स्टेनलेस स्टील गलाने की प्रक्रिया और विकास
मेरा देश स्टेनलेस स्टील की खपत और उत्पादन में एक बड़ा देश बन गया है, और स्टेनलेस स्टील के उत्पादन को विभिन्न किस्मों और प्रकार के कच्चे माल के अनुसार व्यवस्थित करने की आवश्यकता है। वर्तमान में, मेरे देश के स्टेनलेस स्टील उत्पादन की विकास दिशा गुणवत्ता में सुधार, लागत कम करना, ऊर्जा बचाने और उत्सर्जन को कम करना है, और साथ ही, कच्चे माल और तकनीकी उपकरणों के मिलान को अनुकूलित करना जारी रखना है। इस पत्र में, स्टेनलेस स्टील की कई विशिष्ट गलाने की प्रक्रियाओं की तुलना और विश्लेषण किया जाता है।
इसके उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध और उत्कृष्ट व्यापक गुणों के कारण, विभिन्न औद्योगिक और नागरिक क्षेत्रों में स्टेनलेस स्टील का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। मेरे देश का स्टेनलेस स्टील का उत्पादन देर से शुरू हुआ, और 2000 में समाप्त हुआ, जब यह लंबे समय तक 300,000 टन पर मंडराता रहा, जो तेजी से विकास की छलांग लगाने और छलांग लगाने की प्रवृत्ति को दर्शाता है। 2017 में, कच्चे स्टेनलेस स्टील का वैश्विक उत्पादन 48.08 मिलियन टन था, और चीन का स्टेनलेस स्टील उत्पादन 25.7737 मिलियन टन तक पहुंच गया, जो वैश्विक उत्पादन का 54 प्रतिशत है। उत्पादन क्षमता में वृद्धि के साथ, तकनीकी प्रक्रिया को अनुकूलित करके और कच्चे माल की लागत को कम करके उद्यमों की बाजार प्रतिस्पर्धा में सुधार कैसे किया जाए, यह आसन्न है।
1. स्टेनलेस स्टील गलाने का विकास
20वीं शताब्दी की शुरुआत में, इंग्लैंड के शेफ़ील्ड ने सफलतापूर्वक पहली व्यावसायिक ग्रेड स्टेनलेस स्टील को गलाने और कास्ट किया, और तब से स्टेनलेस स्टील ने लोगों का ध्यान आकर्षित किया। 1940 के दशक तक, अमेरिकन हिल्टी (DCHilty) ने Cr-C तापमान संतुलन के अध्ययन के माध्यम से, उच्च तापमान स्थितियों के तहत डीकार्बराइजेशन और क्रोमियम प्रतिधारण के सिद्धांत का प्रस्ताव रखा, जिसने स्टेनलेस स्टील गलाने की सैद्धांतिक नींव रखी, और इस आधार पर आगे का अध्ययन किया। स्टेनलेस स्टील उत्पादन की भौतिक रासायनिक प्रतिक्रिया पर तरलीकृत कार्बन के आंशिक दबाव को कम करने के प्रभाव से स्टेनलेस स्टील गलाने की तकनीक का विकास हुआ है। 1960 के दशक के मध्य तक, जर्मनी में विटन कंपनी के एडेल कारखाने ने सफलतापूर्वक वैक्यूम विधि VOD, और संयुक्त राज्य अमेरिका में यूनाइटेड कार्बाइड कंपनी की कमजोर पड़ने वाली विधि AOD विकसित की, जिससे स्टेनलेस स्टील गलाने की लागत में काफी कमी आई, सुधार हुआ। स्टेनलेस स्टील की उत्पादन क्षमता, और स्टेनलेस स्टील के बड़े पैमाने पर उत्पादन को सक्षम किया। संभव हो जाना।
2. स्टेनलेस स्टील गलाने के उपकरण
स्टेनलेस स्टील गलाने की प्रक्रिया का चुनाव स्टील ग्रेड और कच्चे माल से संबंधित है। इन कच्चे माल में मुख्य रूप से शामिल हैं: स्क्रैप स्टील, पिघला हुआ लोहा, क्रोम अयस्क, निकल अयस्क मिश्र धातु, आदि।
स्टेनलेस स्टील गलाने में प्रयुक्त उपकरण को दो श्रेणियों में बांटा गया है: प्राथमिक गलाने वाले उपकरण और शोधन उपकरण। प्राथमिक गलाने वाले उपकरण में शामिल हैं: इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस (ईएएफ), गैर-वैक्यूम इंडक्शन फर्नेस (आमतौर पर छोटे पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है), जलमग्न आर्क फर्नेस, कनवर्टर। रिफाइनिंग उपकरण में मुख्य रूप से लैडल टाइप रिफाइनिंग उपकरण (वीओडी, एसएस-वीओडी, वीओडी-पीबी, आदि), कनवर्टर टाइप रिफाइनिंग उपकरण (एओडी, वीओडीसी, वीसीआर, सीएलयू, केसीबी-एस, केओबीएमएस, के-बीओपी, एमआरपी-एल) शामिल हैं। जीओआर, आदि) और आरएच फ़ंक्शन विस्तार शोधन उपकरण (आरएच-ओबी, आरएच-केटीबी, आरएच-केपीबी, आदि) तीन श्रेणियां।
सामान्यतया, जब गलाने वाला कच्चा माल स्क्रैप स्टील होता है, तो प्राथमिक गलाने वाले उपकरण इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस प्लस रिफाइनिंग उपकरण की शॉर्ट-फ्लो प्रक्रिया को अपनाते हैं;
जब कच्चा माल पिघला हुआ लोहा होता है, तो प्राथमिक शोधन उपकरण कनवर्टर प्लस रिफाइनिंग उपकरण की प्रक्रिया को अपनाता है;
जब कच्चा माल स्क्रैप स्टील प्लस पिघला हुआ लोहा होता है, तो प्राथमिक गलाने वाले उपकरण इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस प्लस कनवर्टर प्लस रिफाइनिंग उपकरण की प्रक्रिया को अपनाते हैं;
जब कच्चा माल क्रोम अयस्क होता है, तो प्राथमिक रिफाइनिंग उपकरण गलाने की प्रक्रिया को कम करने वाले कनवर्टर प्लस डीकार्बराइजेशन कनवर्टर प्लस रिफाइनिंग उपकरण को अपनाता है (वर्तमान में इस प्रक्रिया का चयन जापान में कावासाकी स्टील द्वारा किया जाता है);
जब घरेलू लेटराइट निकल अयस्क को कच्चे माल के रूप में उपयोग किया जाता है, तो प्राथमिक शोधन उपकरण भट्ठा सुखाने की प्रक्रिया को गोद लेता है और रोटरी भट्ठा प्लस जलमग्न आर्क फर्नेस प्लस कनवर्टर प्लस रिफाइनिंग उपकरण को अपनाता है।
3. स्टेनलेस स्टील गलाने की प्रक्रिया पथ
वर्तमान में, स्टेनलेस स्टील के उत्पादन के लिए गलाने की प्रक्रिया को मुख्य रूप से एक-चरण विधि, दो-चरणीय विधि और तीन-चरण विधि में विभाजित किया गया है।
3.1 एक-चरणीय गलाने की प्रक्रिया
प्रारंभिक एक-चरण स्टेनलेस स्टील गलाने की प्रक्रिया एक इलेक्ट्रिक भट्टी में स्क्रैप पिघलने, डीकार्बराइजेशन, कमी और शोधन प्रक्रियाओं को पूरा करने के लिए संदर्भित करती है, और चार्ज को एक चरण में स्टेनलेस स्टील में पिघलाया जाता है। यह वन-स्टेप स्मेल्टिंग उत्पादन प्रक्रिया जो केवल स्टेनलेस स्टील को गलाने के लिए इलेक्ट्रिक फर्नेस का उपयोग करती है, लंबे समय तक गलाने के चक्र, कम संचालन दर और उच्च उत्पादन लागत के कारण धीरे-धीरे समाप्त हो जाती है। ऑफ-फर्नेस रिफाइनिंग प्रक्रिया के निरंतर विकास और एओडी भट्टियों के व्यापक अनुप्रयोग के साथ, कई स्टेनलेस स्टील उत्पादन उद्यम वर्तमान में स्क्रैप स्टील को बदलने के लिए कुछ कम-फास्फोरस या डीफोस्फोराइज्ड पिघला हुआ लोहा का उपयोग करते हैं, और कच्चे माल के रूप में पिघला हुआ लोहा और मिश्र धातु का उपयोग करते हैं। स्टेनलेस स्टील गलाने के लिए AOD भट्ठी। नई एक-चरणीय गलाने की प्रक्रिया।
पहले की एक-चरणीय गलाने की प्रक्रिया की तुलना में, नई एक-चरणीय गलाने की प्रक्रिया उत्पादन प्रक्रिया में विद्युत भट्टी के गलाने की कड़ी को समाप्त कर देती है। इसके फायदों में शामिल हैं: पहला, कम निवेश; दूसरा, कम उत्पादन लागत; खपत, और पिघला हुआ स्टील की शुद्धता में सुधार; चौथा, स्क्रैप अनुपात कम है, जो मौजूदा स्क्रैप बाजार के लिए उपयुक्त है; पांचवां, यह 400 श्रृंखला स्टेनलेस स्टील को गलाने के लिए विशेष रूप से किफायती है।
हालांकि, कच्चे माल की स्थिति और उत्पाद समाधान के लिए नई एक-चरणीय विधि में कुछ आवश्यकताएं हैं: सबसे पहले, एओडी भट्ठी में पिघला हुआ लोहा की फास्फोरस सामग्री 0.03 प्रतिशत से कम होनी चाहिए, इसलिए डीफोस्फोराइजेशन पिघला हुआ लोहा गलाने की प्रक्रिया में जोड़ा जाना चाहिए; दूसरा, मिश्र धातु का उपयोग नई एक-चरणीय विधि में कच्चे माल के रूप में किया जाता है। इसे AOD भट्टी में जोड़ा जाता है, और AOD भट्टी में जोड़े गए उच्च कार्बन मिश्र धातु की अत्यधिक मात्रा पूरी गलाने की प्रक्रिया के गर्मी संतुलन को प्रभावित करेगी, और जटिल घटकों और उच्च मिश्र धातु सामग्री वाले स्टेनलेस स्टील की किस्मों के लिए उपयुक्त नहीं है।
नई वन-स्टेप स्टेनलेस स्टील उत्पादन प्रक्रिया वर्तमान में 400 श्रृंखला स्टेनलेस स्टील के उत्पादन में व्यापक रूप से उपयोग की जाती है। एक विकासशील देश के रूप में, चीन के पास स्क्रैप स्टील संसाधनों की कमी है और वह बेहद निकेल-गरीब है। इसके अलावा, दैनिक जीवन और औद्योगिक उत्पादन में 400 श्रृंखला स्टेनलेस स्टील का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। ये उद्देश्य स्थितियां नए वन-स्टेप स्टेनलेस स्टील को अधिक से अधिक लोकप्रिय बनाती हैं। कई निर्माता इसका इस्तेमाल करते हैं।
3.2 दो-चरण गलाने की प्रक्रिया
दो-चरणीय प्रक्रिया मार्ग ईएएफ → एओडी, ईएएफ → वीओडी (इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस → वीओडी वैक्यूम रिफाइनिंग फर्नेस) है। ईएएफ → एओडी प्रक्रिया की उत्पादन क्षमता दुनिया की स्टेनलेस स्टील उत्पादन क्षमता का लगभग 70 प्रतिशत है। EAF भट्टी का उपयोग मुख्य रूप से स्टेनलेस स्टील के पूर्व-पिघलने के लिए स्क्रैप स्टील और मिश्र धातु के कच्चे माल को पिघलाने के लिए किया जाता है, जिसे बाद में AOD भट्टी में योग्य स्टेनलेस स्टील पिघले हुए स्टील में पिघलाया जाता है। .
दो-चरणीय प्रक्रिया में, यदि विद्युत भट्टी में प्रवेश करने वाले कच्चे माल की फास्फोरस सामग्री अपेक्षाकृत अधिक होती है, तो इलेक्ट्रिक भट्टी और AOD भट्टी के बीच स्टेनलेस स्टील प्री-मेल्ट डीफॉस्फोराइजेशन की एक कड़ी को जोड़ने की आवश्यकता होती है। सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली प्री-मेल्ट डीफॉस्फोराइजेशन प्रक्रियाएं कन्वर्टर डीफॉस्फोराइजेशन और हॉट मेटल टैंक टॉप स्प्रे डीफॉस्फोराइजेशन हैं। जब दो-चरणीय विधि स्टेनलेस स्टील गलाने के लिए मुख्य कच्चे माल के रूप में ब्लास्ट फर्नेस पिघले हुए लोहे का उपयोग करती है, यदि ब्लास्ट फर्नेस फॉस्फोरस सामग्री अधिक है, तो एक डीफॉस्फोराइजेशन लिंक जोड़ना भी आवश्यक है।
स्टेनलेस स्टील की विभिन्न श्रृंखलाओं के उत्पादन में दो-चरण स्टेनलेस स्टील गलाने की प्रक्रिया का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। 95 प्रतिशत स्टेनलेस स्टील किस्म।
हालांकि, मध्यम खपत और विविधता योजना के संदर्भ में दो-चरणीय विधि को अभी भी निम्नलिखित तीन बिंदुओं पर ध्यान देने की आवश्यकता है: पहला, गलाने की प्रक्रिया की प्रगति और हाल के वर्षों में संचालन स्तर में सुधार के साथ, आर्गन की खपत और दो-चरणीय गलाने की प्रक्रिया में अन्य मीडिया को काफी कम कर दिया गया है। हालांकि, वन-स्टेप मेथड और थ्री-स्टेप मेथड की तुलना में, आर्गन और अन्य मीडिया की खपत अभी भी थोड़ी बड़ी है; दूसरा, जब एओडी फर्नेस अंत तक डीकार्बराइज करता है, पिघला हुआ स्टील में ऑक्सीजन सामग्री अपेक्षाकृत अधिक होती है, और फेरोसिलिकॉन को पिघला हुआ स्टील में ऑक्सीजन को कम करने के लिए जोड़ा जाना चाहिए, इसलिए फेरोसिलिकॉन खपत तीसरा यह है कि इसका उत्पादन करने के लिए उपयोग नहीं किया जा सकता है वर्तमान में अल्ट्रा-लो कार्बन और नाइट्रोजन स्टेनलेस स्टील, और स्टील में गैस की मात्रा अपेक्षाकृत अधिक है।
3.3 तीन-चरण गलाने की प्रक्रिया
थ्री-स्टेप विधि का मूल प्रक्रिया प्रवाह है: प्राथमिक गलाने वाली भट्टी → डबल ब्लोइंग कन्वर्टर / AOD फर्नेस → वैक्यूम रिफाइनिंग डिवाइस। स्टेनलेस स्टील को गलाने के लिए तीन-चरण विधि एक उन्नत विधि है, और उत्पाद की गुणवत्ता अच्छी है, जो पेशेवर निर्माताओं और संयुक्त लोहा और इस्पात उद्यमों में स्टेनलेस स्टील के उत्पादन के लिए उपयुक्त है।
स्टेनलेस स्टील की तीन-चरणीय विधि दो-चरणीय विधि के आधार पर गहरे डीकार्बराइजेशन का एक चरण जोड़ती है। इसकी गलाने की प्रक्रिया के फायदे हैं: पहला, प्रत्येक कड़ी में श्रम का विभाजन स्पष्ट है, उत्पादन की लय तेज है, और संचालन अनुकूलित है; ऑक्सीजन और समावेशन की सामग्री कम है, और उत्पादित किए जा सकने वाले उत्पादों की श्रेणी व्यापक है; तीसरा यह है कि पिघला हुआ लोहा गलाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, कच्चे माल की आवश्यकता अधिक नहीं होती है, और कच्चे माल का चयन लचीला होता है।
हालांकि, तीन-चरण स्टेनलेस स्टील गलाने की प्रक्रिया चरण-दर-चरण धातुकर्म कार्य को महसूस करती है, जिसका उत्पादन निवेश पर निम्नलिखित प्रभाव पड़ेगा: पहला, प्रक्रिया लिंक में वृद्धि हुई है, और निवेश और उत्पादन लागत अपेक्षाकृत अधिक है; दूसरा, वैक्यूम उपकरण प्रणाली जटिल है और रखरखाव राशि बड़ी है।
वर्तमान में, दुनिया में स्टेनलेस स्टील के उत्पादन के लिए गलाने की प्रक्रिया मुख्य रूप से दो-चरणीय विधि और तीन-चरणीय विधि को अपनाती है। उनमें से, ईएएफ प्लस एओडी या ईएएफ प्लस वीओडी की दो-चरणीय विधि सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाती है, लगभग 70 प्रतिशत के लिए लेखांकन, और तीन-चरण विधि लगभग 20 प्रतिशत के लिए जिम्मेदार है। चूंकि स्टेनलेस स्टील के उत्पादन में कम-फास्फोरस पिघला हुआ लोहा व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, इसलिए अधिक से अधिक स्टेनलेस स्टील उत्पादन उद्यमों द्वारा नई एक-चरण स्टेनलेस स्टील गलाने की प्रक्रिया को भी अपनाया जाता है। स्टेनलेस स्टील बाजार में भयंकर प्रतिस्पर्धा के अनुकूल होने के लिए, उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार और उत्पादन लागत को कम करने के लिए, मेरे देश में विभिन्न उद्यम अपनी वास्तविक परिस्थितियों के अनुसार उपयुक्त स्टेनलेस स्टील गलाने की प्रक्रिया का चयन करते हैं।
4. घरेलू स्टेनलेस स्टील उत्पादन उद्यमों के लिए गलाने की प्रक्रिया मार्ग का चयन
स्टेनलेस स्टील गलाने की प्रक्रिया मार्ग का निर्धारण पहले उत्पाद की रूपरेखा को प्रारंभिक बिंदु के रूप में लेना चाहिए, और स्टेनलेस स्टील गलाने की कच्ची सामग्री संरचना और स्टेनलेस स्टील शोधन तंत्र के आधार पर उपयुक्त स्टेनलेस स्टील गलाने की प्रक्रिया मार्ग का चयन करना चाहिए। कच्चे माल की स्थिति, उत्पादन पैमाने, उत्पाद योजना, परिचालन लागत और स्टेनलेस स्टील उत्पादन उद्यमों के श्रमिकों की परिचालन आदतों जैसे कारक स्टेनलेस स्टील गलाने की उत्पादन प्रक्रिया की पसंद को प्रभावित करेंगे। चूंकि कच्चे माल, परिचालन लागत और उत्पाद योजना जैसे कारक बाजार के उतार-चढ़ाव से बहुत प्रभावित होते हैं, आधुनिक स्टेनलेस स्टील गलाने की कार्यशालाओं में उत्पादन प्रक्रियाओं के चयन में कुछ लचीलापन होना चाहिए, और उत्पादन प्रक्रियाओं और उत्पाद योजनाओं को बाजार की स्थितियों के अनुसार समायोजित किया जा सकता है।
चीन के अधिकांश बड़े पैमाने पर स्टेनलेस स्टील उत्पादन उद्यम एकीकृत इस्पात उद्यम हैं, जैसे ताइयुआन आयरन एंड स्टील कं, लिमिटेड, जिउझोउ आयरन एंड स्टील कं, लिमिटेड, जो स्टेनलेस स्टील और कार्बन स्टील दोनों का उत्पादन करते हैं। इन संयुक्त लौह और इस्पात उद्यमों के लिए, प्रक्रिया उपकरण का विन्यास विविध प्रक्रिया मार्गों और कच्चे माल के विभिन्न अनुपातों की आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है। कच्चे माल की सीमा अपेक्षाकृत विस्तृत है। पर्याप्त पिघला हुआ लोहे की आपूर्ति और स्क्रैप स्टील है जो जरूरतों को पूरा कर सकता है। सर्वोत्तम कच्चे माल का चयन किया जा सकता है। मिलान योजना। इन उद्यमों में स्टेनलेस स्टील गलाने की प्रक्रिया मार्गों के चयन में अधिक लचीलापन है।
चीन में स्टेनलेस स्टील स्क्रैप संसाधनों की कमी के कारण, स्टेनलेस स्टील गलाने की प्रक्रिया में सामग्री की उच्च लागत जो मुख्य कच्चे माल के रूप में स्क्रैप का उपयोग करती है, सभी स्क्रैप स्मेल्टिंग की उच्च ऊर्जा खपत और स्क्रैप की खराब गुणवत्ता के साथ मिलकर। पिघले हुए स्टील में कई हानिकारक तत्व लाता है, चीन में अधिक से अधिक स्टेनलेस स्टील का उत्पादन होता है उद्यम स्टेनलेस स्टील को गलाने के लिए डीफॉस्फोराइज्ड ब्लास्ट फर्नेस पिघले हुए लोहे का उपयोग करते हैं। विशेष रूप से लोहा और इस्पात जटिल उद्यमों में, स्टेनलेस स्टील गलाने की प्रणाली को पिघला हुआ लोहे के हिस्से की आपूर्ति करने के लिए कार्बन स्टील सिस्टम की ब्लास्ट फर्नेस का उपयोग प्रभावी रूप से प्रति टन स्टील के कच्चे माल की लागत को कम कर सकता है। इसी समय, स्टेनलेस स्टील उत्पादन प्रक्रियाओं में डीफॉस्फोराइजेशन उपचार सुविधाओं का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। डीफॉस्फोराइजेशन उपचार सुविधाओं के आवेदन से न केवल स्टेनलेस स्टील के उत्पादन में कच्चे माल की आवश्यकताओं को कम किया जा सकता है, बल्कि उत्पादन लागत को भी कम किया जा सकता है, ताकि ब्लास्ट फर्नेस पिघला हुआ लोहा, साधारण स्क्रैप स्टील, उच्च फास्फोरस पिग आयरन और उच्च फास्फोरस मिश्र धातुओं का बड़े पैमाने पर उपयोग किया जा सके। स्टेनलेस स्टील के उत्पादन में मात्रा।
