Proses a datblygiad mwyndoddi dur di-staen
Mae fy ngwlad wedi dod yn wlad fawr o ran bwyta a chynhyrchu dur di-staen, ac mae angen trefnu cynhyrchu dur di-staen yn ôl gwahanol fathau a mathau o ddeunyddiau crai. Ar hyn o bryd, cyfeiriad datblygu cynhyrchu dur di-staen fy ngwlad yw gwella ansawdd, lleihau costau, arbed ynni a lleihau allyriadau, ac ar yr un pryd, parhau i wneud y gorau o baru deunyddiau crai ac offer technegol. Yn y papur hwn, mae nifer o brosesau mwyndoddi nodweddiadol o ddur di-staen yn cael eu cymharu a'u dadansoddi.
Oherwydd ei wrthwynebiad cyrydiad rhagorol a'i briodweddau cynhwysfawr rhagorol, mae dur di-staen yn cael ei ddefnyddio'n fwyfwy eang mewn amrywiol feysydd diwydiannol a sifil. Dechreuodd cynhyrchiad dur di-staen fy ngwlad yn hwyr, a daeth i ben yn 2000 pan oedd yn hofran ar 300,000 o dunelli am amser hir, gan ddangos tueddiad o ddatblygiad cyflym llamu a llamu. Yn 2017, allbwn byd-eang dur di-staen crai oedd 48.08 miliwn o dunelli, a chyrhaeddodd allbwn dur di-staen Tsieina 25.7737 miliwn o dunelli, gan gyfrif am 54 y cant o'r allbwn byd-eang. Gyda'r cynnydd mewn gallu cynhyrchu, mae sut i wella cystadleurwydd y farchnad mentrau trwy optimeiddio'r broses dechnolegol a lleihau cost deunyddiau crai ar fin digwydd.
1. Datblygu mwyndoddi dur di-staen
Ar ddechrau'r 20fed ganrif, llwyddodd Sheffield, Lloegr, i fwyndoddi a chastio'r dur di-staen gradd fasnachol gyntaf, a daeth dur di-staen i sylw pobl ers hynny. Erbyn y 1940au, cynigiodd American Hilty (DCHilty), trwy astudiaeth o gydbwysedd tymheredd Cr-C, y ddamcaniaeth o ddatgarburiad a chadw cromiwm o dan amodau tymheredd uchel, a osododd sylfaen ddamcaniaethol mwyndoddi dur di-staen, ac astudiwyd ymhellach ar y sail hon. Mae effaith lleihau pwysau rhannol carbon hylifedig ar adwaith ffisiocemegol cynhyrchu dur di-staen wedi arwain at ddatblygiad technoleg mwyndoddi dur di-staen. Erbyn canol y 1960au hyd at ddiwedd y 1960au, datblygodd ffatri Edel o Witten Company yn yr Almaen y dull gwactod VOD yn llwyddiannus, a gwellodd dull gwanhau AOD y United Carbide Company yn yr Unol Daleithiau, a ostyngodd gost mwyndoddi dur di-staen yn fawr. effeithlonrwydd cynhyrchu dur di-staen, a galluogi cynhyrchu dur di-staen ar raddfa fawr. dod yn bosibl.
2. Offer mwyndoddi dur di-staen
Mae'r dewis o broses mwyndoddi dur di-staen yn gysylltiedig â graddau dur a deunyddiau crai. Mae'r deunyddiau crai hyn yn bennaf yn cynnwys: dur sgrap, haearn tawdd, mwyn crôm, aloi mwyn nicel, ac ati.
Rhennir yr offer a ddefnyddir mewn mwyndoddi dur di-staen yn ddau gategori: offer mwyndoddi cynradd ac offer mireinio. Mae'r offer mwyndoddi cynradd yn cynnwys: ffwrnais arc trydan (EAF), ffwrnais sefydlu di-wactod (a ddefnyddir yn gyffredinol ar gyfer cynhyrchu ar raddfa fach), ffwrnais arc tanddwr, trawsnewidydd. Mae offer mireinio yn bennaf yn cynnwys offer mireinio math lletwad (VOD, SS-VOD, VOD-PB, ac ati), offer mireinio math trawsnewidydd (AOD, VODC, VCR, CLU, KCB-S, KOBMS, K-BOP, MRP-L, GOR, ac ati ) a RH swyddogaeth ehangu offer mireinio (RH-OB, RH-KTB, RH-KPB, ac ati) tri chategori.
Yn gyffredinol, pan fo'r deunydd crai mwyndoddi yn ddur sgrap, mae'r offer mwyndoddi sylfaenol yn mabwysiadu'r broses llif byr o ffwrnais arc trydan ynghyd â chyfarpar mireinio;
Pan fydd y deunydd crai yn haearn tawdd, mae'r offer mireinio sylfaenol yn mabwysiadu'r broses o drawsnewidydd ynghyd â chyfarpar mireinio;
Pan fydd y deunydd crai yn ddur sgrap ynghyd â haearn tawdd, mae'r offer mwyndoddi cynradd yn mabwysiadu'r broses o ffwrnais arc trydan ynghyd â thrawsnewidydd ynghyd â chyfarpar mireinio;
Pan fo'r deunydd crai yn fwyn chrome, mae'r offer mireinio cynradd yn mabwysiadu'r broses o drawsnewidydd lleihau mwyndoddi ynghyd â thrawsnewidydd decarburization ynghyd â chyfarpar mireinio (ar hyn o bryd mae'r broses hon yn cael ei dewis gan Kawasaki Steel yn Japan);
Pan ddefnyddir mwyn nicel lateite domestig fel deunydd crai, mae'r offer mireinio sylfaenol yn mabwysiadu'r broses o sychu odyn ynghyd ag odyn cylchdro ynghyd â ffwrnais arc tanddwr ynghyd â thrawsnewidydd ynghyd â chyfarpar mireinio.
3. dur gwrthstaen mwyndoddi llwybr broses
Ar hyn o bryd, mae'r broses fwyndoddi ar gyfer cynhyrchu dur di-staen wedi'i rhannu'n bennaf yn ddull un cam, dull dau gam a dull tri cham.
3.1 Proses fwyndoddi un cam
Mae'r broses mwyndoddi dur di-staen un cam cynnar yn cyfeirio at gwblhau prosesau toddi sgrap, decarburization, lleihau a mireinio mewn ffwrnais drydan, ac mae'r tâl yn cael ei fwyndoddi i ddur di-staen mewn un cam. Mae'r broses gynhyrchu mwyndoddi un cam hon sydd ond yn defnyddio ffwrnais drydan i fwyndoddi dur di-staen yn cael ei dileu'n raddol oherwydd cylch toddi hir, cyfradd gweithredu isel a chost cynhyrchu uchel. Gyda datblygiad parhaus y broses buro oddi ar y ffwrnais a chymhwysiad eang ffwrneisi AOD, ar hyn o bryd mae llawer o fentrau cynhyrchu dur di-staen yn defnyddio rhywfaint o haearn tawdd isel-ffosfforws neu ddadffosfforaidd i gymryd lle dur sgrap, a defnyddio haearn tawdd ac aloion fel deunyddiau crai i fynd i mewn. y ffwrnais AOD ar gyfer mwyndoddi dur di-staen. Proses mwyndoddi un cam newydd.
O'i gymharu â'r broses fwyndoddi un cam gynharach, mae'r broses fwyndoddi un cam newydd yn dileu cyswllt mwyndoddi'r ffwrnais drydan yn y broses gynhyrchu. Mae ei fanteision yn cynnwys: yn gyntaf, buddsoddiad is; yn ail, costau cynhyrchu is; defnydd, a gwella purdeb dur tawdd; yn bedwerydd, mae'r gymhareb sgrap yn isel, sy'n addas ar gyfer y farchnad sgrap presennol; yn bumed, mae'n arbennig o ddarbodus ar gyfer mwyndoddi 400 o ddur di-staen cyfres.
Fodd bynnag, mae gan y dull un-cam newydd ofynion penodol ar gyfer amodau deunydd crai a datrysiadau cynnyrch: Yn gyntaf, mae'n ofynnol i gynnwys ffosfforws yr haearn tawdd yn y ffwrnais AOD fod yn llai na 0.03 y cant, felly mae'r dephosphorization rhaid ychwanegu haearn tawdd at y broses fwyndoddi; yn ail, defnyddir yr aloi fel y deunydd crai yn y dull un cam newydd. Mae'n cael ei ychwanegu at y ffwrnais AOD, a bydd y swm gormodol o aloi carbon uchel a ychwanegir at y ffwrnais AOD yn effeithio ar gydbwysedd gwres y broses fwyndoddi gyfan, ac nid yw'n addas ar gyfer mathau dur di-staen gyda chydrannau cymhleth a chynnwys aloi uchel.
Mae'r broses gynhyrchu dur di-staen un cam newydd yn cael ei ddefnyddio'n eang ar hyn o bryd wrth gynhyrchu 400 o ddur di-staen cyfres. Fel gwlad sy'n datblygu, nid oes gan Tsieina adnoddau dur sgrap ac mae'n hynod wael o nicel. Yn ogystal, defnyddir 400 o ddur di-staen cyfres yn eang ym mywyd beunyddiol a chynhyrchu diwydiannol. Mae'r amodau gwrthrychol hyn yn gwneud y mwyndoddi dur di-staen un cam newydd yn fwy a mwy poblogaidd. Mae llawer o weithgynhyrchwyr yn ei ddefnyddio.
3.2 Proses fwyndoddi dau gam
Y llwybr proses dau gam yw EAF → AOD, EAF → VOD (ffwrnais arc trydan → ffwrnais puro gwactod VOD). Mae cynhwysedd cynhyrchu'r broses EAF→AOD yn cyfrif am tua 70 y cant o gapasiti cynhyrchu dur di-staen y byd. Defnyddir y ffwrnais EAF yn bennaf i doddi dur sgrap a deunyddiau crai aloi i gynhyrchu dur di-staen wedi'i doddi ymlaen llaw, sydd wedyn yn cael ei fwyndoddi i ddur tawdd dur di-staen cymwys yn y ffwrnais AOD. .
Yn y broses dau gam, os yw cynnwys ffosfforws y deunyddiau crai sy'n mynd i mewn i'r ffwrnais drydan yn gymharol uchel, mae angen ychwanegu cyswllt dephosphorization dur di-staen cyn-doddi rhwng y ffwrnais drydan a'r ffwrnais AOD. Y prosesau dephosphorization cyn-doddi a ddefnyddir amlaf yw dephosphorization trawsnewidydd a dephosphorization chwistrellu top tanc metel poeth. Pan fydd y dull dau gam yn defnyddio haearn tawdd ffwrnais chwyth fel y prif ddeunydd crai ar gyfer mwyndoddi dur di-staen, os yw cynnwys ffosfforws ffwrnais chwyth yn uchel, mae angen ychwanegu cyswllt dephosphorization hefyd.
Defnyddir y broses fwyndoddi dur di-staen dau gam yn eang wrth gynhyrchu cyfresi amrywiol o ddur di-staen. Amrywiaeth dur di-staen 95 y cant.
Fodd bynnag, mae angen i'r dull dau gam dalu sylw o hyd i'r tri phwynt canlynol o ran defnydd canolig a chynllun amrywiaeth: Yn gyntaf, gyda chynnydd y broses fwyndoddi a gwelliant lefel gweithredu yn y blynyddoedd diwethaf, y defnydd o argon ac mae cyfryngau eraill yn y broses fwyndoddi dau gam wedi'i leihau'n sylweddol. Fodd bynnag, o'i gymharu â'r dull un cam a'r dull tri cham, mae'r defnydd o argon a chyfryngau eraill yn dal i fod ychydig yn fwy; yn ail, pan fydd y ffwrnais AOD yn decarburizes i'r diwedd, mae'r cynnwys ocsigen yn y dur tawdd yn gymharol uchel, a rhaid ychwanegu ferrosilicon i leihau'r ocsigen yn y dur tawdd, felly mae'r defnydd ferrosilicon Y trydydd yw na ellir ei ddefnyddio i gynhyrchu dur gwrthstaen carbon uwch-isel a nitrogen ar hyn o bryd, ac mae'r cynnwys nwy yn y dur yn gymharol uchel.
3.3 Proses fwyndoddi tri cham
Llif proses sylfaenol y dull tri cham yw: ffwrnais mwyndoddi cynradd → trawsnewidydd chwythu dwbl / ffwrnais AOD → dyfais puro gwactod. Mae'r dull tri cham yn ddull datblygedig ar gyfer mwyndoddi dur di-staen, ac mae ansawdd y cynnyrch yn dda, sy'n addas ar gyfer gweithgynhyrchwyr proffesiynol a chynhyrchu dur di-staen mewn mentrau haearn a dur ar y cyd.
Mae'r dull tri cham o ddur di-staen yn ychwanegu cam o decarburization dwfn ar sail y dull dau gam. Manteision ei broses mwyndoddi yw: yn gyntaf, mae'r rhaniad llafur ym mhob cyswllt yn glir, mae'r rhythm cynhyrchu yn gyflym, ac mae'r llawdriniaeth wedi'i optimeiddio; Mae cynnwys ocsigen a chynhwysion yn isel, ac mae'r ystod o gynhyrchion y gellir eu cynhyrchu yn eang; y trydydd yw y gellir defnyddio haearn tawdd ar gyfer mwyndoddi, nid yw'r gofynion ar gyfer deunyddiau crai yn uchel, ac mae'r dewis o ddeunyddiau crai yn hyblyg.
Fodd bynnag, mae'r broses fwyndoddi dur di-staen tri cham yn gwireddu'r swyddogaeth fetelegol gam wrth gam, a fydd yn cael yr effeithiau canlynol ar y buddsoddiad cynhyrchu: yn gyntaf, mae'r cysylltiadau proses yn cynyddu, ac mae'r costau buddsoddi a chynhyrchu yn gymharol uchel; yn ail, mae'r system offer gwactod yn gymhleth ac mae'r swm cynnal a chadw yn fawr.
Ar hyn o bryd, mae'r broses fwyndoddi ar gyfer cynhyrchu dur di-staen yn y byd yn bennaf yn mabwysiadu'r dull dau gam a'r dull tri cham. Yn eu plith, y dull dau gam o EAF ynghyd ag AOD neu EAF ynghyd â VOD yw'r un a ddefnyddir fwyaf, gan gyfrif am tua 70 y cant, ac mae'r dull tri cham yn cyfrif am tua 20 y cant. Gan fod haearn tawdd ffosfforws isel yn cael ei ddefnyddio'n helaeth mewn cynhyrchu dur di-staen, mae'r broses fwyndoddi dur di-staen un cam newydd hefyd yn cael ei fabwysiadu gan fwy a mwy o fentrau cynhyrchu dur di-staen. Er mwyn addasu i'r gystadleuaeth ffyrnig yn y farchnad ddur di-staen, gwella ansawdd y cynnyrch a lleihau costau cynhyrchu, mae mentrau amrywiol yn fy ngwlad yn dewis prosesau mwyndoddi dur di-staen priodol yn ôl eu hamodau gwirioneddol.
4. Dewis llwybr proses mwyndoddi ar gyfer mentrau cynhyrchu dur di-staen domestig
Wrth benderfynu ar lwybr y broses fwyndoddi dur di-staen, dylid yn gyntaf gymryd amlinelliad y cynnyrch fel y man cychwyn, a dewis y llwybr proses mwyndoddi dur di-staen priodol yn seiliedig ar gyfansoddiad deunydd crai mwyndoddi dur di-staen a'r mecanwaith mireinio dur di-staen. Bydd ffactorau megis amodau deunydd crai, graddfa gynhyrchu, cynlluniau cynnyrch, costau gweithredu ac arferion gweithredu gweithwyr mentrau cynhyrchu dur di-staen yn effeithio ar y dewis o broses gynhyrchu mwyndoddi dur di-staen. Gan fod ffactorau megis deunyddiau crai, costau gweithredu a chynlluniau cynnyrch yn cael eu heffeithio'n fawr gan amrywiadau yn y farchnad, dylai'r dewis o brosesau cynhyrchu mewn gweithdai mwyndoddi dur di-staen modern fod â hyblygrwydd penodol, a gellir addasu'r prosesau cynhyrchu a chynlluniau cynnyrch yn unol ag amodau'r farchnad.
Mae'r rhan fwyaf o fentrau cynhyrchu dur di-staen ar raddfa fawr Tsieina yn fentrau dur integredig, megis Taiyuan Iron and Steel Co, Ltd, Jiuzhou Iron and Steel Co, Ltd, sy'n cynhyrchu dur di-staen a dur carbon. Ar gyfer y mentrau haearn a dur cyfun hyn, gall cyfluniad offer proses fodloni gofynion llwybrau proses arallgyfeirio a chymarebau gwahanol o ddeunyddiau crai. Mae'r ystod o ddeunyddiau crai yn gymharol eang. Mae digon o gyflenwad haearn tawdd a dur sgrap a all ddiwallu'r anghenion. Gellir dewis y deunyddiau crai gorau. Cynllun cyfatebol. Mae gan y mentrau hyn fwy o hyblygrwydd wrth ddewis llwybrau prosesau mwyndoddi dur di-staen.
Oherwydd diffyg adnoddau sgrap dur di-staen yn Tsieina, cost uchel y cynhwysion yn y broses fwyndoddi dur di-staen sy'n defnyddio sgrap fel y prif ddeunydd crai, ynghyd â'r defnydd uchel o ynni o holl fwyndoddi sgrap, ac ansawdd gwael y sgrap hwnnw yn dod â llawer o elfennau niweidiol i ddur tawdd, mae mwy a mwy o gynhyrchu dur di-staen yn Tsieina Mae mentrau'n tueddu i ddefnyddio haearn tawdd ffwrnais chwyth dephosphorized i fwyndoddi dur di-staen. Yn enwedig yn y mentrau cymhleth haearn a dur, gall defnyddio ffwrnais chwyth y system ddur carbon i gyflenwi rhan o'r haearn tawdd i'r system mwyndoddi dur di-staen leihau cost deunyddiau crai fesul tunnell o ddur yn effeithiol. Ar yr un pryd, defnyddir cyfleusterau trin dephosphorization yn eang mewn prosesau cynhyrchu dur di-staen. Gall cymhwyso cyfleusterau trin dephosphorization nid yn unig leihau'r gofynion ar gyfer deunyddiau crai mewn cynhyrchu dur di-staen, ond hefyd leihau costau cynhyrchu, fel y gellir defnyddio haearn tawdd ffwrnais chwyth, dur sgrap cyffredin, haearn moch ffosfforws uchel ac aloion ffosfforws uchel yn fawr. meintiau wrth gynhyrchu dur di-staen.
