عملية صنع الفولاذ المقاوم للصدأ

1فرن القوس الكهربائي (EAF)
الوظيفة
معدات الصهر الأساسية لصهر الفولاذ المقاوم للصدأ، والتي تذوب الفولاذ الخردة والسبائك الحديدية (مثل الفيروكروم، الفيرونيكل) والمواد الخام الأخرى إلى الصلب المنصهر،ويقوم بتعديل التركيب (مثل Cr(لا يوجد محتوى)
الهيكل ومبدأ العمل
نظام الأقطاب الكهربائية: يتم تغذية 3 أقطاب الكربوهيدرات بالتيار عالي الجهد لتوليد قوس (درجة الحرارة يمكن أن تصل إلى أكثر من 3000 درجة مئوية) ، والتي تسخن المواد الخام مباشرة في الفرن.
جسم الفرن: غطاء صامد (طوب الكربون المغنيسيوم أو طوب الألومينا) ، والذي يمكن أن ينحني لتفريغ الصلب.
النظام المساعد
مسدس رش الأكسجين: يساعد في ذوبان وتأكسدة الشوائب (مثل الفوسفور والسيليكون).
نظام إزالة الغبار: يعالج الدخان الناتج عن الصهر (بما في ذلك جزيئات المعادن الثقيلة)
خصائص صهر الفولاذ المقاوم للصدأ
المواد الخام: يجب استخدام الفولاذ الخردة منخفض الكربون أو الحديد المحدودة المباشرة (DRI) لتجنب الشوائب (مثل النحاس والقصدير) التي تؤثر على مقاومة التآكل.
إضافة السبائك: إضافة الفيروكروم، الفيرونيكل، الخ في المرحلة اللاحقة من الصهر لضمان تكوين موحد.
المعايير النموذجية
القدرة: 50~ 150 طن / فرن
وقت الذوبان: 60 ~ 90 دقيقة

استهلاك الطاقة: 350 إلى 500 كيلوواط ساعة/طن من الصلب

2فرن AOD (فرن إزالة الكربون من الأكسجين)
الوظيفة
المعدات الأساسية لتكرير الفولاذ المقاوم للصدأ، عن طريق نفخ في غاز الأرجون الأكسجين مختلطة، فإنه يمكن أن تحقق إزالة الكربون العميق والحفاظ على الكروم (تجنب فقدان أكسدة الكروم) ،وتحكم بدقة في التركيب ودرجة الحرارة.
الهيكل ومبدأ العمل
جسم الفرن: هيكل محول ، غطاء مقاوم للنيران (طوب الكروم المغنيسيوم) ، دوران 360 درجة.
نظام حقن الغاز
الجدار الجانبي أو الأساسي: حقن O2، Ar، N2 غاز مختلط (النسبة القابلة للتعديل).
مبدأ التفاعل
المرحلة 1 (أكسجين مرتفع): O2 يأكسدة الكربون لتوليد فقاعات CO ، إزالة الكربون.
المرحلة 2 (الآرغون العالي): Ar يخفف من ضغط جزئي CO لتعزيز الأكسدة المفضلة للكربون (احتفاظ الكروم).
نظام تغذية السبائك: تحسين التركيب (مثل Mo ، Ti) في المرحلة اللاحقة من التكرير.
مزايا صهر الفولاذ المقاوم للصدأ
معدل استرداد الكروم: يمكن أن يصل إلى أكثر من 98٪ (المحول التقليدي هو 80٪ فقط).
التحكم منخفض الكربون: يمكن أن تنتج الفولاذ المقاوم للصدأ منخفض الكربون للغاية (مثل 304L ، C≤0.03٪).
المعايير النموذجية
وقت المعالجة: 40 ~ 60 دقيقة / فرن
استهلاك الغاز: O2 15 ~ 25 Nm3 / طن ، Ar 10 ~ 20 Nm3 / طن
التحكم في درجة الحرارة: 1600~1700°C

3-المرشح المستمر
الوظيفة
يتم صب الفولاذ المنصهر المكرر باستمرار إلى ألواح (سمك 150 ~ 250 مم) لتوفير المواد الخام للتدحرج الساخن اللاحق.
الهيكل وتدفق العملية
برج الكيس: يحمل الكيس ويستمر في حقن الصلب المنصهر في التنديش.
تنديش: توزيع تدفق الصلب، وتثبيت سرعة الصب، وتصفية الإدراجات.
البلورات:
الشكل المبرد بالماء من النحاس، حيث يتم تصلب الصلب المنصهر في البداية إلى قشرة صفيحة.
التحريك الكهرومغناطيسي (EMS): يحسن هيكل تصلب السبائك مثل الفولاذ المقاوم للصدأ.
منطقة التبريد الثانوية: يسرع رش المياه تصلب قشرة اللوحة ، ويتحكم الدوار الداعم في شكل اللوحة.
آلة تصويب بيل: تسحب وتصويب اللوحة.
معدات القطع: يتم قطع مقصات الشعلة أو الهيدروليكية إلى ألواح ذات طول ثابت.
التقنيات الرئيسية للصب المستمر من الفولاذ المقاوم للصدأ
الصب الواقي: أغطية غاز الأرجون لمنع الأكسدة من الصلب المنصهر (وخاصة الصلب الـ Ti و Al).
التحكم في الحرارة المفرطة المنخفضة: تقليل فصل المركز (على سبيل المثال 304 الفولاذ المقاوم للصدأ الحرارة المفرطة ≤ 20 درجة مئوية).
الفرامل الكهرومغناطيسية (EMBr): تمنع التدفق من مسح البلور وتحسين نوعية السطح.
المعايير النموذجية
سرعة الصب: 0.8 ~ 1.5 م / دقيقه (اعتمادا على حجم المقطع العرضي)
حجم اللوحة: عرض 1000 ~ 2000mm ، سمك 150 ~ 250mm

4مثال عملية التآزر بين المعدات
صهارة EAF: قطعة الصلب الخردة + الفيروكروم → الصهارة الأولية ، محتوى C حوالي 1.5 ~ 2.0 ٪.
تكرير AOD: إزالة الكربون إلى 0.02 ~ 0.08٪ ، ضبط Cr / Ni إلى القيمة المستهدفة (مثل الصلب 304: 18Cr-8Ni).
الصب المستمر: الصلب المنصهر → اللوحة → لفائف المطاط الساخن.

5الاختلافات الرئيسية والتطبيقات الصناعية
فرن القوس الكهربائي مقابل فرن AOD:
تركز EAF على الذوبان وتعديل التركيب الأولي ، في حين أن AOD متخصصة في التكرير (إزالة الكربون والتنسيق الدقيق).
تستخدم بعض مصانع الصلب "EAF + VOD (إزالة أكسدة الفراغ) " لتحل محل AOD ، ولكن AOD لا يزال التيار الرئيسي.
الصب المستمر من الفولاذ المقاوم للصدأ مقابل الصب المستمر من الفولاذ الكربوني العادي:
الفولاذ المقاوم للصدأ لديه لزجة عالية ويتطلب قوة سحب أعلى
حساسة للشقوق (مثل الصلب الأوستنيتي) ، يتطلب مراقبة التبريد الصارمة.
التنسيق الدقيق لهذه المعدات هو الضمان الأساسي لإنتاج لفائف الفولاذ المقاوم للصدأ عالية الجودة.