Διαδικασία και ανάπτυξη τήξης από ανοξείδωτο χάλυβα
Η χώρα μου έχει γίνει μια μεγάλη χώρα στην κατανάλωση και την παραγωγή ανοξείδωτου χάλυβα, και η παραγωγή ανοξείδωτου χάλυβα πρέπει να οργανωθεί σύμφωνα με διαφορετικές ποικιλίες και τύπους πρώτων υλών. Επί του παρόντος, η αναπτυξιακή κατεύθυνση της παραγωγής ανοξείδωτου χάλυβα της χώρας μου είναι η βελτίωση της ποιότητας, η μείωση του κόστους, η εξοικονόμηση ενέργειας και η μείωση των εκπομπών, και ταυτόχρονα η συνέχιση της βελτιστοποίησης της αντιστοίχισης των πρώτων υλών και του τεχνικού εξοπλισμού. Σε αυτό το έγγραφο, συγκρίνονται και αναλύονται διάφορες τυπικές διεργασίες τήξης ανοξείδωτου χάλυβα.
Λόγω της εξαιρετικής αντοχής στη διάβρωση και των εξαιρετικών περιεκτικών ιδιοτήτων του, ο ανοξείδωτος χάλυβας χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο ευρέως σε διάφορους βιομηχανικούς και αστικούς τομείς. Η παραγωγή ανοξείδωτου χάλυβα της χώρας μου ξεκίνησε αργά, και τελείωσε το 2000 όταν κυμαινόταν στους 300.000 τόνους για μεγάλο χρονικό διάστημα, δείχνοντας μια τάση άλματος και ραγδαίας ανάπτυξης. Το 2017, η παγκόσμια παραγωγή ακατέργαστου ανοξείδωτου χάλυβα ήταν 48,08 εκατομμύρια τόνοι και η παραγωγή ανοξείδωτου χάλυβα της Κίνας έφθασε τους 25,7737 εκατομμύρια τόνους, αντιπροσωπεύοντας το 54% της παγκόσμιας παραγωγής. Με την αύξηση της παραγωγικής ικανότητας, επίκειται ο τρόπος βελτίωσης της ανταγωνιστικότητας των επιχειρήσεων στην αγορά με τη βελτιστοποίηση της τεχνολογικής διαδικασίας και τη μείωση του κόστους των πρώτων υλών.
1. Ανάπτυξη τήξης από ανοξείδωτο χάλυβα
Στις αρχές του 20ου αιώνα, το Σέφιλντ της Αγγλίας μύρισε με επιτυχία και έριξε τον πρώτο ανοξείδωτο χάλυβα εμπορικού βαθμού και ο ανοξείδωτος χάλυβας πέρασε από την προσοχή των ανθρώπων από τότε. Μέχρι τη δεκαετία του 1940, η Αμερικανική Hilty (D.C.Hilty), μέσω της μελέτης της ισορροπίας θερμοκρασίας Cr-C, πρότεινε τη θεωρία της απαλλαγής από τις ανθρακούχες ανθρακούχες περίοδος και της κατακράτησης χρωμίου υπό συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας, η οποία έθεσε τα θεωρητικά θεμέλια της τήξης από ανοξείδωτο χάλυβα και μελετήθηκε περαιτέρω σε αυτή τη βάση. Η επίδραση της μείωσης της μερικής πίεσης του υγροποιημένου άνθρακα στη φυσικοχημική αντίδραση της παραγωγής ανοξείδωτου χάλυβα έχει οδηγήσει στην πρόοδο της τεχνολογίας τήξης ανοξείδωτου χάλυβα. Μέχρι τα μέσα έως τα τέλη της δεκαετίας του 1960, το εργοστάσιο Edel της Εταιρείας Witten στη Γερμανία ανέπτυξε με επιτυχία τη μέθοδο κενού VOD και τη μέθοδο αραίωσης AOD της United Carbide Company στις Ηνωμένες Πολιτείες, η οποία μείωσε σημαντικά το κόστος τήξης από ανοξείδωτο χάλυβα, βελτίωσε την απόδοση παραγωγής ανοξείδωτου χάλυβα και επέτρεψε τη μεγάλης κλίμακας παραγωγή ανοξείδωτου χάλυβα. καταστεί δυνατή.
2. Εξοπλισμός τήξης ανοξείδωτου
Η επιλογή της διαδικασίας τήξης από ανοξείδωτο χάλυβα σχετίζεται με τις ποιότητες χάλυβα και τις πρώτες ύλες. Αυτές οι πρώτες ύλες περιλαμβάνουν κυρίως: παλιοσίδερα χάλυβα, λιωμένο σίδηρο, χρώμιο μετάλλευμα, κράμα μεταλλεύματος νικελίου, κ.λπ.
Ο εξοπλισμός που χρησιμοποιείται στην τήξη από ανοξείδωτο χάλυβα χωρίζεται σε δύο κατηγορίες: τον κύριο εξοπλισμό τήξης και τον εξοπλισμό καθαρισμού. Ο κύριος εξοπλισμός τήξης περιλαμβάνει: κλίβανο ηλεκτρικού τόξου (ΟΛΔ), φούρνο επαγωγής μη κενού (χρησιμοποιείται γενικά για παραγωγή μικρής κλίμακας), κλίβανο βυθισμένου τόξου, μετατροπέα. Ο εξοπλισμός διύλισης περιλαμβάνει κυρίως εξοπλισμό διύλισης τύπου κουτάλας (VOD, SS-VOD, VOD-PB κ.λπ.), εξοπλισμό διύλισης τύπου μετατροπέα (AOD, VODC, VCR, CLU, KCB-S, KOBMS, K-BOP, MRP-L, GOR κ.λπ.) και εξοπλισμό καθαρισμού επέκτασης λειτουργίας RH (RH-OB, RH-KTB, RH-KPB κ.λπ.) τρεις κατηγορίες.
Σε γενικές γραμμές, όταν η πρώτη ύλη τήξης είναι παλιοσίδερα, ο κύριος εξοπλισμός τήξης υιοθετεί τη διαδικασία βραχείας ροής του ηλεκτρικού κλιβάνου τόξου + εξοπλισμού διύλισης.
Όταν η πρώτη ύλη είναι λιωμένος σίδηρος, ο κύριος εξοπλισμός διύλισης υιοθετεί τη διαδικασία του μετατροπικού + εξοπλισμού διύλισης.
Όταν η πρώτη ύλη είναι παλιοσίδερα + λιωμένος σίδηρος, ο κύριος εξοπλισμός τήξης υιοθετεί τη διαδικασία του ηλεκτρικού κλιβάνου τόξου + μετατροπέα + εξοπλισμού διύλισης.
Όταν η πρώτη ύλη είναι μετάλλευμα χρωμίου, ο κύριος εξοπλισμός διύλισης υιοθετεί τη διαδικασία του μετατροπέα μείωσης της τήξης + μετατροπέας απαλλαγής από τις ανθρακούχες ανθρακούχες πηγές + εξοπλισμός διύλισης (επί του παρόντος αυτή η διαδικασία επιλέγεται από την Kawasaki Steel στην Ιαπωνία).
Όταν το εγχώριο μετάλλευμα νικελίου λαρυγγίτη χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη, ο αρχικός εξοπλισμός διύλισης υιοθετεί τη διαδικασία ξήρανσης του κλιβάνου + περιστροφικού κλιβάνου + του βυθισμένου κλιβάνου τόξου + μετατροπέα + εξοπλισμού διύλισης.
3. Διαδρομή διαδικασίας τήξης ανοξείδωτου
Επί του παρόντος, η διαδικασία τήξης για την παραγωγή ανοξείδωτου χάλυβα χωρίζεται κυρίως σε μέθοδο ενός βήματος, μέθοδο δύο βημάτων και μέθοδο τριών βημάτων.
3.1 Διαδικασία τήξης ενός βήματος
Η πρώιμη διαδικασία τήξης ανοξείδωτου ενός βήματος αναφέρεται στην ολοκλήρωση των διεργασιών τήξης, απαλλαγής από τις ανθρακούχες ανθρακούχες θραύσματα, μείωσης και διύλισης σε ηλεκτρικό φούρνο και η φόρτιση μεταλλάχθηκε σε ανοξείδωτο χάλυβα σε ένα βήμα. Αυτή η διαδικασία παραγωγής τήξης ενός βήματος που χρησιμοποιεί μόνο ηλεκτρικό φούρνο για να μυρίσει ανοξείδωτο χάλυβα εξαλείφεται σταδιακά λόγω του μεγάλου κύκλου τήξης, του χαμηλού ποσοστού λειτουργίας και του υψηλού κόστους παραγωγής. Με τη συνεχή ανάπτυξη της διαδικασίας διύλισης εκτός κλιβάνου και την ευρεία εφαρμογή των φούρνων AOD, πολλές επιχειρήσεις παραγωγής ανοξείδωτου χάλυβα χρησιμοποιούν σήμερα κάποιο λιωμένο σίδηρο χαμηλού φωσφόρου ή αποφωσφορισμένου λιωμένου σιδήρου για να αντικαταστήσουν το παλιοσίδερα και χρησιμοποιούν λιωμένο σίδηρο και κράματα ως πρώτες ύλες για να εισέλθουν στον κλίβανο AOD για τήξη από ανοξείδωτο χάλυβα. Νέα διαδικασία τήξης ενός βήματος.
Σε σύγκριση με την προηγούμενη διαδικασία τήξης ενός βήματος, η νέα διαδικασία τήξης ενός βήματος εξαλείφει τον σύνδεσμο τήξης του ηλεκτρικού κλιβάνου στη διαδικασία παραγωγής. Τα πλεονεκτήματά της περιλαμβάνουν: πρώτον, χαμηλότερες επενδύσεις· δεύτερον, χαμηλότερο κόστος παραγωγής· κατανάλωση και βελτίωση της καθαρότητας του λιωμένου χάλυβα· τέταρτον, ο λόγος των απορριμμάτων είναι χαμηλός, ο οποίος είναι κατάλληλος για την υπάρχουσα αγορά απορριμμάτων· Πέμπτον, είναι ιδιαίτερα οικονομικό για την τήξη ανοξείδωτου χάλυβα σειράς 400.
Ωστόσο, η νέα μέθοδος ενός βήματος έχει ορισμένες απαιτήσεις για τις συνθήκες των πρώτων υλών και τα διαλύματα του προϊόντος: Πρώτον, η περιεκτικότητα σε φώσφορο του λιωμένου σιδήρου στον κλίβανο AOD πρέπει να είναι μικρότερη από 0,03%, οπότε η αποφωσφοροποίηση του λιωμένου σιδήρου πρέπει να προστεθεί στη διαδικασία τήξης. Δεύτερον, το κράμα χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη στη νέα μέθοδο ενός βήματος. Προστίθεται στον κλίβανο AOD και η υπερβολική ποσότητα κράματος υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα που προστίθεται στον κλίβανο AOD θα επηρεάσει την ισορροπία θερμότητας ολόκληρης της διαδικασίας τήξης και δεν είναι κατάλληλη για ποικιλίες από ανοξείδωτο χάλυβα με σύνθετα συστατικά και υψηλή περιεκτικότητα σε κράματα.
Η νέα διαδικασία παραγωγής ανοξείδωτου ενός βήματος χρησιμοποιείται επί του παρόντος ευρέως στην παραγωγή ανοξείδωτου χάλυβα σειράς 400. Ως αναπτυσσόμενη χώρα, η Κίνα στερείται πόρων από παλιοσίδερα χάλυβα και είναι εξαιρετικά φτωχή σε νικέλιο. Επιπλέον, ο ανοξείδωτος χάλυβας σειράς 400 χρησιμοποιείται ευρέως στην καθημερινή ζωή και τη βιομηχανική παραγωγή. Αυτές οι αντικειμενικές συνθήκες καθιστούν τη νέα τήξη από ανοξείδωτο χάλυβα ενός βήματος όλο και πιο δημοφιλής. Πολλοί κατασκευαστές το χρησιμοποιούν.
3.2 Διαδικασία τήξης δύο βημάτων
Η διαδρομή διαδικασίας δύο βημάτων είναι EAF→AOD, EAF→VOD (φούρνος ηλεκτρικού τόξου→VOD κλίβανος καθαρισμού κενού). Η παραγωγική ικανότητα της διαδικασίας EAF→AOD αντιπροσωπεύει περίπου το 70% της παγκόσμιας παραγωγικής ικανότητας από ανοξείδωτο χάλυβα. Ο κλίβανος EAF χρησιμοποιείται κυρίως για την τήξη του θραύσματος χάλυβα και των πρώτων υλών κραμάτων για την παραγωγή προ-τήξης ανοξείδωτου, το οποίο στη συνέχεια μεταλλάχθηκε σε κατάλληλο λιωμένο χάλυβα από ανοξείδωτο χάλυβα στον κλίβανο AOD. .
Στη διαδικασία δύο βημάτων, εάν η περιεκτικότητα σε φώσφορο των πρώτων υλών που εισέρχονται στον ηλεκτρικό κλίβανο είναι σχετικά υψηλή, πρέπει να προστεθεί σύνδεση αποφωσφοροποίησης προ-τήξης από ανοξείδωτο χάλυβα μεταξύ του ηλεκτρικού κλιβάνου και του κλιβάνου AOD. Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες διαδικασίες αποφωσφοροποίησης πριν από το λιώσιμο είναι η αποφωσφοροποίηση μετατροπέων και η αποφωσφοροποίηση ψεκασμού δεξαμενής ζεστού μετάλλου. Όταν η μέθοδος δύο βημάτων χρησιμοποιεί λιωμένο σίδηρο υψικαμίνου ως κύρια πρώτη ύλη για τήξη από ανοξείδωτο χάλυβα, εάν η περιεκτικότητα σε φώσφορο υψικαμίνου είναι υψηλή, είναι επίσης απαραίτητο να προστεθεί ένας σύνδεσμος αποφωσφοροποίησης.
Η διαδικασία τήξης ανοξείδωτου δύο βημάτων χρησιμοποιείται ευρέως στην παραγωγή των διάφορων σειρών ανοξείδωτου. 95% ποικιλία από ανοξείδωτο χάλυβα.
Ωστόσο, η μέθοδος δύο σταδίων πρέπει ακόμη να δώσει προσοχή στα ακόλουθα τρία σημεία όσον αφορά τη μέση κατανάλωση και το σχέδιο ποικιλίας: Πρώτον, με την πρόοδο της διαδικασίας τήξης και τη βελτίωση του επιπέδου λειτουργίας τα τελευταία χρόνια, η κατανάλωση αργού και άλλων μέσων στη διαδικασία τήξης δύο βημάτων έχει μειωθεί σημαντικά. Ωστόσο, σε σύγκριση με τη μέθοδο ενός βήματος και τη μέθοδο τριών βημάτων, η κατανάλωση αργού και άλλων μέσων εξακολουθεί να είναι ελαφρώς μεγαλύτερη. Δεύτερον, όταν ο κλίβανος AOD απελευθερώνεται μέχρι το τέλος, η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στον λιωμένο χάλυβα είναι σχετικά υψηλή και το σιδηροσικόνιο πρέπει να προστεθεί για να μειωθεί το οξυγόνο στο λιωμένο χάλυβα, οπότε η κατανάλωση σιδηροσιλικίου Το τρίτο είναι ότι δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή εξαιρετικά χαμηλού άνθρακα και ανοξείδωτου χάλυβα αζώτου επί του παρόντος και η περιεκτικότητα σε αέριο στο χάλυβα είναι σχετικά υψηλή.
3.3 Διαδικασία τήξης τριών βημάτων
Η βασική ροή διεργασίας της μεθόδου τριών βημάτων είναι: ο κύριος φούρνος τήξης → ο διπλός μετατροπέας φυσήματος/ο φούρνος AOD → συσκευή καθαρισμού κενού. Η μέθοδος τριών βημάτων είναι μια προηγμένη μέθοδος για την τήξη του ανοξείδωτου χάλυβα και η ποιότητα του προϊόντος είναι καλή, η οποία είναι κατάλληλη για επαγγελματίες κατασκευαστές και παραγωγή ανοξείδωτου χάλυβα σε κοινές επιχειρήσεις σιδήρου και χάλυβα.
Η μέθοδος τριών βημάτων από ανοξείδωτο χάλυβα προσθέτει ένα βήμα βαθιάς απαλλαγής από τις ανθρακούχες πηγές με βάση τη μέθοδο δύο βημάτων. Τα πλεονεκτήματα της διαδικασίας τήξης είναι: πρώτον, ο καταμερισμός της εργασίας σε κάθε σύνδεσμο είναι σαφής, ο ρυθμός παραγωγής είναι γρήγορος και η λειτουργία βελτιστοποιείται. Η περιεκτικότητα σε οξυγόνο και εγκλεισμούς είναι χαμηλή και το φάσμα των προϊόντων που μπορούν να παραχθούν είναι ευρύ. το τρίτο είναι ότι ο λιωμένος σίδηρος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τήξη, οι απαιτήσεις για τις πρώτες ύλες δεν είναι υψηλές και η επιλογή των πρώτων υλών είναι ευέλικτη.
Ωστόσο, η διαδικασία τήξης από ανοξείδωτο χάλυβα τριών βημάτων αντιλαμβάνεται τη μεταλλουργική λειτουργία βήμα προς βήμα, η οποία θα έχει τις ακόλουθες επιπτώσεις στην επένδυση παραγωγής: πρώτον, οι σύνδεσμοι διεργασίας αυξάνονται και το κόστος επένδυσης και παραγωγής είναι σχετικά υψηλό· Δεύτερον, το σύστημα εξοπλισμού κενού είναι περίπλοκο και η ποσότητα συντήρησης είναι μεγάλη.
Επί του παρόντος, η διαδικασία τήξης για την παραγωγή ανοξείδωτου χάλυβα στον κόσμο υιοθετεί κυρίως τη μέθοδο δύο βημάτων και τη μέθοδο τριών βημάτων. Μεταξύ αυτών, η μέθοδος δύο βημάτων του EAF+AOD ή του EAF+VOD είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη, αντιπροσωπεύοντας περίπου το 70%, και η μέθοδος τριών βημάτων αντιπροσωπεύει περίπου το 20%. Δεδομένου ότι ο λιωμένος σίδηρος χαμηλού φωσφόρου χρησιμοποιείται ευρέως στην παραγωγή ανοξείδωτου, η νέα διαδικασία τήξης ανοξείδωτου ενός βήματος υιοθετείται επίσης από όλο και περισσότερες επιχειρήσεις παραγωγής ανοξείδωτου χάλυβα. Προκειμένου να προσαρμοστούν στον έντονο ανταγωνισμό στην αγορά ανοξείδωτου χάλυβα, να βελτιώσουν την ποιότητα των προϊόντων και να μειώσουν το κόστος παραγωγής, διάφορες επιχειρήσεις στη χώρα μου επιλέγουν κατάλληλες διαδικασίες τήξης από ανοξείδωτο χάλυβα ανάλογα με τις πραγματικές συνθήκες τους.
4. Επιλογή της διαδρομής διαδικασίας τήξης για τις εγχώριες επιχειρήσεις παραγωγής ανοξείδωτου
Ο προσδιορισμός της διαδρομής της διαδικασίας τήξης από ανοξείδωτο χάλυβα θα πρέπει πρώτα να λάβει το περίγραμμα του προϊόντος ως σημείο εκκίνησης και να επιλέξει την κατάλληλη οδό διαδικασίας τήξης από ανοξείδωτο χάλυβα με βάση τη σύνθεση της πρώτης ύλης της τήξης από ανοξείδωτο χάλυβα και τον μηχανισμό διύλισης από ανοξείδωτο χάλυβα. Παράγοντες όπως οι συνθήκες των πρώτων υλών, η κλίμακα παραγωγής, τα σχέδια προϊόντων, το λειτουργικό κόστος και οι συνήθειες λειτουργίας των επιχειρήσεων παραγωγής ανοξείδωτου χάλυβα από ανοξείδωτο χάλυβα θα επηρεάσουν την επιλογή της διαδικασίας παραγωγής τήξης από ανοξείδωτο χάλυβα. Δεδομένου ότι παράγοντες όπως οι πρώτες ύλες, το λειτουργικό κόστος και τα σχέδια προϊόντων επηρεάζονται σε μεγάλο βαθμό από τις διακυμάνσεις της αγοράς, η επιλογή των διαδικασιών παραγωγής στα σύγχρονα εργαστήρια τήξης από ανοξείδωτο χάλυβα θα πρέπει να έχει κάποια ευελιξία και οι διαδικασίες παραγωγής και τα σχέδια προϊόντων μπορούν να προσαρμοστούν ανάλογα με τις συνθήκες της αγοράς.
Οι περισσότερες από τις μεγάλης κλίμακας επιχειρήσεις παραγωγής ανοξείδωτου χάλυβα της Κίνας είναι ολοκληρωμένες επιχειρήσεις χάλυβα, όπως Η Co. σιδήρου και χάλυβα Taiyuan, ΕΠΕ, Co. σιδήρου και χάλυβα Jiuzhou, ΕΠΕ, οι οποίες παράγουν και το ανοξείδωτο και το χάλυβα άνθρακα. Για αυτές τις συνδυασμένες επιχειρήσεις σιδήρου και χάλυβα, η διαμόρφωση του εξοπλισμού επεξεργασίας μπορεί να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις των διαφοροποιημένων διαδρομών διαδικασίας και των διαφορετικών αναλογιών των πρώτων υλών. Το φάσμα των πρώτων υλών είναι σχετικά ευρύ. Υπάρχουν επαρκής λιωμένος ανεφοδιασμός σιδήρου και παλιοσίδερα που μπορούν να καλύψουν τις ανάγκες. Μπορούν να επιλεγούν οι καλύτερες πρώτες ύλες. Αντίστοιχο σχέδιο. Οι επιχειρήσεις αυτές έχουν μεγαλύτερη ευελιξία στην επιλογή των οδών επεξεργασίας τήξης από ανοξείδωτο χάλυβα.
Λόγω της έλλειψης πόρων από απορρίμματα ανοξείδωτου χάλυβα στην Κίνα, το υψηλό κόστος των συστατικών στη διαδικασία τήξης από ανοξείδωτο χάλυβα που χρησιμοποιεί τα απορρίμματα ως κύρια πρώτη ύλη, σε συνδυασμό με την υψηλή κατανάλωση ενέργειας από όλη την τήξη απορριμμάτων και την κακή ποιότητα των απορριμμάτων που φέρνει πολλά επιβλαβή στοιχεία σε λιωμένο χάλυβα, όλο και περισσότερη παραγωγή ανοξείδωτου χάλυβα στην Κίνα Οι επιχειρήσεις τείνουν να χρησιμοποιούν αποφωσφορημένο λιωμένο σίδηρο υψικαμίνων για να μυρίσουν ανοξείδωτο χάλυβα. Ειδικά στις πολύπλοκες επιχειρήσεις σιδήρου και χάλυβα, η χρήση του υψικάμινου του συστήματος χάλυβα άνθρακα για την παροχή μέρους του λιωμένου σιδήρου στο σύστημα τήξης από ανοξείδωτο χάλυβα μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά το κόστος των πρώτων υλών ανά τόνο χάλυβα. Ταυτόχρονα, οι εγκαταστάσεις επεξεργασίας αποφωσφοροποίησης χρησιμοποιούνται ευρέως στις διαδικασίες παραγωγής ανοξείδωτου χάλυβα. Η εφαρμογή εγκαταστάσεων επεξεργασίας αποφωσφοροποίησης μπορεί όχι μόνο να μειώσει τις απαιτήσεις για τις πρώτες ύλες στην παραγωγή ανοξείδωτου χάλυβα, αλλά και να μειώσει το κόστος παραγωγής, έτσι ώστε ο φυσιγκούρης λιωμένος σίδηρος, ο συνηθισμένος χάλυβας απορριμμάτων, ο υψηλός σίδηρος χοίρων φωσφόρου και τα υψηλά κράματα φωσφόρου μπορούν να χρησιμοποιηθούν στις μεγάλες ποσότητες στην παραγωγή του ανοξείδωτου.
