唐山不锈钢60万t不锈钢冶炼连铸工艺方案的确定

发表时间：[2011-12-20]　　作者：高永春，刘海春，吴洪涛，李建设，周航，王肖　　编辑录入：冶金之家　　点击数：511

唐山不锈钢60万t不锈钢冶炼连铸工艺方案的确定

高永春，刘海春，吴洪涛，李建设，周航，王肖

1前言

唐山不锈钢有限责任公司位于唐山市古冶区是由唐山钢铁集团有限责任公司、中国第二十二冶金建设公司、开滦（集团）有限责任公司、潮州市锦峰物资有限公司、衡水京华制管有限公司五家单位投资组建的合资公司。于2003年开始工程建设，到2004年8月建成450 m3高炉2座、80 t转炉1座、五机五流连铸生产线1条、1条带钢生产线及相应的配套公辅设施。2005年3月至2005年10月建成550 m3高炉1座、100 t转炉1座、1 600 mm碳钢板坯连铸生产线1条及其相应的公辅设施。2007年3月至2007年10月建成550 m3高炉1座、100 t脱磷转炉1座、1 600 mm不锈钢板坯连铸生产线1条及其相应的公辅设施，目前生产规模为年产260 t铁、300 t钢。

2工艺路线的确定

结合国内外不锈钢冶炼工艺，通过公司多次论证，确定了以高炉铁水为原料冶炼不锈钢的冶炼工艺路线：高炉铁水→脱磷转炉→AOD转炉→（LF炉）→VOD真空精炼炉→连铸机，此工艺路线更有利于生产高质量铁素体不锈钢。

2.1铁水脱磷工艺

相对于铁水包等脱磷工艺，用转炉脱P具有很大的优越性，如空间大有利于化学反应的动力学条件，有利于防止喷溅等。转炉脱P有两种可方案可选择：一是按普通方法冶炼，将碳降低至较低水平（如0.50%以下），二是在高碳区（一般大于3.5%）脱P。前一种方法简单，但是钢水中碳损失较大，不利于不锈钢冶炼的高温要求，并且冶炼周期较长，不利于生产调配。后一种方法可以使用普通顶底复合吹炼法，不喷石灰粉，利用顶加石灰及其它氧化剂，底部搅拌强度0.06 m3/(t·min)以上，可在15 min之内将P脱至0.012%以下。公司2座转炉低部供气强度设计为0.06～0.12 m3/(t·min)，具备脱P的技术条件，通过与钢研总院共同的合作开发，在3#脱磷转炉进行了成功的脱磷试验，处理后的钢水磷含量在0.015%以下，碳含量为3.0%左右，温度1 300℃以上，冶炼周期控制在25 min之内。经过此工艺处理的铁水完全达到了不锈钢冶炼用半钢水的要求。

2.2主体工艺设备的选用

表1是主要不锈钢冶炼炉的工艺技术指标对比，表2是主要不锈钢冶炼设备的应用情况。

由表1、2可以看出，AOD炉最适用于唐山不锈钢有限责任公司不锈钢产品的冶炼，并且从国内近几年投产的大型不锈钢冶炼设备看，AOD炉冶炼不锈钢工艺占90%以上。迄今为止，AOD工艺为世界范围内冶炼不锈钢工艺成熟、研究较为深入、自动化程度很高的技术之一。

2.3 配套精炼设备的选用

不锈钢冶炼最大的特殊性就在于其需要“脱碳保铬”工艺，而最能达到此效果的是VOD真空精炼设备，此设备的发明时间要早于AOD工艺，但是其受到钢水碳含量的制约，故只能应用于不锈钢液脱碳后的进一步的精炼。

VOD设备是冶炼高端铁素体不锈钢的必要条件，其采用真空脱碳的原理，在脱除钢中碳元素的同时能够保证钢中的铬元素不被氧化，其特点是深脱碳能力强，可以将钢水中的碳含量脱至0.01％以下；生产的钢水杂质少，钢中气体含量低，可以生产C+N含量低于150×10-6的超纯铁素体不锈钢，超纯铁素体不锈钢以及超低C、N的不锈钢在现阶段已经代替部分300系不锈钢而广泛应用，在国内只有少数厂家能够具备此类产品的生产条件，市场前景十分看好，故应用在唐山不锈钢有限责任公司的不锈钢生产工艺中，符合公司制定的精品铁素体不锈钢生产基地的发展目标的实现。

3结语

唐山不锈钢有限责任公司自2008年9月19日顺利冶炼出第一炉合格不锈钢，共生产包括410S、430、201、304共12炉不锈钢，通过一个阶段的热试表明公司的各个工艺设备完全能达到设计要求，能够生产出符合国标及AISI等标准的不锈钢产品。