鐵、硅鉻、鋁等還??原劑和石灰造渣材料調(diào)整成分，溫度合適即可出鋼。但是，ＧＯＲ爐有其獨(dú)特??的特色，在爐子底部設(shè)有吹氣口，采用爐底吹入氣體進(jìn)行冶煉。在爐子上方??設(shè)有出鋼口，出鋼方式采用鋼渣分出方式，即先將鋼水倒入鋼包，隨后在鋼??包鋼液面上倒上一層爐渣。ＧＯＲ爐的這種出鋼方式對出鋼前還原期鋼液成分??控制、爐渣控制以及夾雜物控制要求更加嚴(yán)格。??ｍＭＷＢＪ??圖２－３?ＧＯＲ爐實(shí)際圖（左）和示意圖（右）??２．１．２不銹鋼冶煉工藝路線??不銹鋼冶煉工藝?yán)^電爐單煉法之后主要以二步法和三步法冶煉工藝為主：??（１）不銹鋼二步法冶煉工藝??不銹鋼二步法是指初煉爐熔化結(jié)合精煉爐脫碳的工藝流程。初煉爐可以??是電爐，也可以是轉(zhuǎn)爐；精煉爐一般指以脫碳為主要功能的裝備，如ＡＯＤ、??ＶＯＤ、ＧＯＲ、ＲＨ－ＯＢ?（ＫＴＢ）、Ｋ－ＯＢＭ－Ｓ、ＭＲＰ－Ｌ?等。不銹鋼二步法冶煉工??藝典型代表為ＥＡＦ－ＡＯＤ、ＥＡＦ－ＶＯＤ或ＥＡＦ－ＧＯＲ。除此之外還有轉(zhuǎn)爐冶煉??法，主要以鐵水為原料，不用電弧爐化鋼，在轉(zhuǎn)爐內(nèi)用鐵水加鉻礦或鉻鐵合??金直接熔融還原、初脫碳，在經(jīng)真空處理脫碳精煉。世界上先后采用轉(zhuǎn)爐鐵??水冶煉不銹鋼的廠家共有１０余家，目前仍繼續(xù)生產(chǎn)的僅有４家，它們是新曰??鐵八幡、川崎千葉、巴西阿謝西塔和中國太鋼。??不銹鋼二步法中多使用ＡＯＤ或ＧＯＲ爐與初煉爐配合，可以大量使用高??碳鉻鐵，效率高，冶金質(zhì)量好，經(jīng)濟(jì)可靠，投資少，可以與連鑄相配合。其??－４－??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Cr2O3對Al2O3基渣系黏度的影響[J]. 牛麗萍,張廷安,史冠勇,豆志河.  材料導(dǎo)報(bào). 2011(24)
[2]SUS304不銹鋼表面拋光缺陷原因分析及改進(jìn)措施[J]. 茅衛(wèi)東.  上海金屬. 2011(02)
[3]3Cr17Ni7Mo2SiN不銹鋼硫化氫環(huán)境下的應(yīng)力腐蝕開裂[J]. 劉智勇,董超芳,李曉剛.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(06)
[4]304奧氏體不銹鋼夾雜物的冶金行為[J]. 李雙江,李陽,姜周華,李偉堅(jiān).  東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(03)
[5]中間包控流裝置優(yōu)化的數(shù)值模擬及生產(chǎn)應(yīng)用[J]. 張利君,王鳳琴,朱志遠(yuǎn),韋耀環(huán),薄鳳華.  鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2010(03)
[6]LF+VOD精煉不銹鋼深脫硫研究[J]. 蔣東兵,陶韜,高潤賀.  金屬加工(熱加工). 2009(21)
[7]不銹鋼板坯連鑄中間包流場數(shù)學(xué)模擬研究[J]. 田鳳紀(jì),吳艷青,秦海軍,盧立君,張虎飛,趙艷.  河北冶金. 2009(04)
[8]30t單流板坯連鑄中間包內(nèi)鋼液流動(dòng)的物理模擬[J]. 顧顏,馮美蘭,李士琦,王玉剛,陳代明,趙傳.  過程工程學(xué)報(bào). 2009(S1)
[9]板坯連鑄單流中間包控流裝置優(yōu)化模擬研究[J]. 金友林,包燕平,李志斌,劉成志,衛(wèi)爭艷.  煉鋼. 2009(02)
[10]酒鋼不銹鋼板坯鑄機(jī)中間包流場數(shù)值模擬[J]. 劉國平,程樹森.  甘肅冶金. 2008(06)



本文編號：2985326