AOD冶炼工艺培训课件
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一、前言AOD精炼法是氩氧脱碳法(argon oxygen decarburization)的简称。
在精炼不锈钢时,它是在标准大气压力下向钢水吹氧的同时,吹入惰性气体(Ar,N2),通过降低CO分压,达到假真空的效果,从而使碳含量降到很低的水平,并且抑制钢中铬的氧化。
氢氧炼钢(即AOD法)是炉外精炼的基本方法之一。
它主要是将装入炉内的钢水通过吹入高压氢、氧混合气体,实现在较低温度下钢水的脱碳保铬任务。
自1955年美国联合碳化物公司取得氢氧精炼专利,并于1968年在乔司林公司韦堡钢厂投产第一座15吨AOD炉以来,世界上已有众多的国家先后采用了此技术。
由于这种工艺与电弧炉冶炼不锈钢相比,具有三高(产量高、质量高、铬的收得率高)和三低(投资低、成本低、劳动强度低)等一系列优点,因此,许多国家已把AOD法作为生产不锈钢的主要手段之一。
例如:采用AOD炉生产不锈钢,美国占95,日本占6500,西欧占8500。
目前AOD炉除冶炼不锈钢外,在生产耐热钢、耐腐蚀钢、高温合金、纯铁等品种上,同样能取得较好的冶炼效果,并已向冶炼结构钢、工具钢及特殊性能的低合金钢方面扩展。
太钢第三炼钢厂是我国最先采用AOD炉生产不锈钢的厂家。
经过多年研究,分别于1983年、1987年建设起两座18吨AOD炉,产量达8万吨/年.约占国内不锈钢总产量的1/4,成为我国重要的不锈钢产地。
近年来国内AOD炉发展速度较快,在太钢的协助下,已有10余个厂家相继建设了3吨、6吨、10吨、18吨等不同吨位的AOD炉,多数已经投入生产并取得了较好的经济效益。
二、AOD炉的工艺过程简述AOD炉多以与EAF炉配套进行双联生产,电炉只须将配好的金属料及低磷、高中碳铬铁熔化,熔毕钢液经中间盛钢包倒入AOD炉内进行脱碳精炼。
冶炼不锈钢通常采用二阶段吹炼,根据钢中C, Si,Mn含量及钢水重量计算出所需吹氧总量,并初步计算出各阶段的吹炼时间,随着各个阶段钢水中的碳铬含量、温度的不同吹入不同比例的氮氧混合气体,进行脱碳精炼。
AOD氩氧脱碳AOD炉AOD(argon-oxygen decarburization):不锈钢生产的“利器”AOD精炼法是氩氧脱碳法(argon oxygen decarburization)的简称。
在精炼不锈钢时,它是在标准大气压力下向钢水吹氧的同时,吹入惰性气体(Ar,N2),通过降低CO分压,达到假真空的效果,从而使碳含量降到很低的水平,并且抑制钢中铬的氧化。
早在1954年,克里夫斯基就提出了用混合气体降低CO分压来脱碳的思想,直到1968年才在乔斯林不锈钢公司(现名为史莱特不锈钢公司)研制成功世界上第一台AOD炉。
到目前为止,AOD炉在不锈钢的生产中发挥着重要作用。
据统计,2000年世界上80%的不锈钢都是用AOD炉生产的。
AOD精炼法的优点包括:其精炼铬回收率高,适合生产低碳和超低碳不锈钢,易于将特殊钢中S含量控制在0.005%以下;对于原材料要求较低,可以利用廉价的高碳铬铁,可以使用100%返回废钢生产不锈钢;在高碳区吹炼速度快,反应的动力学条件优越;设备简单、操作方便、基础建设投资低和经济效益显著等。
经过多年的研究和开发,AOD工艺目前应用较广泛,其中美国和日本应用较多。
最大的AOD炉在美国Armco公司,炉容为175吨。
太原钢铁(集团)有限公司是目前中国最大的不锈钢生产企业,也是国内最早研究开发AOD精炼技术生产不锈钢的企业。
1973年,他们开始进行AOD炉小型试验研究,并于1983年9月建成投产了中国第一座工业化AOD 炉(18吨)。
为进一步扩大生产能力和提高质量,1999年太钢对18吨AOD 炉进行了改造,先后建成40吨AOD炉3座,生产能力由原来的16万吨/年提高到40万吨/年;2004年又实施了第二次改造,炉容扩大至45吨,并引进奥钢联的智能精炼控制系统,提高了冶炼控制精度,同时增大了顶吹氧枪以提高供氧强度,缩短了冶炼时间。
经过两次改造,太钢AOD炉装备水平已经达到国际先进水平。
冶炼方法EF+AOD
氩氧脱碳法和简称,原文为Argon-Oxygen Decarburisation,是冶炼低碳不锈钢的主要精炼法。
1964年由美国碳化物公司研制成功,1968年用于实际生产。
其冶金原理是用Ar稀释CO,使其分压降低,达到真空的效果,从而使碳脱到很低的水平。
AOD炉体和传动装置与转炉相类似,风眼安放在接近炉底的侧壁上,向炉内吹入的是Ar+O2混合气体,原料为初炼炉熔化的钢水。
吹炼过程分为氧化期、还原期、精炼期。
它已成为不锈钢的主要生产工艺。
通过向钢液中连续不断地吹入N2和Ar来降低CO分压,从而使上述反应向着生成CO的方向进行,将渣中的Cr2O3还原为铬溶入钢液中,从而达到降碳保铬的口的。
正因为AOD具有该功能,使得不锈钢生产采用高碳和高硅含量原材料成为可能,从而改善了整个不锈钢生产线的物料消耗,降低了冶炼成本费用。