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西安不鏽鋼AOD爐裝備和工藝的發展
日期：2024-06-22 19:44
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摘要：
西安不鏽鋼AOD爐裝備和工藝的發展
AOD爐是精煉不鏽鋼的主要設備，目前世界上約有1-175tAOD爐155台，其中1/2在不鏽鋼廠，其餘在鑄造廠。AOD精煉的不鏽鋼產量約占世界不鏽鋼80%以上。
中國台18tAOD爐自1983年9月投產以來，目前約有1-40tAOD爐20多座，其中18t以上AOD爐共8台（包括太鋼3x40t、大連1x40t、浦東1x30t、上鋼五廠1x18t、長城118t和宜達lx18t等）。2004年，上鋼五廠60tAOD爐和上鋼一廠120tAOD爐的投產使中國AOD爐裝備水平有了明顯的提高。
太鋼是中國*早采用AOD爐生產不鏽鋼的企業，目前AOD爐已累計生產不鏽鋼200多萬t，積累了許多經驗。為了進一步擴大生產能力，太鋼對18tAOD爐實施兩次技術改造。經過次改造，AOD爐容由18t擴至40t，生產能力由16萬t提高到40萬t。2004年實施**次改造，爐容進一步擴大至45t，增設頂吹氧槍，縮短了冶煉時間；引進奧鋼聯專家自動化控製係統，提高了冶煉控製精度；降低氨氣消耗，加大了除塵風機的除塵能力，改善了環境質量。經過兩次改造，太鋼AOD爐裝備水平達到國際水平。此外，太鋼還計劃實施日元貸款環保項目，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瓶頸，也使生產能力進一步提高到50萬t，大大改善了環境質量，實現了真正的清潔生產。
近年來，中國AOD生產的操作技術取得了明顯的成績，主要進展如下：
（1）爐襯壽命的提高
AOD爐的爐襯壽命是AOD生產的主要技術經濟指標，經過多年來的技術攻關，特彆是在改進操作工藝（例如，降低電爐出鋼時的矽含量，改進AOD造渣製度，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築爐工藝等方麵做了不少工作，AOD爐襯壽命普遍有了提高。太鋼AOD爐爐襯壽命平均達110次，*高130次，其中使用太鋼自產耐火材料的平均壽命達92次。
(2）脫硫工藝的改進
中國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，精煉期渣中堿度控製在2.5左右，鋼包添加SiCa，利用出鋼時強烈攪拌作用脫硫，使鋼中殘留適量鈣。改進AOD工藝後，脫硫率在70%以上。目前，太鋼不鏽鋼中硫含量穩定在0.005%以下，平均0.0034%。
(3)含N不鏽鋼冶煉
含N不鏽鋼中的氮合金化主要有兩條途徑：一是加人氮化錳、氮化鉻等合金進行合金化，二是用氮氣直接合金化，後者具有較低的生產成本。AOD爐可以用氮氣直接合金化，因而，冶煉不鏽鋼具有很大的優勢。太鋼在18t和40tAOD爐中應用氮在不鏽鋼中的溶解、脫除理論，建立了氮合金化工藝模型，冶煉中不需要在線分析鋼中氮含量就能較為**地控製成品中的氮含量，控製精±0.0135%。目前，太鋼已用氮氣直接合金化的方法應用該模型批量生產OCr19Ni9N、OCr19Ni9NbN、1Cr17Mn6Ni5N、00Cr18Ni5Mo3Si2N和00Cr22Ni5Mo3N等含氮不鏽鋼鋼種。2003年，生產各類含N不鏽鋼3.5萬t，取得了明顯的經濟效益。
(4)AOD除塵灰的利用
AOD爐冶煉時的粉塵量為鋼產量0.7%-1．0%，一般AOD粉塵中含Cr2O315%，NiO4%，CaO26%，Fe27%，MgO15%以及其它物質，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，也會汙染環境。因此，如何回收AOD粉塵中的Cr、Ni二物是各不鏽鋼煉鋼廠的重要課題。
太鋼經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200℃乾燥後送至中頻感應爐進行熔還原，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濟效益。
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