我國第一臺AOD爐投產以來AOD的容量不斷大型化。早期約有1~40噸AOD爐20多臺,其中18噸以上AOD爐共8臺(包括太鋼3臺40噸、大連1臺40噸、浦東1臺30噸、上鋼五廠1臺18噸、長城1臺18噸和宜達1臺18噸)。2002年太鋼1臺80噸K-OBM-SAOD爐投產,2003年張家港浦項2臺150噸AOD爐投產,2004年上鋼五廠60噸AOD爐和上鋼一廠120噸AOD爐投產,2005年廣州聯眾2臺170噸AOD爐投產,2006年太鋼2臺170噸AOD爐投產、2006年酒鋼1臺110噸AOD爐建成投產。國內青山不銹、江蘇德龍、北海誠德等一大批民營企業也相繼投產了AOD設備,使中國AOD爐裝備水平有了明顯的提高。
太鋼是中國最早采用AOD爐生產不銹鋼的企業,太鋼對18噸AOD爐實施過兩次技術改造。經過第一次改造,AOD爐容由18噸擴至40噸,生產能力由16萬噸提高到40萬噸。2004年實施第二次改造,爐容進一步擴大至45噸,增設頂吹氧槍,縮短了冶煉時間;引進奧鋼聯專家自動化控制系統,提高了冶煉控制精度;降低氬氣消耗,加大了除塵風機的除塵能力,改善了環境質量。2006年投產的150萬噸不銹鋼項目引進當時世界上最先進的180噸AOD技術及設備,經過多次的技術改造與升級,太鋼AOD爐裝備水平達到國際先進水平,不銹鋼產能達到了300萬噸。
近年(nian)來,我國(guo)AOD的(de)(de)工藝(yi)技術(shu)及裝(zhuang)備水(shui)平取得了明顯的(de)(de)進步,主要表現(xian)如下:
1. 爐襯壽命的提高(gao)
AOD爐的爐襯(chen)壽命(ming)是AOD生產的主要技(ji)術(shu)(shu)經濟指標,經過多年來的技(ji)術(shu)(shu)攻關,特別是在改進脫碳工(gong)(gong)藝、還原(yuan)造渣(zha)工(gong)(gong)藝及耐火材料等(deng)方(fang)面的進步,AOD爐襯(chen)壽命(ming)普遍有了(le)提高。
2. 脫(tuo)硫工藝的改進
中國AOD爐大多采用單渣法吹煉工藝。為(wei)降低鋼(gang)中硫(liu)(liu)含量,采用快速脫硫(liu)(liu)工藝,精煉期渣中堿(jian)度控制在2.5左右,改進AOD工藝后,脫硫(liu)(liu)率在70%以上,不銹鋼(gang)中硫(liu)(liu)含量穩(wen)定在0.005%以下,平均0.0034%。
3. 含氮(dan)不銹(xiu)鋼(gang)冶煉(lian)
含(han)氮(dan)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)氮(dan)合(he)金(jin)(jin)化(hua)(hua)主要(yao)有兩條途徑,一(yi)是(shi)(shi)加(jia)入氮(dan)化(hua)(hua)錳、氮(dan)化(hua)(hua)鉻等合(he)金(jin)(jin)進行合(he)金(jin)(jin)化(hua)(hua),二是(shi)(shi)用氮(dan)氣直接(jie)合(he)金(jin)(jin)化(hua)(hua),后(hou)者(zhe)具有較低(di)的(de)(de)(de)生(sheng)產成本。AOD爐(lu)可(ke)以用氮(dan)氣直接(jie)合(he)金(jin)(jin)化(hua)(hua),因而,冶(ye)煉(lian)(lian)高(gao)氮(dan)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)具有很大的(de)(de)(de)優(you)勢。太鋼(gang)在(zai)(zai)18噸(dun)和40噸(dun)AOD爐(lu)中(zhong)(zhong)應用氮(dan)在(zai)(zai)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)溶解(jie)、脫除理論,建(jian)立了(le)氮(dan)合(he)金(jin)(jin)化(hua)(hua)工藝模型(xing),冶(ye)煉(lian)(lian)中(zhong)(zhong)不需要(yao)在(zai)(zai)線分(fen)析鋼(gang)中(zhong)(zhong)氮(dan)含(han)量就能較為(wei)精確地控制成品(pin)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)氮(dan)含(han)量。之后(hou),太鋼(gang)用氮(dan)氣直接(jie)合(he)金(jin)(jin)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)方法應用該(gai)模型(xing)批(pi)量生(sheng)產0Cr19Ni9N、0Cr19Ni9NbN、1Cr17Mn6Ni5N、00Cr18Ni5Mo3Si2N和00Cr22Ni5Mo3N等含(han)氮(dan)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)鋼(gang)種,最高(gao)氮(dan)含(han)量可(ke)以控制在(zai)(zai)0.6%以上。
4. AOD除塵灰(hui)的(de)利用(yong)
AOD爐冶煉時的粉塵量為鋼產量0.7%~1.0%,一般AOD粉塵中含Cr2O315%、NiO 4%、CaO 26%、Fe27%、MgO 15%及其他物質,粉塵粒度不大于20μm。粉塵中Cr2O3和NiO是貴重金屬氧化物,若不回收,不僅造成資源浪費,也會污染環境。因此,如何回收AOD粉塵中的鉻、鎳是各不銹鋼煉鋼廠的重要課題。太鋼經研究采用的回收工藝是按還原氧化物所需的SiC量與粉塵混合成型,經200℃干燥后送至中頻感應爐進行預熔還原,鑄成高碳鎳鉻合金(Cr13%-Ni6%),再送回電爐冶煉,用這種方法回收的AOD爐粉塵已取得較好的經濟效益。
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