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18-8型纯净不锈钢生产工艺优化及其效果

作者:刘承志, 王贺利,方旭东2009.10.29阅读 21681

        太原钢铁(集团) 有限公司(以下简称太钢) 于 2002 年底投产了一条不锈钢新生产线,其主体装 备有两座铁水预处理(脱硅、脱磷、脱硫) 站、1 座 30 t EB T 电炉, 1 座75 t K2OBM2S 转炉, 1 座 75 t VOD(双工位) ,1 座75 t L F (双工位) ,1 台 方板坯弧形连铸机。以铁水和合金为主要原料生 产不锈钢, Cu 、S、P 等五害元素含量很低[ 1 ] ,同 时,采用VOD 进行不锈钢精炼控制工程网版权所有,生产纯净不锈钢 具有极大优势。随后,在生产纯净1828 型不锈钢 时,对75 t L F 喂丝、吹氩除夹杂的精炼工艺以及 连铸中间包钢液流场进行了优化,进一步提升了 纯净不锈钢的质量。
        1828 型不锈钢是指铬、镍质量分数分别在 18 %、8 %左右的奥氏体不锈钢,其纯净钢应用于 装饰、家电等高等级面板加工行业,这些行业一般 对不锈钢冷轧板进行磨砂、抛光或镜面处理,产品 表面要求不出现微小点状瑕疵等缺陷。
        纯净钢是一个不断发展的概念,一般而言就 是含杂质、气体很少的钢铁材料。纯净钢生产是 一个全流程工艺控制过程,仅一个工艺环节的质 量提升,几乎很难生产出符合要求的纯净钢,太钢 1828 型纯净不锈钢生产工艺采取全流程工艺控制控制工程网版权所有,目标是Cu 、P、S 等五害元素含量很低以及 w (O) ≤40 ×10 - 6 ; w ( H) ≤3 ×10 - 6 ;钢中Al2 O3 夹杂质量分数小于5 ×10 - 6 ;金相法统计铸坯50 mm2 内的夹杂物个数www.cechina.cn,大于20 μm 的夹杂物控制 在5 %以下。
        1  1828 型不锈钢典型钢种成分
        1828 型不锈钢是应用广泛的一类不锈钢,其 代表钢种有0Cr18Ni9 、0Cr19Ni9 、00Cr19Ni10 等 钢号,成分见表1 。

 1828 型不锈钢号成分


        2  1828 型纯净不锈钢生产工艺流程
        太钢1828 型纯净不锈钢的生产工艺流程为: 预处理铁水→K2OBM2S 粗炼→VOD 精炼→L F 处理→连铸板坯。
        3  1828 型纯净不锈钢生产工艺
        太钢二炼钢不锈钢生产线以预处理铁水、合 金为主要原料,Cu 、S、P 及五害元素含量很低,见 表2 。

铁水为原料冶炼不锈钢产品五害元素含量


        同时,由于VOD 真空精炼具有很强的脱气 能力www.cechina.cn,钢水O、H 质量分数可以达到40 ×10 - 6 、2 ×10 - 6 以下。所以重点在降低夹杂物含量及进行 夹杂物变性,为此,对L F 精炼工艺及连铸中间包 流场进行了工艺优化。
        3. 1  L F 底吹氩工艺优化
        LF 具有搅拌、调温、喂丝等功能。其中脱氧、 降低夹杂数量等功能在资料中介绍到[2 ] :以较小的 流量吹氩并适当延长吹氩时间更有利于夹杂物的 去除,从而降低钢液总氧含量和夹杂物平均尺寸, 特别是减少钢中大颗粒夹杂物的数量。针对1828 型纯净不锈钢要达到的工艺目的CONTROL ENGINEERING China版权所有,对LF 底吹氩工 艺进行了优化。根据文献[3 ]给出的钢包底吹氩搅 拌功率计算公式,综合小气泡精炼脱除夹杂特点, 控制LF 搅拌功率在13~21 W/ t 。LF 以小流量、 长时间吹氩,一方面通过气泡可以去除50μm 以上 的夹杂物,另一方面促使50μm 以下的夹杂物相互 碰撞、聚集、更快形成大颗粒的夹杂物,使夹杂物迅 速上浮排除。搅拌功率计算公式如下:

搅拌功率计算公式


        式(1) 中,εM 为单位搅拌能,W/
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