特殊钢流程(1)
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CC
容量 底吹气体流量 驱动气体流量 插入管内径 循环量 机型 断面 浇注半径（casting radius） 中间包容量
160t 0.1Nm3/min 800Nl/min 450min 80t/min Concast 409mm×531mm 15m 30t
特殊钢流程(1)
60 T.O /ppm
40
特殊钢流程(1)
2020/11/22
特殊钢流程(1)
特殊钢棒线材流程
特殊钢流程(1)
日本山阳
超高功率电弧炉(90t,80MVA)－LF－ RH－CC(三流立式大断面 370×470mm2)－初轧(单机架二辊可逆 轧机)－PSW(大压下量三辊行星轧机)－ 棒线材轧机
特殊钢流程(1)
山阳钢厂氧含量的变迁
特殊钢流程(1)
STAR工艺简图
特殊钢流程(1)
除渣
除渣
K－BOP
SS－VOD
铁水预处 理 － 脱磷
FeCr 熔化 粗脱碳、脱硫
终脱碳 脱氮
CC
川崎千叶 85吨K－BOP,50吨VOD 冶炼 30%Cr－2%Mo 极低碳、氮不锈钢(要达 到[N]60ppm,VOD 初始碳大于0.80%)
特殊钢流程(1)
15.75
60
T.O /ppm
40
20
0
Ar前 Ar后 RH后 中间包
特殊钢流程(1)
NKK京滨制铁所
250tLD
NK-AP
RH
BL-CC
(1) 炉渣精炼 (2) 气体搅拌
脱气； 夹杂物上浮
立式连铸； 400mm×520mm； TD等离子加热
特殊钢流程(1)
夹杂物去除常数(1/min)
0.100 0.050 0.020 0.010 0.005
转炉
LF
VD 喂线 弱搅拌 CC
这个厂已经获得了氧含量低于10ppm的清洁度水平。 其具体措施为：(1).减少覆盖渣；(2).降低渣中(FeO) 含量；(3).弱搅拌；(4).合理的脱氧工艺；(5).真空 脱气；(6).连铸中防治水口堵塞。这个厂主要为汽车 工业生产高质量的钢，其中包括轴承钢。
特殊钢流程(1)
K为脱氧速度常数；（1/min）,
20
RH为0.15左右
0 0 10 20 30 40 50 循环时间(min)
特殊钢流程(1)
爱知
80tEF
VSC
LF
神户
RH CC
高炉
转炉
wk.baidu.com
除渣
VAD EMS CC
NKK京浜制铁所：高炉－铁水予处理－转 炉－真空除渣－钢桶精炼－RH－CC
特殊钢流程(1)
瑞典OVAKO公司
特殊钢流程(1)
各种工艺轴承钢疲劳寿命的比较
特殊钢流程(1)
川崎水岛制铁所(轴承钢)
转炉
吹氩站
RH
CC
高碳出钢； 炉内加Cr铁； 终点T.Fe <7.0%; 低温出钢 1640℃； 高碱度终点控制。
炉渣碱度控制； 炉渣熔化特性； 炉渣流动性控制。
搅拌制度； 真空度模式； 真空时间。
80 70 60 50 40 30 20 10 0
LF1 LF2 LF3 RH1 RH2 RH3 RH4 材
典型的BOF-LF-RH-CC工艺 脱氧效果
特殊钢流程(1)
特殊钢流程(1)
不锈钢
特殊钢流程(1)
一步法
电弧炉单炼 感应炉重熔
浇注
二步法
初炼炉
脱碳精炼炉
浇注
三步法 初炼炉
脱碳精炼炉 脱碳精炼炉
德国克虏伯Siegen-Geisweid厂：
1978年 EAF－VD－CC 1983年 EAF－LF－VD－FT－CC 1986年 EAF－LF－RH－FT－CC
蒂森 ：BF－140tTBM－RH－IC(CC)
特殊钢流程(1)
英钢公司 Rail － British Steel
260tBOF
LF
RH
VOD
浇注
VOD
浇注
特殊钢流程(1)
太钢二炼钢冶炼不锈钢工艺流程
特殊钢流程(1)
酒泉不锈钢厂冶金流程
特殊钢流程(1)
CSP 流程图
特殊钢流程(1)
本课程教学目的回顾：
• 使学生对特殊钢领域有总体了解； •了解我国特殊钢领域所面临的巨大压力和繁重的 任务； •对特殊钢冶金理论和专业知识的基本学习和初步 掌握； •强调理论和书本知识的应用来解决实际问题； •培养学生的创新意识和热爱冶金的使命感。
特殊钢流程(1)
OVAKO公司 氧含量变化
特殊钢流程(1)
德国轴承钢生产厂家工艺
德国蒂森公司是欧州的主要轴承钢生产厂家 之一，年产轴承钢16万吨。采用以下两种不同 的轴承钢生产工艺路线:
Ⅰ 110tEAF 钢桶脱气和精炼
CC
Ⅱ 高炉
140tTBM
RH
IC CC
特殊钢流程(1)
德国Klockner-Georgs厂
20
NK-AP
RH
50 100 200 500 1000
搅拌功(w/t)
特殊钢流程(1)
住友金属和歌山制铁所
160tSTB-Sumitomo Top and Bottom Blowing
BF
De-P
De-C
RH
BL-CC
SRP-Simple Refining Process
转炉
RH
No.2 Bloom
特殊钢流程(1)
选矿
烧结
矿热炉
铬铁热铁水 芬兰Tormio不锈钢
电炉
LD
AOD
卷生产工艺流程
连铸 板坯 冷坯 加热炉 初轧机 炉卷轧机 森吉米尔
特殊钢流程(1)
瑞典－Sandivck
EAF
AOD
浇注
日本知多厂
EAF
AOD/VCR
浇注
典型二步法流程
日本－山阳
EAF
RH
瑞典－Kanthal
EAF
CLU
特殊钢流程(1)
CaO (%)
LD炉渣 59.5 添加剂 44.3 钢包渣 51.0
SiO2 (%)
Al2O3 (%)
14.5 2.5
7.2 48.5
10.1 32.6
MnO T.Fe (%) (%)
2.0 6.0
0.22 0.40
B= CaO/SiO2
4.1
加入量 (Kg/t)
5.75
10.0
5.0
330mm×254mm
Bloom
G.K.Notman,A.Herbert,D.Morris,C.Jemson:Production of clean rail steels in British Steel Corporation,Clean Steel 3,The Institute of Metals,269-276，1986年
• LF+RH 多功能精炼实现钢水极低的[O]、 [Ti]含量；
• 中间包的彻底密封防止钢水的重氧化；
• 连铸坯热履历的最优化来保证轴承钢棒线 材中含钛夹杂物数量的显著减少和尺寸的明 显变小。
特殊钢流程(1)
国外先进厂家的夹杂物控制措施 特殊钢流程(1)
日本大同公司的轴承钢质量现状
(A:新工艺；B、C、D:传统工艺;E:ESR－VAR工艺)
巴西－阿塞西塔
日本－和歌山
浇注 AOD
VOD-PB
芬兰－Tomio
浇注
EAF
AOD
浇注 浇注
EAF/MRP-L
VOD
浇注
特殊钢流程(1)
曼内斯曼－德马克
初炼炉
MRP-L转炉
典型三步法流程
VOD
浇注
浦项不锈钢厂
EAF
复吹AOD
奥地利－伯乐钢厂
EAF
AOD
比利时－阿尔兹钢厂
EAF
K－OBM－S
VOD
浇注
传统方法
脱氧次序： FeSi,FeMn,Al
电弧 添加CaO-CaF2
循环时间25min
连铸
改进方法
脱氧次序： Al,FeMn,FeSi
电弧 添加CaO-Al2O3
循环时间25min
连铸
特殊钢流程(1)
传统工艺, ℃ 改进工艺, ℃ 差距,K
炉渣特性温度
软化温度,℃
1468 1347 121
熔化温度,℃
特殊钢流程(1)
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/22
特殊钢流程(1)
新日铁八幡厂第一炼钢厂
1971年－ 1980年
BF
175t LD-OB 脱磷、脱碳
175t LD-OB 铬铁合金
150t VOD
立式板 坯连铸机
1980年 以后
BF
铁水预处 理 脱磷
175t LD-OB 铬铁合金
150t VOD
立式板 坯连铸机
特殊钢流程(1)
新日铁Yawada Works 不锈钢生产工艺流程
1505 1349 156
流动温度,℃
>1510 1368 ~142
特殊钢流程(1)
T.[O], [N] /ppm
80
70
60
T.[O]
50 40
30
20
[N]
10
0
LF1 LF2 LF3 RH1 RH2 RH3 RH4 材
典型的BOF-LF-RH-CC工艺 精炼效果
特殊钢流程(1)
T.[O] /ppm
浇注
特殊钢流程(1)
日本川崎千叶厂不锈钢工艺流程
特殊钢流程(1)
日本川崎千叶三热轧厂不锈钢工艺流程
特殊钢流程(1)
转炉(SR-KCB/KMS-S)
(1)废钢/钢水(2)石灰/焦碳
(3)石灰/焦碳/铬矿(4)终还原
转炉
DC-KCB (K-OBM-S)
STAR
VOD CC
川崎用南非铬矿砂，双转 炉冶炼不锈钢工艺流程
特殊钢流程(1)
日本大同
EAF(70t,4台)－LF(2台)－RH (2台) － CC(两流立式大断面370×470mm2)－初 轧(1000,750轧机)－棒线材轧机
特殊钢流程(1)
大同MRAC－SSS新工艺
(Multfunction Refining and Advanced Casting－ Special Solution Soaking)
特殊钢流程(1)
具有320年的历史，1961年拥有世界上的第一台连铸机， 年产量250万吨，主要产品：中厚板 烧结→高炉→铁水预处理→BOF(185t)→ VD(少量LF)→ 板坯CC →加热→轧制
特殊钢流程(1)
浦项钢厂工艺：BOF－LF－RH －BLOOM
工序
出钢
LF
RH 连铸
工艺
脱氧
造渣
调温 造渣 夹杂物去除 脱气 夹杂物去除 连铸
容量 底吹气体流量 驱动气体流量 插入管内径 循环量 机型 断面 浇注半径（casting radius） 中间包容量
160t 0.1Nm3/min 800Nl/min 450min 80t/min Concast 409mm×531mm 15m 30t
特殊钢流程(1)
60 T.O /ppm
40
特殊钢流程(1)
2020/11/22
特殊钢流程(1)
特殊钢棒线材流程
特殊钢流程(1)
日本山阳
超高功率电弧炉(90t,80MVA)－LF－ RH－CC(三流立式大断面 370×470mm2)－初轧(单机架二辊可逆 轧机)－PSW(大压下量三辊行星轧机)－ 棒线材轧机
特殊钢流程(1)
山阳钢厂氧含量的变迁
特殊钢流程(1)
STAR工艺简图
特殊钢流程(1)
除渣
除渣
K－BOP
SS－VOD
铁水预处 理 － 脱磷
FeCr 熔化 粗脱碳、脱硫
终脱碳 脱氮
CC
川崎千叶 85吨K－BOP,50吨VOD 冶炼 30%Cr－2%Mo 极低碳、氮不锈钢(要达 到[N]60ppm,VOD 初始碳大于0.80%)
特殊钢流程(1)
15.75
60
T.O /ppm
40
20
0
Ar前 Ar后 RH后 中间包
特殊钢流程(1)
NKK京滨制铁所
250tLD
NK-AP
RH
BL-CC
(1) 炉渣精炼 (2) 气体搅拌
脱气； 夹杂物上浮
立式连铸； 400mm×520mm； TD等离子加热
特殊钢流程(1)
夹杂物去除常数(1/min)
0.100 0.050 0.020 0.010 0.005
转炉
LF
VD 喂线 弱搅拌 CC
这个厂已经获得了氧含量低于10ppm的清洁度水平。 其具体措施为：(1).减少覆盖渣；(2).降低渣中(FeO) 含量；(3).弱搅拌；(4).合理的脱氧工艺；(5).真空 脱气；(6).连铸中防治水口堵塞。这个厂主要为汽车 工业生产高质量的钢，其中包括轴承钢。
特殊钢流程(1)
K为脱氧速度常数；（1/min）,
20
RH为0.15左右
0 0 10 20 30 40 50 循环时间(min)
特殊钢流程(1)
爱知
80tEF
VSC
LF
神户
RH CC
高炉
转炉
wk.baidu.com
除渣
VAD EMS CC
NKK京浜制铁所：高炉－铁水予处理－转 炉－真空除渣－钢桶精炼－RH－CC
特殊钢流程(1)
瑞典OVAKO公司
特殊钢流程(1)
各种工艺轴承钢疲劳寿命的比较
特殊钢流程(1)
川崎水岛制铁所(轴承钢)
转炉
吹氩站
RH
CC
高碳出钢； 炉内加Cr铁； 终点T.Fe <7.0%; 低温出钢 1640℃； 高碱度终点控制。
炉渣碱度控制； 炉渣熔化特性； 炉渣流动性控制。
搅拌制度； 真空度模式； 真空时间。
80 70 60 50 40 30 20 10 0
LF1 LF2 LF3 RH1 RH2 RH3 RH4 材
典型的BOF-LF-RH-CC工艺 脱氧效果
特殊钢流程(1)
特殊钢流程(1)
不锈钢
特殊钢流程(1)
一步法
电弧炉单炼 感应炉重熔
浇注
二步法
初炼炉
脱碳精炼炉
浇注
三步法 初炼炉
脱碳精炼炉 脱碳精炼炉
德国克虏伯Siegen-Geisweid厂：
1978年 EAF－VD－CC 1983年 EAF－LF－VD－FT－CC 1986年 EAF－LF－RH－FT－CC
蒂森 ：BF－140tTBM－RH－IC(CC)
特殊钢流程(1)
英钢公司 Rail － British Steel
260tBOF
LF
RH
VOD
浇注
VOD
浇注
特殊钢流程(1)
太钢二炼钢冶炼不锈钢工艺流程
特殊钢流程(1)
酒泉不锈钢厂冶金流程
特殊钢流程(1)
CSP 流程图
特殊钢流程(1)
本课程教学目的回顾：
• 使学生对特殊钢领域有总体了解； •了解我国特殊钢领域所面临的巨大压力和繁重的 任务； •对特殊钢冶金理论和专业知识的基本学习和初步 掌握； •强调理论和书本知识的应用来解决实际问题； •培养学生的创新意识和热爱冶金的使命感。
特殊钢流程(1)
OVAKO公司 氧含量变化
特殊钢流程(1)
德国轴承钢生产厂家工艺
德国蒂森公司是欧州的主要轴承钢生产厂家 之一，年产轴承钢16万吨。采用以下两种不同 的轴承钢生产工艺路线:
Ⅰ 110tEAF 钢桶脱气和精炼
CC
Ⅱ 高炉
140tTBM
RH
IC CC
特殊钢流程(1)
德国Klockner-Georgs厂
20
NK-AP
RH
50 100 200 500 1000
搅拌功(w/t)
特殊钢流程(1)
住友金属和歌山制铁所
160tSTB-Sumitomo Top and Bottom Blowing
BF
De-P
De-C
RH
BL-CC
SRP-Simple Refining Process
转炉
RH
No.2 Bloom
特殊钢流程(1)
选矿
烧结
矿热炉
铬铁热铁水 芬兰Tormio不锈钢
电炉
LD
AOD
卷生产工艺流程
连铸 板坯 冷坯 加热炉 初轧机 炉卷轧机 森吉米尔
特殊钢流程(1)
瑞典－Sandivck
EAF
AOD
浇注
日本知多厂
EAF
AOD/VCR
浇注
典型二步法流程
日本－山阳
EAF
RH
瑞典－Kanthal
EAF
CLU
特殊钢流程(1)
CaO (%)
LD炉渣 59.5 添加剂 44.3 钢包渣 51.0
SiO2 (%)
Al2O3 (%)
14.5 2.5
7.2 48.5
10.1 32.6
MnO T.Fe (%) (%)
2.0 6.0
0.22 0.40
B= CaO/SiO2
4.1
加入量 (Kg/t)
5.75
10.0
5.0
330mm×254mm
Bloom
G.K.Notman,A.Herbert,D.Morris,C.Jemson:Production of clean rail steels in British Steel Corporation,Clean Steel 3,The Institute of Metals,269-276，1986年
• LF+RH 多功能精炼实现钢水极低的[O]、 [Ti]含量；
• 中间包的彻底密封防止钢水的重氧化；
• 连铸坯热履历的最优化来保证轴承钢棒线 材中含钛夹杂物数量的显著减少和尺寸的明 显变小。
特殊钢流程(1)
国外先进厂家的夹杂物控制措施 特殊钢流程(1)
日本大同公司的轴承钢质量现状
(A:新工艺；B、C、D:传统工艺;E:ESR－VAR工艺)
巴西－阿塞西塔
日本－和歌山
浇注 AOD
VOD-PB
芬兰－Tomio
浇注
EAF
AOD
浇注 浇注
EAF/MRP-L
VOD
浇注
特殊钢流程(1)
曼内斯曼－德马克
初炼炉
MRP-L转炉
典型三步法流程
VOD
浇注
浦项不锈钢厂
EAF
复吹AOD
奥地利－伯乐钢厂
EAF
AOD
比利时－阿尔兹钢厂
EAF
K－OBM－S
VOD
浇注
传统方法
脱氧次序： FeSi,FeMn,Al
电弧 添加CaO-CaF2
循环时间25min
连铸
改进方法
脱氧次序： Al,FeMn,FeSi
电弧 添加CaO-Al2O3
循环时间25min
连铸
特殊钢流程(1)
传统工艺, ℃ 改进工艺, ℃ 差距,K
炉渣特性温度
软化温度,℃
1468 1347 121
熔化温度,℃
特殊钢流程(1)
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/22
特殊钢流程(1)
新日铁八幡厂第一炼钢厂
1971年－ 1980年
BF
175t LD-OB 脱磷、脱碳
175t LD-OB 铬铁合金
150t VOD
立式板 坯连铸机
1980年 以后
BF
铁水预处 理 脱磷
175t LD-OB 铬铁合金
150t VOD
立式板 坯连铸机
特殊钢流程(1)
新日铁Yawada Works 不锈钢生产工艺流程
1505 1349 156
流动温度,℃
>1510 1368 ~142
特殊钢流程(1)
T.[O], [N] /ppm
80
70
60
T.[O]
50 40
30
20
[N]
10
0
LF1 LF2 LF3 RH1 RH2 RH3 RH4 材
典型的BOF-LF-RH-CC工艺 精炼效果
特殊钢流程(1)
T.[O] /ppm
浇注
特殊钢流程(1)
日本川崎千叶厂不锈钢工艺流程
特殊钢流程(1)
日本川崎千叶三热轧厂不锈钢工艺流程
特殊钢流程(1)
转炉(SR-KCB/KMS-S)
(1)废钢/钢水(2)石灰/焦碳
(3)石灰/焦碳/铬矿(4)终还原
转炉
DC-KCB (K-OBM-S)
STAR
VOD CC
川崎用南非铬矿砂，双转 炉冶炼不锈钢工艺流程
特殊钢流程(1)
日本大同
EAF(70t,4台)－LF(2台)－RH (2台) － CC(两流立式大断面370×470mm2)－初 轧(1000,750轧机)－棒线材轧机
特殊钢流程(1)
大同MRAC－SSS新工艺
(Multfunction Refining and Advanced Casting－ Special Solution Soaking)
特殊钢流程(1)
具有320年的历史，1961年拥有世界上的第一台连铸机， 年产量250万吨，主要产品：中厚板 烧结→高炉→铁水预处理→BOF(185t)→ VD(少量LF)→ 板坯CC →加热→轧制
特殊钢流程(1)
浦项钢厂工艺：BOF－LF－RH －BLOOM
工序
出钢
LF
RH 连铸
工艺
脱氧
造渣
调温 造渣 夹杂物去除 脱气 夹杂物去除 连铸