SUS301不銹鋼帶生產(chǎn)技術的進展簡介
近10年來SUS301不銹鋼帶生產(chǎn)技術不斷**,致使原料、能源消耗不斷降低,生產(chǎn)率和成材率不斷提高。SUS301不銹鋼帶生產(chǎn)技術的發(fā)展是以爐外精煉(AOD)、連鑄和寬幅多輥冷軋機的發(fā)展為基礎,但近年來除了這三大技術進一步發(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)技術方面取得了頗大進展。
一、煉鋼技術
1.氣氧精煉法
50年代時期蘇聯(lián)開發(fā)了氣氧轉爐(GOR)冶煉不銹鋼技術,蘇聯(lián)解體以后,這項技術為烏克蘭國家冶金學院所有,并已經(jīng)建設了1t、5t、10t、50t的GOR轉爐,GOR轉爐的優(yōu)點如下:
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轉爐成功地生產(chǎn)了含碳≧0.017%、含鉻2%~35%的五大類、89個鋼種。在某種程度上,相當于AOD+VOD兩步冶煉法,一次性在GOR轉爐中完成,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轉爐吹煉時間只有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大,從2001年世界不銹廢鋼的供應已出現(xiàn)缺口,并導致價格升高,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。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。
二、連鑄技術
1.薄胚連鑄技術(Thin Slab Casting)
薄胚連鑄連軋技術可省去熱軋帶鋼的粗軋程序,且具有規(guī)模適度、設備投資省、生產(chǎn)成本低、成材率高、質量良好、提高產(chǎn)品競爭力等特點,已成為鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)熱軋鋼片的生力軍。薄胚連鑄機已廣泛用于生產(chǎn)普通鋼,鑄胚厚度40~127mm,主要方法有SMS開發(fā)的CSP技術,Demag開發(fā)的ISP技術、Danieli開發(fā)的FTSR技術、Voest--Alpine開發(fā)的ConRoll技術、美國Tippins開發(fā)的TSP技術和住友金屬開發(fā)的QSP技術。目前工業(yè)化的薄胚連鑄機只有CSP和ConRoll,有4家工廠采用其設備。
2.薄帶鋼連鑄技術(Direct Strip Casting)
薄帶連鑄技術經(jīng)過10余年的研發(fā)及不斷改進,已發(fā)展成為鋼鐵工業(yè)*先進的技術之一。已開發(fā)試驗的帶鋼連鑄方式有輥式(單輥、雙輥、異徑雙輥)、帶式和輥帶結合式,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用于不銹鋼帶鋼生產(chǎn),技術日臻成熟。
盡管薄帶連鑄的原理比較簡單,但要將其運用于工業(yè)生產(chǎn)十分困難。近年來由于在一些關鍵領域中的技術突破,例如鋼水進入連鑄機技術(主要為改良鋼水出口管結構,減少鋼水擾動,并使鋼水沿輥身有效分布),初期凝固技術(解決表面質量),澆鑄輥側封材料,輥子變形和耐火材料等,使薄帶連鑄技術逐步從雛形試驗工廠走向工業(yè)化,目前全球已量產(chǎn)的帶鋼連鑄機有4套。
三、緊湊式冷軋不銹鋼連續(xù)生產(chǎn)線
為了提高生產(chǎn)力,進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個分開獨立制程-鋼卷準備(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(調質軋延)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特殊鋼公司也建成了一個同類的生產(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)模可達110萬噸。
四、結語
近幾年來SUS301不銹鋼帶的技術發(fā)展方向不外乎在提高質量及降低生產(chǎn)成本兩方面,主要有:
1.降低生產(chǎn)成本方面:
a.制程朝自動化、連續(xù)化和高速化發(fā)展,以提高生產(chǎn)效率;
b.設備緊湊化、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,以符合環(huán)保趨勢;
d.簡化再加工和熱處理程序,以節(jié)省人力,縮短交期。
2.提高質量和性能方面:
a.提高表面和內部質量,以及缺陷檢出水平;
b.藉由改善組織和結晶粒度以實現(xiàn)高強度化、軟質化和易成形;
c.建立縮短供應周期的生產(chǎn)制度。