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发表于 2009-4-1 17:50:00
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来自: 中国广东佛山
不锈钢是铬含量为10%~30%的合金钢,铬是主要的耐蚀成分。不锈钢具有漂亮的外观,闪闪发光,经久耐用。通过改变铬的含量,并添加其他合金元素,诸如镍、钼、锰、铜、钛、铌等等,即可形成奥氏体、铁素体、马氏体、双相和沉淀硬化不锈钢,并具有不同的显微组织、物理、化学和力学性能,以适应特殊的应用要求。
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上世纪50年代,采用电炉“一步法”生产不锈钢,包括冶炼、脱氧、合金化、吹氧脱碳等。这种方法的生产率不高。此后,又采用了BOF、电炉冶炼、钢包处理。% j8 k2 O! |/ }; [) @9 X; q7 E
% O1 ~7 I/ H( u1 T2 T6 O 上世纪60年代,通过提高温度和降低一氧化碳分压来提高铬的收得率,从而开发了精炼工艺,诸如AOD(氩氧脱碳),采用电炉冶炼,提高了不锈钢生产的经济性。. |5 H! l! x9 G" D- I
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当今,68.7%的不锈钢是采用AOD转炉生产的,19.5%是通过BOF转炉-VOD(真空吹氧脱碳)、6.8%是通过VOD、5%是采用转炉生产的,即所谓“二步法”和“三步法”。
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1.AOD精炼法
9 \* @0 w7 G1 g E* t: ? AOD是一种转炉,通过转炉侧面的风口喷吹氧气、氮气、氩气、空气和二氧化碳气,并从炉顶氧枪喷吹氧气、氩气和氮气。这种方法可以利用大量的废钢和高碳铬铁。初始碳含量为3%,冶炼后可降至0.015%。经电炉冶炼的钢水通过钢包送入AOD炉,向熔池喷吹氧气和氩气,降低碳含量,增加铬的氧化。为了确保快速脱碳,降低铬损,节省氩气,吹炼初期应采用低的氩氧比。随着碳含量的降低,提高氩氧比。添加氧化物(如硅铁)、熔剂(如石灰和萤石),通过加强吹氩搅拌,将氧化铬转化为金属,以生产低硫不锈钢。如生产AISI304,典型的消耗量是:氩气约12Nm3/t钢,氮气约10Nm3/t钢,氧气约>6Nm3/t钢,石灰约5kg/t钢,晶石约3kg/t钢,铝约2kg/t钢,还原用硅约8kg/t钢,脱碳金属料约135kg/t,从装料到出钢的时间通常为60min左右。采用AOD法,铬的收得率约为96%,锰为88%,总的金属收得率为95%。
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- `' T0 J; B3 \$ K- R' I 2.真空吹氧脱碳法(VOD)
: G3 ^! C/ [$ B1 u9 c( o9 W+ @1 h 该工艺是生产不锈钢最合适的真空法之一,被认为是生产低碳、低氮、低氩不锈钢的最有效方法。钢包中的钢水经过处理,碳含量降至1%左右。该工艺从真空度为100~250torr(1torr=133.322Pa)的炉顶氧枪吹氧,硅首先被氧化,接着是碳被氧化。在熔池达到一定温度和硅含量时,一氧化碳开始生成,脱碳开始。监测CO∶CO2值,熔池碳含量达到0.08%时,该比值快速升高。此后,脱碳率下降,与氧气流速无关。停止吹氧,转炉压力降低,吹氩搅拌,以加强溶解氧和残余碳的反应。加铝、还原硅,同时,加石灰和萤石以更有效地脱硫。 |
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