特殊钢流程课件

61、辍学如磨刀之石，不见其损，日有所亏。62、奇文共欣赞，疑义相与析。63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠深巷中，鸡鸣桑树颠。64、一生复能几，倏如流电惊。65、少无适俗韵，性本爱丘山。特殊钢流程特殊钢流程61、辍学如磨刀之石，不见其损，日有所亏。62、奇文共欣赞，疑义相与析。63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠深巷中，鸡鸣桑树颠。64、一生复能几，倏如流电惊。65、少无适俗韵，性本爱丘山。特殊钢流程特殊钢冶金生产流程

成国光

(北京科技大学冶金与生态学院)

特殊钢棒线材流程

61、辍学如磨刀之石，不见其损，日有所亏。特殊钢流程特殊钢流1特殊钢流程课件2特殊钢流程课件3特殊钢流程课件4特殊钢流程课件5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课件6大同MRAC－SSS新工艺(MultfunctionRefiningandAdvancedCasting－SpecialSolutionSoaking)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。大同MRAC－SSS新工艺7国外先进厂家的夹杂物控制措施国外先进厂家的夹杂物控制措施8

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)日本大同公司的轴承钢质量现状9

各种工艺轴承钢疲劳寿命的比较各种工艺轴承钢疲劳寿命的比较10川崎水岛制铁所(轴承钢)转炉吹氩站RHCC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。川崎水岛制铁所(轴承钢)转炉吹氩站RHCC高碳出钢；炉渣碱11CaO(%)SiO2(%)Al2O3(%)MnO(%)T.Fe(%)

B=CaO/SiO2加入量(Kg/t)LD炉渣59.514.52.52.06.0

4.15.75添加剂44.37.248.510.0钢包渣51.010.132.60.220.40

5.015.752040600RH后Ar后Ar前中间包T.O/ppmCaOSiO2Al2O3MnOT.FeB=Ca12NKK京滨制铁所250tLDNK-APRHBL-CC炉渣精炼气体搅拌脱气；夹杂物上浮立式连铸；400mm×520mm；TD等离子加热NKK京滨制铁所250tLDNK-APRHBL-CC炉渣精炼13NK-APRH502050020010010000.1000.0500.0200.0100.005搅拌功(w/t)夹杂物去除常数(1/min)NK-APRH502050020010010000.100014住友金属和歌山制铁所BFDe-PDe-CRHBL-CC160tSTB-SumitomoTopandBottomBlowingSRP-SimpleRefiningProcess转炉容量160t底吹气体流量0.1Nm3/min

RH驱动气体流量800Nl/min插入管内径450min循环量80t/min

No.2BloomCC机型Concast断面409mm×531mm浇注半径（castingradius）15m中间包容量30t住友金属和歌山制铁所BFDe-PDe-CRHBL-CC16015204060030201040T.O/ppm050循环时间(min)K为脱氧速度常数；（1/min）,RH为0.15左右204060030201040T.O050循环时间(min)1680tEFVSCLFRHCC爱知高炉转炉除渣CCVADEMS神户NKK京浜制铁所：高炉－铁水予处理－转炉－真空除渣－钢桶精炼－RH－CC80tEFVSCLFRHCC爱知高炉转炉除渣CCVADEMS17瑞典OVAKO公司瑞典OVAKO公司18OVAKO公司氧含量变化OVAKO公司氧含量变化19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:110tEAF钢桶脱气和精炼CCⅠ高炉140tTBMRHⅡICCC德国轴承钢生产厂家工艺110tEAF钢桶脱气和精炼CCⅠ高炉20转炉LFVDCC喂线弱搅拌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。

德国Klockner-Georgs厂转炉LFVDCC喂线弱搅拌这个厂已经获得了氧含量低于10pp21德国克虏伯Siegen-Geisweid厂：

1978年EAF－VD－CC1983年EAF－LF－VD－FT－CC1986年EAF－LF－RH－FT－CC蒂森：BF－140tTBM－RH－IC(CC)德国克虏伯Siegen-Geisweid厂：22G.K.Notman,A.Herbert,D.Morris,C.Jemson:ProductionofcleanrailsteelsinBritishSteelCorporation,CleanSteel3,TheInstituteofMetals,269-276，1986年260tBOFLFRH330mm×254mmBloom

Rail

－BritishSteel英钢公司G.K.Notman,A.Herbert,D.Morris,23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→轧制具有320年的历史，1961年拥有世界上的第一台连铸机，年产24浦项钢厂工艺：BOF－LF－RH－BLOOM工序工艺传统方法改进方法出钢脱氧脱氧次序：FeSi,FeMn,Al脱氧次序：Al,FeMn,FeSi造渣LF调温电弧电弧造渣添加CaO-CaF2添加CaO-Al2O3夹杂物去除RH脱气循环时间25min循环时间25min夹杂物去除连铸连铸连铸连铸浦项钢厂工艺：BOF－LF－RH－BLOOM工序工艺传统方25软化温度,℃熔化温度,℃流动温度,℃传统工艺,℃

1468

1505

>1510改进工艺,℃

1347

1349

1368差距,K

121

156

~142炉渣特性温度软化温度,℃熔化温度,℃流动温度,℃传统工艺,℃26LF1LF2LF3

RH1RH2RH3RH4

材

04020301070605080T.[O],[N]/ppmT.[O][N]典型的BOF-LF-RH-CC工艺精炼效果LF1LF2LF3RH1RH227典型的BOF-LF-RH-CC工艺脱氧效果T.[O]/ppmLF1LF2LF3

RH1RH2RH3RH4

材

04020301070605080典型的BOF-LF-RH-CC工艺脱氧效果T.[O]/28特殊钢流程课件29

不锈钢

特殊钢流程课件30一步法电弧炉单炼感应炉重熔浇注初炼炉脱碳精炼炉浇注初炼炉脱碳精炼炉脱碳精炼炉浇注二步法三步法一步法电弧炉单炼感应炉重熔浇注初炼炉脱碳精炼炉浇注初炼炉脱碳31

日本川崎千叶厂不锈钢工艺流程日本川崎千叶厂不锈钢工艺流程32

日本川崎千叶三热轧厂不锈钢工艺流程日本川崎千叶三热轧厂不锈钢工艺流程33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VOD转炉DC-KCB(K-OBM-S)CCSTAR川崎用南非铬矿砂，双转炉冶炼不锈钢工艺流程转炉(SR-KCB/KMS-S)VOD转炉CCSTAR川崎34

STAR工艺简图STAR工艺简图35铁水预处理－脱磷K－BOPFeCr熔化粗脱碳、脱硫SS－VOD终脱碳脱氮CC除渣除渣川崎千叶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%)铁水预处理－脱磷K－BOPSS－VODCC36新日铁八幡厂第一炼钢厂175tLD-OB脱磷、脱碳立式板坯连铸机150tVODBF175tLD-OB铬铁合金铁水预处理脱磷立式板坯连铸机150tVODBF175tLD-OB铬铁合金1971年－1980年1980年以后新日铁八幡厂第一炼钢厂175tLD-OB立式板150tBF37新日铁YawadaWorks不锈钢生产工艺流程新日铁YawadaWorks不锈钢生产工艺流程38选矿烧结矿热炉铬铁热铁水连铸电炉LDAOD冷坯板坯初轧机加热炉炉卷轧机森吉米尔芬兰Tormio不锈钢卷生产工艺流程选矿烧结矿热炉铬铁热铁水连铸电炉LDAOD冷坯板坯初轧机加39EAFAOD浇注瑞典－SandivckEAFAOD/VCR浇注日本知多厂EAFRH浇注日本－山阳AODVOD-PB浇注日本－和歌山典型二步法流程EAFCLU浇注瑞典－KanthalEAFAOD浇注芬兰－TomioEAF/MRP-LVOD浇注巴西－阿塞西塔EAFAOD浇注瑞典－SandivckEAFAOD/VCR浇40EAF复吹AOD浇注VOD初炼炉MRP-L转炉浇注VODEAFAOD浇注VOD曼内斯曼－德马克浦项不锈钢厂奥地利－伯乐钢厂EAFK－OBM－S浇注VOD比利时－阿尔兹钢厂典型三步法流程EAF复吹AOD浇注VOD初炼炉MRP-L转炉浇注VODEA41

太钢二炼钢冶炼不锈钢工艺流程太钢二炼钢冶炼不锈钢工艺流程42

酒泉不锈钢厂冶金流程酒泉不锈钢厂冶金流程43CSP流程图CSP流程图44

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。

45

谢谢！特殊钢流程课件4631、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔

32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德

33、希望是人生的乳母。——科策布

34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若

35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里4761、辍学如磨刀之石，不见其损，日有所亏。62、奇文共欣赞，疑义相与析。63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠深巷中，鸡鸣桑树颠。64、一生复能几，倏如流电惊。65、少无适俗韵，性本爱丘山。特殊钢流程特殊钢流程61、辍学如磨刀之石，不见其损，日有所亏。62、奇文共欣赞，疑义相与析。63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠深巷中，鸡鸣桑树颠。64、一生复能几，倏如流电惊。65、少无适俗韵，性本爱丘山。特殊钢流程特殊钢冶金生产流程

成国光

(北京科技大学冶金与生态学院)

特殊钢棒线材流程

61、辍学如磨刀之石，不见其损，日有所亏。特殊钢流程特殊钢流48特殊钢流程课件49特殊钢流程课件50特殊钢流程课件51特殊钢流程课件52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课件53大同MRAC－SSS新工艺(MultfunctionRefiningandAdvancedCasting－SpecialSolutionSoaking)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。大同MRAC－SSS新工艺54国外先进厂家的夹杂物控制措施国外先进厂家的夹杂物控制措施55

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)日本大同公司的轴承钢质量现状56

各种工艺轴承钢疲劳寿命的比较各种工艺轴承钢疲劳寿命的比较57川崎水岛制铁所(轴承钢)转炉吹氩站RHCC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。川崎水岛制铁所(轴承钢)转炉吹氩站RHCC高碳出钢；炉渣碱58CaO(%)SiO2(%)Al2O3(%)MnO(%)T.Fe(%)

B=CaO/SiO2加入量(Kg/t)LD炉渣59.514.52.52.06.0

4.15.75添加剂44.37.248.510.0钢包渣51.010.132.60.220.40

5.015.752040600RH后Ar后Ar前中间包T.O/ppmCaOSiO2Al2O3MnOT.FeB=Ca59NKK京滨制铁所250tLDNK-APRHBL-CC炉渣精炼气体搅拌脱气；夹杂物上浮立式连铸；400mm×520mm；TD等离子加热NKK京滨制铁所250tLDNK-APRHBL-CC炉渣精炼60NK-APRH502050020010010000.1000.0500.0200.0100.005搅拌功(w/t)夹杂物去除常数(1/min)NK-APRH502050020010010000.100061住友金属和歌山制铁所BFDe-PDe-CRHBL-CC160tSTB-SumitomoTopandBottomBlowingSRP-SimpleRefiningProcess转炉容量160t底吹气体流量0.1Nm3/min

RH驱动气体流量800Nl/min插入管内径450min循环量80t/min

No.2BloomCC机型Concast断面409mm×531mm浇注半径（castingradius）15m中间包容量30t住友金属和歌山制铁所BFDe-PDe-CRHBL-CC16062204060030201040T.O/ppm050循环时间(min)K为脱氧速度常数；（1/min）,RH为0.15左右204060030201040T.O050循环时间(min)6380tEFVSCLFRHCC爱知高炉转炉除渣CCVADEMS神户NKK京浜制铁所：高炉－铁水予处理－转炉－真空除渣－钢桶精炼－RH－CC80tEFVSCLFRHCC爱知高炉转炉除渣CCVADEMS64瑞典OVAKO公司瑞典OVAKO公司65OVAKO公司氧含量变化OVAKO公司氧含量变化66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:110tEAF钢桶脱气和精炼CCⅠ高炉140tTBMRHⅡICCC德国轴承钢生产厂家工艺110tEAF钢桶脱气和精炼CCⅠ高炉67转炉LFVDCC喂线弱搅拌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。

德国Klockner-Georgs厂转炉LFVDCC喂线弱搅拌这个厂已经获得了氧含量低于10pp68德国克虏伯Siegen-Geisweid厂：

1978年EAF－VD－CC1983年EAF－LF－VD－FT－CC1986年EAF－LF－RH－FT－CC蒂森：BF－140tTBM－RH－IC(CC)德国克虏伯Siegen-Geisweid厂：69G.K.Notman,A.Herbert,D.Morris,C.Jemson:ProductionofcleanrailsteelsinBritishSteelCorporation,CleanSteel3,TheInstituteofMetals,269-276，1986年260tBOFLFRH330mm×254mmBloom

Rail

－BritishSteel英钢公司G.K.Notman,A.Herbert,D.Morris,70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→轧制具有320年的历史，1961年拥有世界上的第一台连铸机，年产71浦项钢厂工艺：BOF－LF－RH－BLOOM工序工艺传统方法改进方法出钢脱氧脱氧次序：FeSi,FeMn,Al脱氧次序：Al,FeMn,FeSi造渣LF调温电弧电弧造渣添加CaO-CaF2添加CaO-Al2O3夹杂物去除RH脱气循环时间25min循环时间25min夹杂物去除连铸连铸连铸连铸浦项钢厂工艺：BOF－LF－RH－BLOOM工序工艺传统方72软化温度,℃熔化温度,℃流动温度,℃传统工艺,℃

1468

1505

>1510改进工艺,℃

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1368差距,K

121

156

~142炉渣特性温度软化温度,℃熔化温度,℃流动温度,℃传统工艺,℃73LF1LF2LF3

RH1RH2RH3RH4

材

04020301070605080T.[O],[N]/ppmT.[O][N]典型的BOF-LF-RH-CC工艺精炼效果LF1LF2LF3RH1RH274典型的BOF-LF-RH-CC工艺脱氧效果T.[O]/ppmLF1LF2LF3

RH1RH2RH3RH4

材

04020301070605080典型的BOF-LF-RH-CC工艺脱氧效果T.[O]/75特殊钢流程课件76

不锈钢

特殊钢流程课件77一步法电弧炉单炼感应炉重熔浇注初炼炉脱碳精炼炉浇注初炼炉脱碳精炼炉脱碳精炼炉浇注二步法三步法一步法电弧炉单炼感应炉重熔浇注初炼炉脱碳精炼炉浇注初炼炉脱碳78

日本川崎千叶厂不锈钢工艺流程日本川崎千叶厂不锈钢工艺流程79

日本川崎千叶三热轧厂不锈钢工艺流程日本川崎千叶三热轧厂不锈钢工艺流程80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VOD转炉DC-KCB(K-OBM-S)CCSTAR川崎用南非铬矿砂，双转炉冶炼不锈钢工艺流程转炉(SR-KCB/KMS-S)VOD转炉CCSTAR川崎81

STAR工艺简图STAR工艺简图82铁水预处理－脱磷K－BOPFeCr熔化粗脱碳、脱硫SS－VOD终脱碳脱氮CC除渣除渣川崎千叶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%)铁水预处理－脱磷K－BOPSS－VODCC83新日铁八幡厂第一炼钢厂175tLD-OB脱磷、脱碳立式板坯连铸机150tVODBF175t