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1、不锈钢生产工艺概述培训资料1、不锈钢的冶炼和浇铸不锈钢的生产大体可分为炼钢（冶炼和浇铸）和加工（开坯、热轧、冷轧、制管、拔丝等）两个阶段。冶炼和浇铸属于生产的前部工序。在这一工序中不仅决定了生产钢种的化学成分，而且对保证产品质量、降低生产成本、提高生产效率等也具有至关重要的作用。1.1 不锈钢炼钢工艺的基本特点主要概括为以下4点： 要求对冶炼化学成分严格控制； 妥善解决降碳和保铬的矛盾；降低炼钢成本是冶炼工艺的一个重要课题； 保证产品的表面质量。1.2 不锈钢的冶炼方法有代表性的炼钢方法有： 电弧炉（EF）单炼法 AOD法 VOD法 RH-OB法 转炉顶底复合吹炼法其中，上述2、3种方法仍占主
2、导地位。1.3 不锈钢连铸的工艺特点? 不锈钢连铸一般都和精炼炉配套，对钢水的化学成分和温度严格控制；? 为防止钢水的二次氧化，在连铸过程中采取无氧化保护浇铸；? 对钢水包、中间包、滑动水口、进入式水口等使用的耐火材料有严格的要求，要求适当选材，精心管理；? 选择合适的保护渣；? 严格控制连铸过程中因结晶器的振动而在铸坯表明产生的振痕，因深振痕难以在热扎中完全消除；? 铁素体钢浇铸中必须使用电磁搅拌，促进凝固过程中的钢液有序流动，以破坏柱状晶而增加等轴晶；? 马氏体不锈钢连铸坯在300以上要装入退火炉中退货或缓冷；铁素体不锈钢板坯需在温态进行清理。1.4 不锈钢炼钢主要设备工艺技术参数EAF、
3、精炼转炉、LF由SMS DEMAG 公司提供，单流板坯连铸机由VAI 公司提供。主要设备的技术参数如下。 铁水预处理 处理能力： 35万吨 /年 脱磷能力： 0.015（最小 ） EAF EAF炉型： 高阻抗 AC EAF EAF 公称容量： 100 t 最大出钢量： 110 t 炉内残余钢水量：0 t 废钢及合金的加入方式：打开炉盖，采用料斗一次全部加入 出钢时间： 65min 变压器容量： 70 MVA (为适应现有的电网容量，在开机时，变压器容量将被限定在小于63 MVA ) 吹氧方式： 由机械手从炉门吹氧，加入碳粉和FeSi 粉。 精炼转炉（AOD） 公称容量： 110 t 炉膛内部尺
4、寸：67.1m3 出钢方式：钢水和渣同时从炉口分开出炉。 出钢时间： 65min LF 1座LF，公称容量为110 t 钢水 升温速度： 3 C/Minute 铁合金加入系统 增碳最小化 增氮最小化 板坯连铸机型式：直弧型连铸机连铸机数量： 1每台铸机流数： 1弧形段半径： 9000 mm竖直段长度：2520 mm冶金长度 (设备)：25.3 m 设计生产板坯厚度： 150 250 mm实际生产板坯厚度： 160 / 220 mm （冷状态）板坯宽度： 8001600 mm冷状态板坯切割长度： 5000 mm12000 mm引锭系统：向上穿引锭板坯最大单重：32 t1.5 生产工艺流程铁水预处
5、理EAFAOD(L) LF1.6 产品大纲产品大纲（按照钢种划分）钢种标准典型钢号产量 (t/a)比例(%)奥氏体不锈钢AISI304420,00070奥氏体不锈钢AISI31660,00010奥氏体不锈钢AISI304L, 316L60,00010铁素体不锈钢AISI43060,00010合计600,000100产品大纲（按照板坯规格划分）钢号板坯厚度(mm)宽度 mm合计宽度范围80010001100135013501600典型宽度90012001500104 t/a%AISI 30016010kt%3.6307.2601.210122022010kt%8.420215012.630427
6、0AISI 40016010kt%0.72401.08600.001.8322010kt%0.84202.1501.26304.27总计10kt%13.5622.631.3852.315.0625.160.01002、不锈钢热轧生产酒钢炉卷技术改造项目，VAI（UK）为项目技术总负责和主要机械、液压设备供货商，SIEMENS为电器设备供货商,加热炉为中国赛迪公司设计制造，不锈钢产品为炉卷项目的主要产品之一。2.1 原料生产不锈钢产品的原料为不锈钢连铸板坯。不锈钢连铸板坯规格（冷热装炉尺寸相同）：厚度：160 mm、220 mm宽度：800 1600 mm（间隔50 mm）长度：5000 120
7、00 mm重量：32 t（max）2.2 生产能力炉卷轧机生产线能力为60104t/a热轧不锈钢钢卷。2.3 生产钢种奥氏体不锈钢 AISI300系列：302、304、304L、316、316L马氏体、铁素体不锈钢 AISI400系列：410、420、4302.4 产品规格厚度： 1.8 10 mm宽度： 800 1600 mm钢卷内径： 762 mm最大外径： 约2100 mm最大卷重： 32 t（Max）最大单位重量： 20 kg/mm2.5 加热炉类 型：步进式加热炉，坯料小于6米双排料，大于6米单排料。加热能力：150吨/小时（冷装）入炉温度：环境温度（冷装） 750（热装）出炉温度：
8、1300Max2.6 立辊轧机类 型： 全液压驱动最大轧制力： 5000KN最大额定扭矩： 2*575KNm轧制速度： 0-2.75-5.5m/s传动功率： 2*900KW 2.7 粗轧机类 型： 单机架四辊可逆式轧机最大轧制力： 40000KN最大额定扭矩： 22150 KNm轧制速度： 0-2.75-5.5m/s传动功率： 25000KW2.8 炉卷轧机类 型： 四辊可逆式轧机 , 配有CVC,WRB,HAGC功能最大轧制力： 40000KN最大额定扭矩： 2875 KNm压下系统： 液压AGC压下工作辊横移： CVC行 程： (轧钢时) 150mm(换辊时) 250mm工作辊弯辊力： 1
9、800kn(每一辊径处)轧制速度： 0-4.08-11.9m/s传动功率： 111000Kw2.9 下卷取机型 式：全液压、3助卷棍踏步控制卷取厚度：16mm （Max）主 传 动：500KW 0-270/810RPM夹送辊最大速度：13.8m/s最小卷取温度：500最大卷取温度：750炉卷轧机是一种两边带有保温炉、在一个机架上进行可逆式多道次轧制的轧机，保温炉炉内温度一般为8001100。炉卷轧机的优点：? 由于设有保温炉，轧制中带钢的边部得到保温，轧出的带钢边部形状较好，并可调节带钢的终轧温度；? 可轧制加工温度范围窄、难变形的钢种及各种不锈钢；? 可以在较大范围内改变轧制道次，适合小批量
10、多品种的生产；炉卷轧机缺点：? 由于头尾每道次都少进一次保温炉，头尾温度比中部大约低100150，造成纵向板差大，一般相差0.51.0mm；? 两端的宽度大约比中间宽5mm左右，宽度方向两边比中间薄，同板差达0.30.40mm；? 由于在一架轧机上成材，表面质量、板形不如连轧机。3、不锈钢冷轧生产3.1 冷轧生产工艺特点? 不锈钢是一种高合金钢，轧制变形抗力较大。为了 进行高效率、高精度的轧制，采用刚性大的轧机，一般采用多辊轧机；? 带钢在可逆式轧机上轧制时，缠绕在卷曲机上的头尾部分得不到压下，切掉成为次品，一般在轧前焊接引带；? 不锈钢冷轧过程中，热扎卷要退火，冷轧过程中要中间退火，最终成品
11、还有退火；? 冷轧不锈钢是一种高级钢材产品，对表面质量的要求十分严格，不仅不允许残留前工序带来的冶金缺陷，而且不允许有冷轧加工过程造成的明显缺陷；? 平整工序不但要改善板形，生产出光洁度高的产品，对铁素体钢还要通过控制平整的压下量来改善钢板的成形加工性能。3.2 不锈钢板带冷轧的典型生产工艺流程 奥氏体不锈钢AISI300系(1) NO.1（2Bm）表面成品原料钢卷准备热轧连续轧制退火酸洗修磨成品卷 (2) 2D、2B表面成品原料钢卷准备热轧连续轧制退火酸洗中间冷轧连续退火酸洗冷轧修磨成品冷轧连续退火酸洗冷轧剪切2D卷平整剪切2B卷 (3) NO.3、NO.4、HL表面成品一般采用2B产品作为
12、原料，在抛光机组抛光、脱脂后，送剪切机组剪切为小卷销售。3.3 不锈钢的冷轧技术轧制不锈钢必须采用刚性大的轧机，有4辊、8辊、12辊、20辊轧机。森吉米尔型20辊轧机仍是轧制不锈钢的主力轧机,占世界不锈钢轧机的90%。超过1000mm以上的宽幅森吉米尔不锈钢轧机共92台。森吉米尔机架有2种型式,一种是整体式机架,另一种是4柱分体式机架,后者可允许有130mm的开口度,以便于穿带及某些部件的装卸和维修。新建的森吉米尔冷轧机还加大了主电机的功率,提高轧制能力,可以每道次18%22%的压下率实行强化轧制。因此,可减少轧制道次和中间退火次数。总的变形量要求控制在40-60%以上，目前的轧机可以达到80
13、-88%的总变形量。除了多辊冷轧机外,普通的大辊径4辊可逆式或连续式冷轧机也能生产不锈钢。如酒钢冷轧HAPL上的Z型轧机即可单道次实现带钢轧制。冷轧时,轧制速度、轧制道次、压下率、轧制油、轧辊材质及表面精度等都会对钢带表面质量产生影响。(1)轧制速度轧制速度越高,轧后钢带表面粗糙度越大。同时,由于速度高,有时退火后材料表面会出现油斑,因此正常情况下,最后道次轧制速度一般为200mpm。(2)前后张力冷轧时的张力对轧制压力有很大影响，也是影响板形和板厚的重要因素。不锈钢冷轧需要较大的轧制张力。可逆式冷轧机的张力来自于轧机前后的卷取机。不同的轧机、不同的钢和不同的厚度，设定不同的张力（当然应在屈服
14、点以下）。森吉米尔轧机的正常轧制张力（单位张力）为：Ni系钢为390490Mpa；Cr系钢为295390Mpa。一般前张力比后张力稍大，但在生产0.5mm厚以下带材时，可选用后张力等于前张力，或略大于前张力。(3) 压下制度压下制度包括对轧制道次、压下量（变形率）和轧程等的规定。制定合理的压下方案对提高轧制效率、质量和降低消耗具有重要意义。压下制度根据轧机的特点（轧机结构、主电机功率、轧机压力、轧辊硬度等）确定，同时也随轧制钢种、带钢尺寸及退火质量而变化。提高每个道次的压下率，轧制道次就可以减少，从而提高轧制效率。但从改善板形和厚度角度，则以多道次小变形有利。轧制道次越多,钢带表面粗糙度越小,表面越光洁。例如:由3 0钢板轧至0 8时
