西安不銹鋼AOD爐裝備和工藝的發(fā)展

    AOD爐是精煉不銹鋼的主要設(shè)備，目前世界上約有1-175tAOD爐155臺(tái)，其中1/2在不銹鋼廠，其余在鑄造廠。AOD精煉的不銹鋼產(chǎn)量約占世界不銹鋼80%以上。

    中國(guó)臺(tái)18tAOD爐自1983年9月投產(chǎn)以來(lái)，目前約有1-40tAOD爐20多座，其中18t以上AOD爐共8臺(tái)（包括太鋼3x40t、大連1x40t、浦東1x30t、上鋼五廠1x18t、長(zhǎng)城118t和宜達(dá)lx18t等）。2004年，上鋼五廠60tAOD爐和上鋼一廠120tAOD爐的投產(chǎn)使中國(guó)AOD爐裝備水平有了明顯的提高。

    太鋼是中國(guó)*早采用AOD爐生產(chǎn)不銹鋼的企業(yè)，目前AOD爐已累計(jì)生產(chǎn)不銹鋼200多萬(wàn)t，積累了許多經(jīng)驗(yàn)。為了進(jìn)一步擴(kuò)大生產(chǎn)能力，太鋼對(duì)18tAOD爐實(shí)施兩次技術(shù)改造。經(jīng)過(guò)次改造，AOD爐容由18t擴(kuò)至40t，生產(chǎn)能力由16萬(wàn)t提高到40萬(wàn)t。2004年實(shí)施**次改造，爐容進(jìn)一步擴(kuò)大至45t，增設(shè)頂吹氧槍?zhuān)s短了冶煉時(shí)間；引進(jìn)奧鋼聯(lián)專(zhuān)家自動(dòng)化控制系統(tǒng)，提高了冶煉控制精度；降低氨氣消耗，加大了除塵風(fēng)機(jī)的除塵能力，改善了環(huán)境質(zhì)量。經(jīng)過(guò)兩次改造，太鋼AOD爐裝備水平達(dá)到國(guó)際水平。此外，太鋼還計(jì)劃實(shí)施日元貸款環(huán)保項(xiàng)目，6座18t化鋼電爐將被改造成一座90t超高功率化鋼電爐，這不但消除了化鋼速度慢的生產(chǎn)瓶頸，也使生產(chǎn)能力進(jìn)一步提高到50萬(wàn)t，大大改善了環(huán)境質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了真正的清潔生產(chǎn)。

    近年來(lái)，中國(guó)AOD生產(chǎn)的操作技術(shù)取得了明顯的成績(jī)，主要進(jìn)展如下： 

    （1）爐襯壽命的提高

    AOD爐的爐襯壽命是AOD生產(chǎn)的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，經(jīng)過(guò)多年來(lái)的技術(shù)攻關(guān)，特別是在改進(jìn)操作工藝（例如，降低電爐出鋼時(shí)的硅含量，改進(jìn)AOD造渣制度，脫碳期堿度從0.5提高到1．0，還原期堿度從0.8-1．0提高到2.0-3.5以及采用上等耐火材料改進(jìn)筑爐工藝等方面做了不少工作，AOD爐襯壽命普遍有了提高。太鋼AOD爐爐襯壽命平均達(dá)110次，*高130次，其中使用太鋼自產(chǎn)耐火材料的平均壽命達(dá)92次。

    (2）脫硫工藝的改進(jìn)

    中國(guó)AOD爐大多采用單渣法吹煉工藝。為降低鋼中S含量，采用快速脫S工藝，精煉期渣中堿度控制在2.5左右，鋼包添加SiCa，利用出鋼時(shí)強(qiáng)烈攪拌作用脫硫，使鋼中殘留適量鈣。改進(jìn)AOD工藝后，脫硫率在70%以上。目前，太鋼不銹鋼中硫含量穩(wěn)定在0.005%以下，平均0.0034%。

    (3)含N不銹鋼冶煉

    含N不銹鋼中的氮合金化主要有兩條途徑：一是加人氮化錳、氮化鉻等合金進(jìn)行合金化，二是用氮?dú)庵苯雍辖鸹?，后者具有較低的生產(chǎn)成本。AOD爐可以用氮?dú)庵苯雍辖鸹?，因而，冶煉不銹鋼具有很大的優(yōu)勢(shì)。太鋼在18t和40tAOD爐中應(yīng)用氮在不銹鋼中的溶解、脫除理論，建立了氮合金化工藝模型，冶煉中不需要在線(xiàn)分析鋼中氮含量就能較為**地控制成品中的氮含量，控制精±0.0135%。目前，太鋼已用氮?dú)庵苯雍辖鸹姆椒☉?yīng)用該模型批量生產(chǎn)OCr19Ni9N、OCr19Ni9NbN、1Cr17Mn6Ni5N、00Cr18Ni5Mo3Si2N和00Cr22Ni5Mo3N等含氮不銹鋼鋼種。2003年，生產(chǎn)各類(lèi)含N不銹鋼3.5萬(wàn)t，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

     (4)AOD除塵灰的利用

    AOD爐冶煉時(shí)的粉塵量為鋼產(chǎn)量0.7%-1．0%，一般AOD粉塵中含Cr2O315%，NiO4%，CaO26%，F(xiàn)e27%，MgO15%以及其它物質(zhì)，粉塵粒度≤20μm，粉塵中Cr2O3和NiO是貴重金屬氧化物。若不回收，不僅造成資源浪費(fèi)，也會(huì)污染環(huán)境。因此，如何回收AOD粉塵中的Cr、Ni二物是各不銹鋼煉鋼廠的重要課題。

    太鋼經(jīng)研究采用的回收工藝是按還氧化物所需的sic量與粉塵混合成型，經(jīng)200℃干燥后送至中頻感應(yīng)爐進(jìn)行熔還原，鑄成高C鎳鉻合金（Cr13%－Ni6%），再送回電爐冶煉，用這種方法回收的AOD爐粉塵已取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

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