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电弧重熔、电子束熔炼、等离子熔炼等(如钛合金生产)—锻造或轧制。
2.1转炉炼钢
氧气顶吹转炉是1952年首次提出,并在过去的近70年里迅速发展,随着用户对钢材性能和质量的要求越来越高,钢材的应用范围越来越广,用户对提高产品产量和质量,扩大品种越来越重视。在这种情况下,转炉生产工艺流程发生了很大变化。铁水预处理、复吹转炉、炉外精炼、连铸技术的发展,打破了传统的转炉炼钢模式。已由单纯用转炉冶炼发展为铁水预处理—复吹转炉冶炼—炉外精炼—连铸这一新的工艺流程。这一流程以设备大型化、现代化和连续化为特点,目前国内最大转炉已达350t。氧气转炉已由原来的主导工序变为新流程的一个工序环节,主要承担钢水脱碳和升温的任务了。负能炼钢,节约能源,转炉炼钢成为当代炼钢的主流。随着炼钢技术的不断进步,传统的生产流程(高炉→转炉→铸锭),已逐步被新的流程(高炉→铁水预处理→转炉→炉外精炼→连铸)所代替,炉外精炼在现代钢铁生产中已经占有重要地位。以不锈钢冶炼为例:不锈钢可采用一步法、二步法和三步法。一步法是指在电弧炉内完成所有的冶金任务,包括废钢和合金的熔化、脱碳精炼、钢渣还原和合金化,目前一步法工艺由于冶炼周期长、耐火材料烧损严重、成本高等原因已经被淘汰;二步法是指以初炼炉(如转炉、电弧炉)熔化废钢及合金料生产不锈钢母液,然后在转炉(电炉)精炼炉中精炼成合格的不锈钢钢水;三步法是在两步法的基础上增加了深脱碳的装备,用以生产超低碳或超低碳氮不锈钢。..
2.2电炉炼钢
我国电弧炉炼钢20世纪70年代前,电炉一般都是30t以下的普通功率电炉。20世纪80年代开始建设50t~75t普通功率和高功率电炉,同时引进建设了50~150t高功率和超高功率电炉。配备不同型式的炉外精炼装置,炼钢工艺由传统的电炉一步炼钢法转变为电炉与炉外精炼配合的二步炼钢法,电炉承担熔化任务,还原精炼移到了炉外精炼装置中进行。工艺流程由传统的电炉炼钢—模铸的生产流程演变成采用高功率或者超高功率电炉—炉外精炼—连续铸钢的新流程。
电炉炼钢在这70年中,其发展速度虽然比不上20世纪60年代后转炉发展的那样快,但随着电炉炼钢技术的进步,大型超高功率电炉技术的发展以及炉外精炼技术的采用,使电炉炼钢技术有了长足进步,电炉钢产量及其占比有所增长。目前我国最大电炉已达220吨(最大电渣重熔炉已达450吨;最大的真空感应熔炼炉已达13吨),这为我国核电站、高温合金、航天航空材料等特殊材料需求提供了保证。
目前我国炼钢企业中,转炉炼钢仍然占据主导地位,而电炉炼钢仅仅占炼钢总量的11%左右,远远低于世界平均水平。随着我国废钢产量的增加以及电力成本的降低,我国电弧炉炼钢产量有很大的成长空间。然而我国真正开始大力发展电弧炉则是在20世纪80年代~90年代初,电炉正在成为转炉炼钢的一个竞争者。目前电弧炉除电极提供能量外,还可以通过氧枪和燃料燃烧器补充(如二次燃烧技术),电弧炉是最有效的废钢熔化炉(可采用废钢预热技术,以减少能量需求),减少碳排放量,鉴于电弧炉炼钢产能的增加,社会上也要求减少碳排放量,以及他的灵活操作方式,电炉还是有潜力和发展前景的炼钢方法。
2.3精炼
我国早在20世纪50年代~60年代上钢五厂、大连、抚顺、太钢等一些特钢厂就在炼钢生产中采用高碱度合成渣在出钢过程中脱硫冶炼轴承钢、钢包静态脱气等初步精炼技术,但没有精炼的装备,受当时工艺技术的限制效果不够理想。1967年大冶钢厂从西德引进第一代rh(循环法)真空处理设备,
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