1. Four à arc électrique (EAF)
Fonction
L'équipement de fusion primaire pour la fusion de l'acier inoxydable, qui fond la ferraille d'acier, les ferroalliages (tels que le ferrochrome, le ferronickel) et d'autres matières premières en acier fondu, et ajuste au préalable la composition (telle que la teneur en Cr, Ni).
Structure et principe de fonctionnement
Système d'électrodes : 3 électrodes en graphite sont alimentées avec un courant haute tension pour générer un arc (la température peut atteindre plus de 3 000 ℃), qui chauffe directement les matières premières dans le four.
Corps du four : Revêtement réfractaire (brique de carbone magnésie ou brique d'alumine), inclinable pour évacuer l'acier.
Système auxiliaire
Pistolet pulvérisateur à oxygène : Aide à la fusion et oxyde les impuretés (telles que le phosphore et le silicium).
Système de dépoussiérage : Traite les fumées générées par la fusion (y compris les particules de métaux lourds)
Caractéristiques de la fusion de l'acier inoxydable
Matières premières : de la ferraille d'acier à faible teneur en carbone ou du fer à réduction directe (DRI) doit être utilisée pour éviter que les impuretés (telles que le cuivre et l'étain) n'affectent la résistance à la corrosion.
Ajout d'alliage : ajoutez du ferrochrome, du ferronickel, etc. dans la dernière étape de la fusion pour garantir une composition uniforme.
Paramètres typiques
Capacité : 50~150 tonnes/four
Temps de fusion : 60~90 minutes
Consommation électrique : 350~500 kWh/tonne d'acier
2. Four AOD (Four de décarburation à l'oxygène et à l'argon)
Fonction
L'équipement de base du raffinage de l'acier inoxydable, en soufflant du gaz mélangé d'argon et d'oxygène, peut réaliser une décarburation en profondeur et une préservation du chrome (éviter la perte par oxydation du chrome) et contrôler avec précision la composition et la température.
Structure et principe de fonctionnement
Corps du four : structure du convertisseur, revêtement réfractaire (brique magnésie-chrome), rotation 360°.
Système d'injection de gaz
Paroi latérale ou tuyère inférieure : injecter du gaz mélangé O₂, Ar, N₂ (rapport réglable).
Principe de réaction
Étape 1 (haute teneur en oxygène) : O₂ oxyde le carbone pour générer des bulles de CO, décarburation.
Étape 2 (argon élevé) : Ar dilue la pression partielle de CO pour favoriser l'oxydation préférentielle du carbone (rétention du chrome).
Système d'alimentation en alliage : affinez la composition (telle que Mo, Ti) lors de l'étape ultérieure du raffinage.
Avantages de la fusion de l'acier inoxydable
Taux de récupération du chrome : peut atteindre plus de 98 % (le convertisseur traditionnel n'est que de 80 %).
Contrôle à faible teneur en carbone : peut produire de l'acier inoxydable à très faible teneur en carbone (tel que 304L, C≤0,03 %).
Paramètres typiques
Temps de traitement : 40 à 60 minutes/four
Consommation de gaz : O₂ 15~25 Nm³/tonne, Ar 10~20 Nm³/tonne
Contrôle de la température : 1 600 ~ 1 700 ℃
3. Roulette continue
Fonction
L'acier fondu raffiné est coulé en continu en brames (épaisseur 150 ~ 250 mm) pour fournir des matières premières pour le laminage à chaud ultérieur.
Structure et flux de processus
Tourelle de poche : porte la poche et injecte en continu de l'acier en fusion dans le répartiteur.
Répartiteur : répartit le flux d'acier, stabilise la vitesse de coulée et filtre les inclusions.
Cristallisoir:
Moule en cuivre refroidi à l'eau, dans lequel l'acier fondu est initialement solidifié en une coque de dalle.
Agitation électromagnétique (EMS) : améliore la structure de solidification des aciers alliés tels que l'acier inoxydable.
Zone de refroidissement secondaire : la pulvérisation d'eau accélère la solidification de la coque de la dalle et le rouleau d'appui contrôle la forme de la dalle.
Machine à dresser les billets : retire et redresse la dalle.
Matériel de découpe : des cisailles à flamme ou hydrauliques sont découpées en plaques de longueur fixe.
Technologies clés pour la coulée continue de l'acier inoxydable
Moulage de protection : joints au gaz argon pour empêcher l'oxydation de l'acier en fusion (en particulier les aciers Ti et Al).
Contrôle de faible surchauffe : réduit la ségrégation centrale (par exemple surchauffe en acier inoxydable 304 ≤ 20°C).
Frein électromagnétique (EMBr) : empêche le flux de récurer le cristalliseur et améliore la qualité de la surface.
Paramètres typiques
Vitesse de coulée : 0,8 ~ 1,5 m/min (selon la taille de la section transversale)
Taille de dalle : largeur 1000~2000mm, épaisseur 150~250mm
4. Exemple de processus de synergie d'équipements
Fusion EAF : ferraille d'acier + ferrochrome → fusion initiale, la teneur en C est d'environ 1,5 à 2,0 %.
Affinage AOD : décarburation à 0,02 ~ 0,08 %, ajuster Cr/Ni à la valeur cible (comme l'acier 304 : 18Cr-8Ni).
Coulée continue : acier en fusion → brame → bobine laminée à chaud.
5. Principales différences et applications industrielles
Four à arc électrique vs four AOD :
EAF se concentre sur la fusion et l'ajustement initial de la composition, tandis qu'AOD se spécialise dans le raffinage (décarburation, mise au point).
Certaines aciéries utilisent « EAF+VOD (désoxydation sous vide) » pour remplacer l'AOD, mais l'AOD reste la norme.
Coulée continue d'acier inoxydable vs coulée continue d'acier au carbone ordinaire :
L'acier inoxydable a une viscosité élevée et nécessite une force d'étirage des billettes plus élevée ;
Sensible aux fissures (comme l'acier austénitique), un contrôle strict du refroidissement est nécessaire.
La coordination précise de ces équipements est la garantie principale pour la production de bobines en acier inoxydable de haute qualité.
