Процес и развитие на топене на неръждаема стомана
моята страна се превърна в голяма страна в потреблението и производството на неръждаема стомана, а производството на неръждаема стомана трябва да бъде организирано според различни разновидности и видове суровини. Понастоящем посоката на развитие на производството на неръждаема стомана в моята страна е подобряване на качеството, намаляване на разходите, пестене на енергия и намаляване на емисиите и в същото време продължаване на оптимизиране на съответствието на суровините и техническото оборудване. В тази статия се сравняват и анализират няколко типични процеса на топене на неръждаема стомана.
Благодарение на отличната си устойчивост на корозия и отличните всеобхватни свойства, неръждаемата стомана се използва все по-широко в различни промишлени и граждански области. Производството на неръждаема стомана в моята страна започна късно и завърши на 2000, когато се движеше на 300 000 тона за дълго време, показвайки тенденция на скачане и скачащо бързо развитие. През 2017 г. глобалното производство на сурова неръждаема стомана е 48,08 милиона тона, а производството на неръждаема стомана в Китай достигна 25,7737 милиона тона, което представлява 54 процента от световното производство. С увеличаването на производствения капацитет предстои как да се подобри пазарната конкурентоспособност на предприятията чрез оптимизиране на технологичния процес и намаляване на цената на суровините.
1. Развитие на топенето на неръждаема стомана
В началото на 20-ти век Шефилд, Англия, успешно топи и отлива първата неръждаема стомана с търговски клас и оттогава неръждаемата стомана навлезе в вниманието на хората. До 40-те години на миналия век American Hilty (DCHilty), чрез изследване на температурния баланс на Cr-C, предлага теорията за обезвъглеродяване и задържане на хром при условия на висока температура, което поставя теоретичната основа на топенето на неръждаема стомана и допълнително изследва на тази основа. Ефектът от намаляването на парциалното налягане на втечнения въглерод върху физикохимичната реакция при производството на неръждаема стомана доведе до напредъка на технологията за топене на неръждаема стомана. До средата до края на 60-те години на миналия век фабриката Edel на Witten Company в Германия успешно разработи вакуумния метод VOD и метода на разреждане AOD на United Carbide Company в Съединените щати, който значително намали разходите за топене на неръждаема стомана, подобрен ефективността на производството на неръждаема стомана и даде възможност за мащабно производство на неръждаема стомана. стане възможно.
2. Оборудване за топене на неръждаема стомана
Изборът на процеса на топене на неръждаема стомана е свързан с марките стомана и суровините. Тези суровини включват главно: скрап от стомана, стопено желязо, хромова руда, сплав на никелова руда и др.
Оборудването, използвано при топенето на неръждаема стомана, е разделено на две категории: оборудване за първично топене и оборудване за рафиниране. Основното топилно оборудване включва: електродъгова пещ (EAF), невакуумна индукционна пещ (обикновено използвана за дребно производство), пещ с потопена дъга, конвертор. Оборудването за рафиниране включва основно оборудване за рафиниране тип черпак (VOD, SS-VOD, VOD-PB и др.), оборудване за рафиниране на конвертор (AOD, VODC, VCR, CLU, KCB-S, KOBMS, K-BOP, MRP-L, GOR и др. ) и оборудване за рафиниране на функцията RH (RH-OB, RH-KTB, RH-KPB и др.) три категории.
Най-общо казано, когато суровината за топене е стоманен скрап, основното топилно оборудване приема процеса с къс поток на електродъгова пещ плюс оборудване за рафиниране;
Когато суровината е стопено желязо, оборудването за първично рафиниране приема процеса на преобразувател плюс оборудване за рафиниране;
Когато суровината е стоманен скрап плюс стопено желязо, основното топилно оборудване приема процеса на електрическа дъгова пещ плюс преобразувател плюс оборудване за рафиниране;
Когато суровината е хромова руда, оборудването за първично рафиниране приема процеса на преобразувател за намаляване на топенето плюс конвертор за обезвъглеродяване плюс оборудване за рафиниране (понастоящем този процес е избран от Kawasaki Steel в Япония);
Когато местната латеритна никелова руда се използва като суровина, оборудването за първично рафиниране приема процеса на сушилна пещ плюс ротационна пещ плюс потопена дъгова пещ плюс конвертор плюс оборудване за рафиниране.
3. Път на процеса на топене на неръждаема стомана
Понастоящем процесът на топене за производство на неръждаема стомана е разделен главно на едноетапен метод, двуетапен метод и триетапен метод.
3.1 Едноетапен процес на топене
Ранният едноетапен процес на топене на неръждаема стомана се отнася до завършването на процесите на топене на скрап, обезвъглеродяване, редукция и рафиниране в електрическа пещ, като зарядът се топи в неръждаема стомана в една стъпка. Този едноетапен производствен процес на топене, който използва само електрическа пещ за топене на неръждаема стомана, постепенно се елиминира поради дългия цикъл на топене, ниската скорост на работа и високата производствена цена. С непрекъснатото развитие на процеса на рафиниране извън пещта и широкото приложение на AOD пещи, много предприятия за производство на неръждаема стомана понастоящем използват малко фосфор или дефосфоризирано разтопено желязо, за да заменят стоманен скрап и използват стопено желязо и сплави като суровини за навлизане пещта AOD за топене на неръждаема стомана. Нов процес на топене в една стъпка.
В сравнение с предишния едноетапен процес на топене, новият едноетапен процес на топене елиминира топителната връзка на електрическата пещ в производствения процес. Предимствата му включват: първо, по-ниски инвестиции; второ, по-ниски производствени разходи; консумация и подобряване на чистотата на стопената стомана; четвърто, съотношението на скрап е ниско, което е подходящо за съществуващия пазар на скрап; пето, той е особено икономичен за топене на неръждаема стомана от серия 400.
Въпреки това, новият едноетапен метод има определени изисквания за условията на суровините и продуктовите решения: Първо, съдържанието на фосфор в стопеното желязо в пещта AOD трябва да бъде по-малко от 0.03 процента, така че дефосфоризацията от стопеното желязо трябва да се добави към процеса на топене; второ, сплавта се използва като суровина в новия едноетапен метод. Добавя се към пещта AOD и прекомерното количество високовъглеродна сплав, добавена към пещта AOD, ще повлияе на топлинния баланс на целия процес на топене и не е подходящ за разновидности на неръждаема стомана със сложни компоненти и високо съдържание на сплав.
Новият едноетапен производствен процес на неръждаема стомана в момента се използва широко при производството на неръждаема стомана от серия 400. Като развиваща се страна Китай няма ресурси от стоманен скрап и е изключително беден на никел. В допълнение, неръждаемата стомана от серия 400 се използва широко в ежедневието и промишленото производство. Тези обективни условия правят новото едноетапно топене на неръждаема стомана все по-популярно. Много производители го използват.
3.2 Двуетапен процес на топене
Двустепенният технологичен маршрут е EAF→AOD, EAF→VOD (електрическа дъгова пещ→VOD вакуумна рафинираща пещ). Производственият капацитет на процеса EAF→AOD представлява около 70 процента от световния производствен капацитет на неръждаема стомана. Пещта EAF се използва главно за топене на стоманен скрап и суровини за сплави за производство на предварително стопена неръждаема стомана, която след това се топи в квалифицирана стопена стомана от неръждаема стомана в пещта AOD. .
При двуетапния процес, ако съдържанието на фосфор в суровините, влизащи в електрическата пещ, е относително високо, между електрическата пещ и AOD пещта трябва да се добави връзка от предварително разтопена дефосфоризация от неръждаема стомана. Най-често използваните процеси на дефосфоризация преди разтопяване са конверторната дефосфоризация и дефосфоризацията със спрей от горен метален резервоар. Когато двуетапният метод използва разтопено желязо в доменната пещ като основна суровина за топене на неръждаема стомана, ако съдържанието на фосфор в доменната пещ е високо, също така е необходимо да се добави връзка за дефосфориране.
Двустепенният процес на топене на неръждаема стомана се използва широко при производството на различни серии от неръждаема стомана. 95 процента от неръждаема стомана.
Въпреки това, двуетапният метод все още трябва да обърне внимание на следните три точки по отношение на средното потребление и план за разнообразие: Първо, с напредването на процеса на топене и подобряването на нивото на работа през последните години, консумацията на аргон и други среди в двуетапния процес на топене е значително намален. Въпреки това, в сравнение с едноетапния и тристепенния метод, консумацията на аргон и други среди все още е малко по-голяма; второ, когато пещта AOD обезвъглероди до края, съдържанието на кислород в стопената стомана е относително високо и феросилиций трябва да се добави, за да се намали кислорода в стопената стомана, така че консумацията на феросилиций. Третото е, че не може да се използва за производство неръждаема стомана с ултра ниско съдържание на въглерод и азот в момента и съдържанието на газ в стоманата е сравнително високо.
3.3 Триетапен процес на топене
Основният процес на триетапния метод е: първична топилна пещ → конвертор с двойно продухване/AOD пещ → устройство за вакуумно рафиниране. Тристепенният метод е усъвършенстван метод за топене на неръждаема стомана, а качеството на продукта е добро, което е подходящо за професионални производители и производство на неръждаема стомана в съвместни предприятия от желязо и стомана.
Тристепенният метод на неръждаема стомана добавя стъпка на дълбоко обезвъглеродяване на базата на двуетапния метод. Предимствата на процеса на топене са: първо, разделението на труда във всяка връзка е ясно, производственият ритъм е бърз и работата е оптимизирана; Съдържанието на кислород и включвания е ниско, а гамата от продукти, които могат да се произвеждат, е широка; третото е, че стопеното желязо може да се използва за топене, изискванията за суровини не са високи, а изборът на суровини е гъвкав.
Въпреки това, тристепенният процес на топене на неръждаема стомана реализира металургичната функция стъпка по стъпка, което ще има следните въздействия върху производствените инвестиции: първо, връзките на процеса се увеличават, а инвестиционните и производствените разходи са относително високи; второ, системата за вакуумно оборудване е сложна и сумата за поддръжка е голяма.
Понастоящем процесът на топене за производство на неръждаема стомана в света приема главно двуетапния и триетапния метод. Сред тях двуетапният метод на EAF plus AOD или EAF плюс VOD е най-широко използван, който представлява около 70 процента, а методът с три стъпки представлява около 20 процента. Тъй като стопеното желязо с ниско съдържание на фосфор се използва широко в производството на неръждаема стомана, новият едноетапен процес на топене на неръждаема стомана също се възприема от все повече и повече предприятия за производство на неръждаема стомана. За да се адаптират към ожесточената конкуренция на пазара на неръждаема стомана, да подобрят качеството на продукта и да намалят производствените разходи, различни предприятия в моята страна избират подходящи процеси на топене на неръждаема стомана според действителните им условия.
4. Избор на технологичен маршрут на топене за домашни предприятия за производство на неръждаема стомана
Определянето на технологичния маршрут на топене на неръждаема стомана трябва първо да вземе очертанията на продукта като отправна точка и да избере подходящия технологичен път на топене на неръждаема стомана въз основа на състава на суровината при топенето на неръждаема стомана и механизма за рафиниране на неръждаема стомана. Фактори като условия на суровини, производствен мащаб, продуктови планове, оперативни разходи и работни навици на работниците в предприятията за производство на неръждаема стомана ще повлияят на избора на производствен процес за топене на неръждаема стомана. Тъй като фактори като суровини, оперативни разходи и продуктови планове са силно повлияни от колебанията на пазара, изборът на производствени процеси в съвременните цехове за топене на неръждаема стомана трябва да има известна гъвкавост, а производствените процеси и продуктовите планове могат да бъдат коригирани според пазарните условия.
Повечето от мащабните китайски предприятия за производство на неръждаема стомана са интегрирани стоманени предприятия, като Taiyuan Iron and Steel Co., Ltd., Jiuzhou Iron and Steel Co., Ltd., които произвеждат както неръждаема стомана, така и въглеродна стомана. За тези комбинирани предприятия за производство на желязо и стомана конфигурацията на технологичното оборудване може да отговори на изискванията за разнообразни технологични маршрути и различни съотношения на суровини. Обхватът на суровините е сравнително широк. Има достатъчно доставки на стопено желязо и стоманен скрап, които могат да задоволят нуждите. Могат да бъдат избрани най-добрите суровини. План за съвпадение. Тези предприятия имат по-голяма гъвкавост при избора на технологични маршрути за топене на неръждаема стомана.
Поради липсата на ресурси от скрап от неръждаема стомана в Китай, високата цена на съставките в процеса на топене на неръждаема стомана, който използва скрап като основна суровина, съчетан с високата консумация на енергия при топенето на скрап и лошото качество на скрап, който внася много вредни елементи в разтопената стомана, все повече и повече производство на неръждаема стомана в Китай Предприятията са склонни да използват дефосфоризирано разтопено желязо в доменни пещи за топене на неръждаема стомана. Особено в предприятията на комплекса от желязо и стомана, използването на доменна пещ на системата от въглеродна стомана за доставка на част от разтопеното желязо към системата за топене на неръждаема стомана може ефективно да намали цената на суровините на тон стомана. В същото време съоръженията за дефосфоризиране се използват широко в производствените процеси на неръждаема стомана. Прилагането на съоръжения за обработка на дефосфориране може не само да намали изискванията за суровини при производството на неръждаема стомана, но и да намали производствените разходи, така че разтопеното желязо в доменната пещ, обикновената стомана за скрап, чугунът с високо съдържание на фосфор и сплавите с високо съдържание на фосфор могат да се използват в големи количества в производството на неръждаема стомана.
