太钢炼钢二厂AOD工艺培训教材(最终).ppt
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AOD冶炼工艺冶炼工艺黎宝锋黎宝锋1不锈钢及不锈钢及AODAOD装置设备介绍装置设备介绍2AODAOD冶炼模型基础冶炼模型基础不锈钢及AOD的发展简介第一讲AOD设备介绍第二讲AOD炉衬耐材介绍第二讲AOD在线监测设备-副枪第二讲目目录录3AOD冶炼不锈钢工艺基础冶炼不锈钢工艺基础基本模型参数介绍第三讲标准冶炼操作SMP介绍第四讲AOD用预溶液、原辅料及能源介质要求第五讲AOD冶炼基础理论-不锈钢脱碳第六讲AOD冶炼基础理论-不锈钢还原第七讲AOD成分控制及控N工艺第八讲目目录录4AOD与工序间的联系与工序间的联系5AOD事故及处理方法事故及处理方法1AOD侧枪堵塞第十讲2AOD返吹3AOD跑钢6AOD异常处理方法异常处理方法1一般安全措施第十讲2反应生成有害气体设备危险3操作危险AOD与电炉、LF、连铸的联系第九讲AOD冶炼不锈钢质量控制的探讨第九讲第一章AOD装置设备介绍AOD及不锈钢的发展简介不锈钢定义不锈钢定义在大气、水、酸、碱和盐等溶液,或其他腐蚀介质中具有化学稳定性的钢的总称耐大气、蒸汽和水等弱介质腐蚀的通常称为不锈钢不锈钢耐酸、碱和盐等强介质腐蚀的通常称不锈耐蚀钢不锈耐蚀钢耐高温环境中介质腐蚀的通常称为不锈耐热钢不锈耐热钢不锈钢在石油化工、原子能、轻工、纺织、食品、家用器械、电器、汽车等方面应用广泛AOD及不锈钢的发展简介不锈钢历史不锈钢历史1904-1906年,法国人吉耶(L.B.Guillet)首先对Fe-Cr-Ni合金进行了基础研究1907-1911年,法国人波特万(A.M.Portevin)和英国人吉森(W.Giesen)分别发现了Fe-Cr和Fe-Cr-Ni合金耐蚀性1908-1911年,德国人蒙娜尔茨(P.Monnartz)揭示了钢的耐蚀性原理并提出了钝化的概念19121913年,英国人布里尔利(H.Brearly)发明了含12-13%Cr的马氏体不锈钢并获得专利1911-1914年,美国人Dantsizen发明了含14-16%Cr,0.07-0.15%C的铁素体不锈钢19121914年,德国人毛雷尔(E.Maurer)和施特劳斯(B.Strauss)发明了18-8奥氏体不锈钢,并于1929年取得专利权1931年,在法国的Uniex实验室开发了双相不锈钢AOD及不锈钢的发展简介不锈钢分类不锈钢分类按美标标准分200系、300系、400系。
如201、301、304、321、316、317、309、310、410、409、430、429、436、439、443、445、446、447;按组织分:
奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、双相不锈钢、马氏体不锈钢、沉淀硬化不锈钢奥氏体不锈钢:
普通301、304、含Ti321、含Mo钢316、含Cu钢SUS304J1、高氮钢316LN、高CrNi钢0Cr25Ni20、超级奥氏体不锈钢904L等双相钢:
00Cr22Ni5Mo3N、00Cr23Ni4N,S32750,S32101,典型特征高铬高氮低碳马氏体不锈钢:
1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、5Cr15MoV。
典型特征高碳铁素体不锈钢:
普通410、430、409,超纯铁素体(极低C+N)uCr10-14%:
409L、410LuCr14-18%:
429、430uNb、Ti稳定化型Cr14-18%:
430Nb、430Ti、439、441、u加Mo型Cr14-18%:
434、436、444、uCr19-24%:
445、445J1、445J2、443uCr25-32%:
446、447、448深入掌握钢种的特点、难点,挖潜设备的功能效率,提高质量并降低成本是工序深入掌握钢种的特点、难点,挖潜设备的功能效率,提高质量并降低成本是工序技术人员或操作人员的工作本质;技术人员或操作人员的工作本质;不锈钢的用途分类钢号特性用途奥氏体不锈钢301与304钢相比,Cr、Ni含量少,冷加工时抗拉强度和硬度增高,无磁性,但冷加工后有磁性。
列车、航空器、传送带、车辆、螺栓、弹簧、筛网301L是在301钢基础上,降低C含量,改善焊口的抗晶界腐蚀性;通过添加N元素来弥补含C量降低引起的强度不足,保证钢的强度。
铁道车辆构架及外部装饰材料304作为一种用途广泛的钢,具有良好的耐蚀性、耐热性,低温强度和机械特性;冲压、弯曲等热加工性好,无热处理硬化现象(无磁性,使用温度-196800)。
家庭用品(1、2类餐具、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸),汽车配件(风挡雨刷、消声器、模制品),医疗器具,建材,化学,食品工业,农业,船舶部件304L作为低C的304钢,在一般状态下,其耐蚀性与304刚相似,但在焊接后或者消除应力后,其抗晶界腐蚀能力优秀;在未进行热处理的情况下,亦能保持良好的耐蚀性,使用温度-196800。
应用于抗晶界腐蚀性要求高的化学、煤炭、石油产业的野外露天机器,建材耐热零件及热处理有困难裂纹性好,故可进行复杂形状的产品成形;其耐腐蚀性与304相同。
保温瓶、厨房洗涤槽、锅、壶、保温饭盒、门把手、纺织加工机器。
316因添加Mo,故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好,可在苛酷的条件下使用;加工硬化性优(无磁性)。
海水里用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料等生产设备;照像、食品工业、沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母316L作为316钢种的低C系列,除与316钢有相同的特性外,其抗晶界腐蚀性优。
316钢的用途中,对抗晶界腐蚀性有特别要求的产品321在304钢中添加Ti元素来防止晶界腐蚀;适合于在430900温度下使用。
航空器、排气管、锅炉汽包不锈钢的用途分类钢号特性用途铁素体不锈钢409L低C、N因添加了Ti元素,故其高温耐蚀性及高温强度较好。
汽车排气管、热交换机、集装箱等在焊接后不热处理的产品。
410L在410钢的基础上,降低了含C量,其加工性,抗焊接变形,耐高温氧化性优秀。
机械构造用件,发动机排气管,锅炉燃烧室,燃烧器。
430作为铁素体钢的代表钢种,热膨胀率低,成形性及耐氧化性优。
耐热器具、燃烧器、家电产品2类餐具、厨房洗涤槽、外部装饰材料、螺栓、螺母、CD杆、筛网436L耐热性、耐磨蚀性良好,因含有Nb、Zr元素,故其加工性,焊接性优秀。
洗衣机、汽车排气管、电子产品、3层底的锅。
马氏体不锈钢420J1淬火后硬度高,耐蚀性好(有磁性)。
餐具(刀)、涡轮机叶片410作为马氏体钢的代表钢,虽然强度高,但不适合于苛酷的腐蚀环境下使用;其加工性好,依热处理面硬化(有磁性)。
刀刃、机械零件、石油精练置、螺栓、螺母、泵杆、1类餐具(刀叉)。
420J2淬火后,比420J1钢硬度升高(有磁性)。
刀刃、管嘴、阀门、板尺、餐具(剪刀、刃)。
不锈钢生产工艺简介常见的不锈钢生产工艺常见的不锈钢生产工艺2不锈钢冶炼流程不锈钢生产工艺简介3不锈钢热轧及退火酸洗不锈钢生产工艺简介4不锈钢冷轧工艺不锈钢生产工艺简介不锈钢生产工艺简介不锈钢生产工艺简介不锈钢生产工艺简介不锈钢生产工艺简介常见的不锈钢炼钢工艺路线常见的不锈钢炼钢工艺路线分类分类工艺流程工艺流程冶炼钢种冶炼钢种一步法EAFVODLFCCM300系不锈钢铸件两步法(热装铁水/冷装)EAFAODLFCCM300系(铁水预处理/转炉脱P铁水)DePAODLFCCM400系三步法(热装铁水/冷装)EAFAODVODLFCCM300系超低碳(铁水预处理/转炉脱P)DePAODVODLFCCM400系超低碳300系超低碳注:
与AOD工艺类似的有KOBM、MRP、GOR、CLU等,区别为底吹位置和底吹气体差异太钢炼钢一厂不锈钢线、炼钢二厂南区、北区均具备了三步法工艺AOD及不锈钢的发展简介AOD的发明及历史的发明及历史AAODOD工艺的发现源于工艺的发现源于19541954年在尼亚加拉瀑布城联合碳化公司的金属研究实验室年在尼亚加拉瀑布城联合碳化公司的金属研究实验室里。
里。
WWKrivskyKrivsky当时正在研究碳铬温度之间的关系,并试图协调以前联合碳当时正在研究碳铬温度之间的关系,并试图协调以前联合碳化公司化公司HiltyHilty和和CrafteQkCrafteQk以及英格兰以及英格兰DennisDennis所得到的某些不同的结果。
所得到的某些不同的结果。
这些实验包括有向这些实验包括有向100100磅融熔的铬合金熔池表面上吹氧。
由于该实验反应的高磅融熔的铬合金熔池表面上吹氧。
由于该实验反应的高放热特性,在等温条件下是难于完成实验的。
放热特性,在等温条件下是难于完成实验的。
KrivskyKrivsky就向氧中加氩以控制熔池就向氧中加氩以控制熔池温度。
他发现用氩稀释可使融熔的金属脱碳水平比以前所得到的结果低得多。
且温度。
他发现用氩稀释可使融熔的金属脱碳水平比以前所得到的结果低得多。
且不使铬过多地氧化。
不使铬过多地氧化。
注意到这些结果和对该系统基本物理化学现象的回顾引导出一种思想观念,注意到这些结果和对该系统基本物理化学现象的回顾引导出一种思想观念,即应用这种原理或许可能开发一种对铁铬合金和不锈钢的精炼工艺来。
随着就进即应用这种原理或许可能开发一种对铁铬合金和不锈钢的精炼工艺来。
随着就进行了一些年的研究与开发,最初是在铁合金分部而后是在林德(行了一些年的研究与开发,最初是在铁合金分部而后是在林德(LindeLinde)分部)分部。
AODAOD发明时专门用于不锈钢制造的,发明时专门用于不锈钢制造的,75%的不锈钢是使用普莱克斯的的不锈钢是使用普莱克斯的AOD工艺工艺生产的。
生产的。
现在它已经被用于生产军工级别特殊钢,工具钢,碳钢和低合金钢,镍现在它已经被用于生产军工级别特殊钢,工具钢,碳钢和低合金钢,镍基合金,钴基合金,超级合金等,基合金,钴基合金,超级合金等,AOD及不锈钢的发展简介AOD的发明及历史的发明及历史Argon-OxygenDecarburization(氩氧脱碳)(氩氧脱碳)19671967年稍晚些时候印地安那州年稍晚些时候印地安那州JoslynJoslyn不锈钢公司设计和建立第不锈钢公司设计和建立第11台工业用台工业用AODAOD反应装置,并反应装置,并于于19681968年年44月起投产月起投产19701970CabotCabot公司(印第安纳州,公司(印第安纳州,KokomoKokomo)开始精炼镍基超级合金。
)开始精炼镍基超级合金。
19711971JoslynJoslyn公司(印第安纳州,公司(印第安纳州,FtWayneFtWayne)和)和IILLLLSSAA公司(意大利,公司(意大利,PtPt,St.MartinSt.Martin)着手采用以氮代氩。
)着手采用以氮代氩。
19721972CartechCartech公司(宾夕法尼亚州,公司(宾夕法尼亚州,ReadingReading)用)用AODAOD法进行大吨位低合金钢生产。
法进行大吨位低合金钢生产。
19731973KruppKrupp公司(德国,公司(德国,BochumBochum)采用超声顶部喷枪。
)采用超声顶部喷枪。
19731973ESCOESCO公司(俄勒冈州,公司(俄勒冈州,PortlandPortland)成为该工艺的首家铸造用户。
)成为该工艺的首家铸造用户。
19781978DaidoDaido公司(日本大同特殊钢公司星崎工场)开始采用公司(日本大同特殊钢公司星崎工场)开始采用“弱吹弱吹”顶部喷枪。
由于顶顶部喷枪。
由于顶吹氧突出的优点吹氧突出的优点,新建或改造新建或改造AODAOD都把顶吹作为必备的工艺手段都把顶吹作为必备的工艺手段19781978ESCOESCO公司公司(密西西比州密西西比州Newton)Newton)成为成为“全部低合金全部低合金”用用AODAOD法生产的第一家。
法生产的第一家。
19851985WollastenWollasten合金公司合金公司(马萨诸塞州马萨诸塞州Braintree)Braintree)第一家采用小型第一家采用小型22吨吨AODAOD炉。
炉。
19851985太钢第三炼钢厂建成国内第太钢第三炼钢厂建成国
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