纯净钢冶炼工艺和装备技术_钢铁的冶炼工艺
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纯净钢冶炼工艺和装备技术(国家“九.五”技术开发
指南)
一、国内外技术现状及发展趋势
随着经济的发展,市场对钢材的使用性能要求更高、更苛刻。为了提高钢材的性能,首先必须提高钢水的纯净度。90年代,国际钢铁生产技术的重要发展趋势就是要形成大批量生产纯净钢的生产能力。国外有些先进的钢铁厂 IF钢的生产比例已经超过50%。日本生产的轴承钢平均氧含量为7.5ppm。与国际先进水平相比,国内超纯净钢的冶炼工艺和装备技术很落后,主要表现为;钢水纯净度低,造成钢材性能低,工艺落后.生产成本高。国内绝大多数超纯净钢生产尚处于试验开发阶段,工艺不成熟,生产设备落后、不配套,致使生产成本很高,生产批量小,满足不了国内市场需求,造成少数高档钢材仍需依靠进口。
二、技术开发的总体目标和重点任务
建立和完善纯净钢产体制,实现钢铁厂生产结构的优化调速:重点企业的钢水纯净度达到90年代国际水平,重点钢种达到国际先进水平。重点开发和推广全量铁水深脱硫工艺技术;实现冶炼终点的计算机控制技术和挡渣出钢技术;合理配置钢水精炼设备,研究开发多功能炉外精炼设备,优化精炼工艺;完善以全连铸为某础的“炼钢-精炼-连铸”三位一体生产和质量管理体系,要从生产的各个环节保证钢水纯净度;解决量大面广,国民经济急需钢种的冶炼纯度问题,钢种的纯净度达到国际先进水平。
三、主要技术开发内容及指标
(一)全量铁水深脱硫工艺技术研究开发全量铁水深脱硫工艺和装备技术。铁水脱硫比≥95%;处理后铁水S≤30ppm;脱硫预处理周期≤30min。研究开发高效铁水脱硫剂.使脱硫粉剂耗量由目前lO~15kg/t下降到4Kg/t以下,脱硫率≥90%。
(二)多功能钢水精炼技术开发RH-KTB/KPB(吹氧、喷粉)综合工艺技术,处理后钢水纯净度达到:C≤30ppm,S≤10ppm,O≤20ppm,H≤25ppm。开发非真空多功能钢水精炼煤工艺技术,处理后钢水的纯净度可以达到: S≤50ppm;O≤25ppm;N≤40ppm。
(二)无AL2O3夹杂物的高效脱硫工艺技术脱氧效率与用铝脱氧时相当,钢中酸熔铝含量可以满足连铸和钢种性能的要求,钢中AL2O3脆性夹杂物减少85%。
(四)重点钢种的超纯净钢生产工艺技术IF钢:钢中C+N≤50ppm;轴承钢:钢中O≤10ppm齿轮钢:钢中O≤15ppm,淬透性带宽度HRC≤4;硅钢:P≤50PPm,S≤10ppm,N≤30ppm,H≤15ppm。
(五)低C、Si、AL、S、P的高纯铁合金精炼技术上述元素含量分别控制在10~30ppm之间。
(六)微量元素快速分析技术精度达ppm级,分析时间≤2分钟。
四、经济、社会效益和市场前景 IF钢可以提高汽车单价压件合格率;轴承钢氧含量从30ppm降低到5ppm,轴承寿命可提高30倍。提高钢的纯度不仅提高了钢的原有性能,而且还可赋予创新的性能(如提高耐磨浊性等),因而具有巨大的社会经济效益。