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技術(shù)文章

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不銹鋼生產(chǎn)技術(shù)的歷史簡介

一、前言
    　近30年來不銹鋼生產(chǎn)技術(shù)不斷**，致使原料、能源消耗不斷降低，生產(chǎn)率和成材率不斷提高。不銹鋼生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展是以爐外精煉(AOD)、連鑄和寬幅多輥冷軋機(jī)的發(fā)展為基礎(chǔ)，但近年來除了這三大技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展外，又在薄胚連鑄連軋(包括長條鋼材連續(xù)鑄軋)、薄帶連鑄、帶材軋延退火酸洗整平連續(xù)生產(chǎn)線和鐵水冶煉不銹鋼生產(chǎn)技術(shù)方面取得了頗大進(jìn)展。
    二、煉鋼技術(shù)
    　1.氣氧精煉法
    　前蘇聯(lián)時(shí)期開發(fā)了氣氧轉(zhuǎn)爐（GOR）冶煉不銹鋼技術(shù)，蘇聯(lián)解體以后，這項(xiàng)技術(shù)為烏克蘭國家冶金學(xué)院所有，并已經(jīng)建設(shè)了1t、5t、10t、50t的GOR轉(zhuǎn)爐，GOR轉(zhuǎn)爐的優(yōu)點(diǎn)如下：
    　可以生產(chǎn)超低碳不銹鋼－一般來講，生產(chǎn)碳含量?0.03%的鋼需要采用VOD(真空吹氧精煉爐)，但其投資和成本高；而GOR轉(zhuǎn)爐成功地生產(chǎn)了含碳?0.017%、含鉻2%～35%的五大類、89個(gè)鋼種。在某種程度上，相當(dāng)于AOD+VOD兩步冶煉法，一次性在GOR轉(zhuǎn)爐中完成，成本大大降低。
         　高生產(chǎn)率－在相似的爐容比(每噸鋼占的爐容體積)的前提下，GOR轉(zhuǎn)爐吹煉時(shí)間只有30～45分種，冶煉周期45～60分，而相似的AOD爐需要60～90分鐘。
         　2.高爐鐵水冶煉法
          　由于世界各國不銹鋼冶煉能力逐步擴(kuò)大，從2001年世界不銹廢鋼的供應(yīng)已出現(xiàn)缺口，并導(dǎo)致價(jià)格升高，因此在一些一貫作業(yè)鋼廠中尋求用鐵水代替廢鋼冶煉不銹鋼，目前有四家企業(yè)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。鐵水冶煉法適用于現(xiàn)有之高爐一貫作業(yè)鋼廠，其產(chǎn)量約占全球不銹鋼生產(chǎn)總量的5%左右。
         三、連鑄技術(shù)
         　1.薄胚連鑄技術(shù)(Thin Slab Casting)
          　薄胚連鑄連軋技術(shù)可省去熱軋帶鋼的粗軋程序，且具有規(guī)模適度、設(shè)備投資省、生產(chǎn)成本低、成材率高、質(zhì)量良好、提高產(chǎn)品競爭力等特點(diǎn)，已成為鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)熱軋鋼片的生力軍。薄胚連鑄機(jī)已廣泛用于生產(chǎn)普通鋼，鑄胚厚度40～127mm，主要方法有SMS開發(fā)的CSP技術(shù)，Demag開發(fā)的ISP技術(shù)、Danieli開發(fā)的FTSR技術(shù)、Voest--Alpine開發(fā)的ConRoll技術(shù)、美國Tippins開發(fā)的TSP技術(shù)和住友金屬開發(fā)的QSP技術(shù)。目前工業(yè)化的薄胚連鑄機(jī)只有CSP和ConRoll，有4家工廠采用其設(shè)備。
    　2.薄帶鋼連鑄技術(shù)(Direct Strip Casting)
         　薄帶連鑄技術(shù)經(jīng)過10余年的研發(fā)及不斷改進(jìn)，已發(fā)展成為鋼鐵工業(yè)的技術(shù)之一。已開發(fā)試驗(yàn)的帶鋼連鑄方式有輥式(單輥、雙輥、異徑雙輥)、帶式和輥帶結(jié)合式，可直接澆鑄厚度1～10mm的帶鋼，省除熱軋制程或直接可使用。其中雙輥立式連鑄已成功地應(yīng)用于不銹鋼帶鋼生產(chǎn)，技術(shù)日臻成熟。
          　盡管薄帶連鑄的原理比較簡單，但要將其運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)十分困難。近年來由于在一些關(guān)鍵領(lǐng)域中的技術(shù)突破，例如鋼水進(jìn)入連鑄機(jī)技術(shù)(主要為改良鋼水出口管結(jié)構(gòu)，減少鋼水?dāng)_動(dòng)，并使鋼水沿輥身有效分布)，初期凝固技術(shù)(解決表面質(zhì)量)，澆鑄輥側(cè)封材料，輥?zhàn)幼冃魏湍突鸩牧系龋贡нB鑄技術(shù)逐步從雛形試驗(yàn)工廠走向工業(yè)化，目前全球已量產(chǎn)的帶鋼連鑄機(jī)有4套。
    四、緊湊式冷軋不銹鋼連續(xù)生產(chǎn)線
    　為了提高生產(chǎn)力，進(jìn)一步降低冷軋不銹鋼卷成本，歐美已開發(fā)將生產(chǎn)冷軋不銹鋼的5個(gè)分開獨(dú)立制程－鋼卷準(zhǔn)備(切頭/切邊)、熱軋鋼卷退火、酸洗、冷軋、冷軋鋼卷退火酸洗及平整(調(diào)質(zhì)軋延)合并成一條連續(xù)的生產(chǎn)線。1999年法國Ugine公司的Isbergues廠改良投產(chǎn)了一條新的軋延退火酸洗線LC2i，叫做在線冷軋退火酸洗生產(chǎn)線（簡稱IRAPL），其年產(chǎn)能一般在20萬噸以上。目前全世界有三條IRAPL不銹鋼冷軋鋼卷生產(chǎn)線投產(chǎn)，除了法國Ugine公司外，美國J＆L特殊鋼公司（Ugine公司在美國的子公司）也建成了一個(gè)同類的生產(chǎn)線。值得注意的是Outokumpu （AvestaPolarit）公司芬蘭的Tornio廠于2003年投產(chǎn)世界上大的軋延退火酸洗聯(lián)合生產(chǎn)線，產(chǎn)能規(guī)?？蛇_(dá)110萬噸。
         五、結(jié)語
    　近幾年來不銹鋼的技術(shù)發(fā)展方向不外乎在提高質(zhì)量及降低生產(chǎn)成本兩方面，主要技術(shù)進(jìn)展整理如下：
          　1.降低生產(chǎn)成本方面：
    　a.制程朝自動(dòng)化、連續(xù)化和高速化發(fā)展，以提高生產(chǎn)效率；
         　b.設(shè)備緊湊化、專業(yè)化以簡化生產(chǎn)線；
          　c.開發(fā)節(jié)約能源與資源技術(shù)，以符合環(huán)趨勢(shì)；
          　d.簡化再加工和熱處理程序，以節(jié)省人力，縮短交期。
          　2.提高質(zhì)量和性能方面：
       a .提高表面和內(nèi)部質(zhì)量，以及缺陷檢出水平；
          　b.藉由改善組織和結(jié)晶粒度以現(xiàn)高強(qiáng)度化、軟質(zhì)化和易成形；
          　c.建立縮短供應(yīng)周期的生產(chǎn)制度。
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