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不锈钢法兰冶炼工艺发展

来源:365bet体育在线平台     发布时间:2019-09-02 15:23:35     浏览次数:

  不锈钢法兰是指在空气、水及一些弱腐蚀介质中能抵抗腐蚀的钢种。一般情况下,我们比较常见的铬不锈钢,指的是含有超过整体12%Cr的相应不锈钢法兰;还有镍铬不锈钢法兰,其含有超过整体18%的Cr,以及超过整体12%的Ni。不锈钢自本世纪初问世,到现在已有90多年的历史。不锈钢的发明是世界冶金史上的重要成就。

  不锈钢法兰冶炼工艺发展

  不锈钢法兰冶炼工艺的发展主要经历了三个发展阶段,即一步法、二步法和三步法。

  一步法,即配料熔化法,该工艺是将各种原料,如镍板、纯铁、废不锈钢、铬铁等放入电炉内,然后通电熔化生产不锈钢。该工艺在1938年以前广泛被采用,但由于主要缺陷在于不能有效降低碳含量,且生产工艺冶炼周期长、作业率低、生产成本高,被逐步遭淘汰。然而后期随着炉外精炼工艺发展,以及AOD炉兴起,一步法冶炼工艺得到再次发展,形成将低磷铁水和合金作为炉料加入AOD炉内进行冶炼的短流程工艺。该工艺原料为铁水预处理后的低磷铁水,在生产含合金量高的不锈钢法兰品种时需加人大量高碳合金,可能影响整个冶炼工艺的热平衡。它仍只适用于合金含量低及纯净度要求不太高的不锈钢品种。新型一步法不锈钢生产工艺目前被广泛应用于生产400系列不锈钢法兰。

不锈钢法兰

  二步法也叫双联炼钢法,是20世纪60年代随着AOD和VOD的兴起而发明的,目前世界上70%左右的不锈钢均通过此工艺流程生产。其工艺流程为:粗炼设备(电弧炉或转炉)→精炼设备AOD炉或VOD炉,具体操作为将含镍生铁、高碳铬铁和废钢经电弧炉熔化的钢水兑入AOD/VOD进行脱碳。电弧炉对固态原材料适应性强,生产周期短。具体而言,EAF→AOD流程,电炉主要起到化料的作用,脱碳操作是在AOD内进行的,该工艺可以生产除超低碳、低氮不锈钢外95%的不锈钢钢种,如生产3004、316L系不锈钢,但AOD脱碳使用的是氩气,耗费的Ar量巨大,且钢中气体含量高;此外,AOD法不能深脱碳。至于EAF→VOD流程,与AOD炉相比,VOD炉是通过提高炉内的真空度来促进脱碳反应的进行,使其在较低的温度下得到更低的碳含量,脱碳保铬效果好,但VOD法的不足为在吹氧时,钢液内的碳、硅等元素会与氧反应放出大量的热,为防止钢液过度升温,因而VOD法对粗炼钢水有严格的成分要求。

  三步法EAF→AOD→VOD的冶炼工艺在保留了AOD优点的基础上,增加了VOD这个深脱碳设备,所以该工艺兼具AOD和VOD的优点,目前三步法生产的不锈钢法兰约占不锈钢总产量的20%,该工艺兴起于20世纪80年代,也叫三联炼钢法。AOD也可以是直接兑入脱磷的高炉铁水,因而既适用于专业化的不锈钢法兰生产厂家,也适用于联合钢铁企业的不锈钢法兰生产。三步法工艺各环节分工明确,对原料的要求不高,可以使用铁水,也可以使用高碳铬铁等原料,钢水质量好,里面H、O、N等含量低,可以生产不锈钢法兰的所有品种,是目前生产超低碳、控氮或含氮不锈钢法兰和超纯铁素体不锈钢法兰的理想工艺。但该工艺增加了环节,生产成本较二步法约高500元/吨,前期投资高,维护成本较大。

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