不锈钢冶炼工艺路线的确定,首先应以产品大纲为出发点,以不锈钢冶炼的原料组成和不锈钢精炼机理为依据,选择合适的不锈钢冶炼工艺路线。不锈钢生产企业的原材料条件、生产规模、产品方案、成本等因素都是生产工艺选择的依据。由于原材料和产品方案等因素受市场波动影响较大,现代化的不锈钢炼钢厂生产工艺的选择应具有一定的灵活性,能根据市场原料条件及时调整生产工艺和产品方案。


  我国不锈钢生产企业几乎都是大型钢铁企业,例如太钢、酒钢等企业,均是既生产不锈钢同时也生产碳钢。对于这些联合型钢铁企业,工艺设备的配置需能满足多样化工艺路线、不同原料配比的要求,原材料范围比较广,既有充足的铁水供应,也有能满足需要的废钢,可选择最佳的原料配比方案。这些企业在不锈钢冶炼工艺路线的选择上具有较大的灵活性。


  中国不锈钢废钢资源缺乏,以废钢为主原料的不锈钢冶炼过程配料成本高,加上全废钢冶炼能耗高,及废钢品质不好带入钢水有害元素多等原因,中国越来越多的不锈钢生产企业利用高炉铁水冶炼不锈钢。特别是钢铁联合型企业,利用碳钢系统的高炉部分铁水供给不锈钢冶炼系统,可有效降低吨钢原材料成本。与此同时,脱磷处理设施被普遍应用于不锈钢生产工艺。脱磷处理设施的应用既可降低不锈钢生产对原材料的要求,也可降低生产成本,从而使高炉铁水、普通废钢、高磷生铁和高磷合金能被大量用于不锈钢的生产。中国大型不锈钢生产企业均以新型一步法和二步法作为不锈钢生产的主要工艺流程,只有在生产超低碳、氮等高品质不锈钢时才使用三步法工艺流程。


  太钢有三个不锈钢冶炼区域,即炼钢一厂、炼钢二厂南区和北区。炼钢一厂采用的冶炼工艺流程为:EAF-AOD,主要生产双相不锈钢、耐热钢、高合金不锈钢和高附加值不锈钢种。炼钢二厂南区采用的冶炼工艺流程为:铁水预处理-K-OBM-S-VOD-LF,主要用于生产超纯铁素体不锈钢和马氏体不锈钢。炼钢二厂北区采用的冶炼工艺流程为:脱磷转炉(铁水三脱)-AOD-LF/VOD、电炉+中频炉-AOD-LF/VOD或中频炉-AOD-LF,炼钢二厂北区工艺路径灵活,既可以采用新型一步法,也可以采用两步法和三步法生产不锈钢,产品几乎覆盖全部的不锈钢品种。


  宝钢股份不锈钢分公司不锈钢生产工艺配置为2座铁水罐顶喷脱磷站、2座120吨EAF、2座135吨AOD、1座LTS处理站和1座120吨VOD。宝钢股份不锈钢分公司采用的工艺流程比较多样化。流程一:铁水罐脱磷-EAF-AOD-LTS处理站/VOD,生产200系、300系和400系不锈钢;流程二:铁水罐脱磷-AOD-VOD,生产200系和400系部分钢种;流程三:电炉-AOD-LTS处理站/VOD,生产200系、300系和400系不锈钢。


  酒钢不锈钢炼钢车间冶炼生产工艺配置为1座铁水罐脱磷站、1座脱磷转炉、1座EAF、2座AOD、2座LF精炼炉、1座VOD。其产品覆盖范围广,包括300系和400系不锈钢。酒钢不锈钢炼钢车间主要采用以下两种流程进行不锈钢冶炼,流程一:铁水罐脱磷一EAF/中频炉-AOD-LF或EAF-AOD-LF两步法生产工艺,主要用于生产200系和300系不锈钢;流程二:脱磷转炉-AOD-LF或脱磷转炉-AOD-VOD-LF,为新型生产工艺,主要用于生产400系列或超纯净钢种。


  青拓集团引进国外先进工艺,2010年率先在福建宁德建设并投产了国内第一条RKEF生产线。以RKEF(回转窑+矿热炉)工艺,利用含镍富铁的氧化镍矿生产含镍生铁(镍铁),与一般的传统工艺(烧结+矿热炉)相比具有显著的优势。整个生产工艺是全封闭式的,其能量损耗和粉尘排放是最低的。每吨铁在生产过程中的电能消耗降低了1500千瓦时,粉尘排放降低80%。


  镍铁生产传统上是矿业公司的经营范围,而不锈钢生产则是钢铁企业的业务领域。青山集团跨界思维,将镍铁生产和不锈钢冶炼工艺打通,独创了一套 RKEF+AOD 双联法不锈钢冶炼工艺。青拓集团在国内率先利用该工艺技术,以红土镍矿为主原料冶炼不锈钢,流程为:红土镍矿-冶炼一连铸一热轧不锈钢带。镍铁水不经过冷却,直接热送到AOD炼钢炉,两次热装热送,改变了不锈钢生产的传统模式,节约了大量的能源,大大提高了不锈钢的炼钢速度,减少了原料的损耗,产生了极大的经济效益。此举实现了不锈钢连续化一体化生产的历史性突破,大大减少污染物排放,吨钢能耗约减少50%,该项技术于2014年获得国家发明专利。


  青拓集团建成的国内第一条RKEF镍铁生产线和全球第一条 RKEF+镍铁热送生产线,用于生产镍含量8%以上的300系不锈钢;国内最大的高炉+镍铁热送生产线,用来生产镍含量1%以上的200系不锈钢。这种镍资源利用的工艺创新和产品开发相结合,使青拓集团在全球的不锈钢行业竞争力方面处于领先地位。



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