超低炭素マルテンサイト系ステンレス鋼製錬プロセスの改善と最適化

公開時間： 06 / 24 2021 著者：サイト編集者訪問：12893

超低炭素マルテンサイト系ステンレス鋼 (06Cr13Ni46Mo および 06Cr16Ni46Mo) は、通常、水力タービンの重要な部品の上部クラウン、下部リング、ブレードおよびガイドベーンに使用される重要な材料です。このシリーズのステンレス鋼材料は製錬技術が難しく、製品品質に対する要求が高いです。特に三峡水力発電装置の製造においては、国内の大手水力発電装置製造会社0.05社が国内外の水力発電製造技術と基準を導入し、国内の水力発電製造技術と基準を確立した。水力発電設備の主要コンポーネントに関する三峡規格（この規格に含まれる材料要件は国内業界で最高レベルを表します）。溶鋼の組成要件は、ω(C)≦0.028%、ω(P)≦0.015%、ω(S)≦1.00%、ω(Si)≦1.00%、ω(Mn)≦12.45%、ω(Cr)≧3.5%、ω(Ni)=4.5～0.40%、ω(Mo)=1.00である。～80%、ω(O)≤10×6-150、ω(N)≤10×6-3、ω(H)≤10×6-XNUMX。

高品質のステンレス鋳物を生産するために、国内外のメーカーは主に電気炉＋精錬（AOD、VOD、LF等）を用いて生産しています。中でも、AODを使用したステンレス鋼の製錬は、ステンレス鋼精錬の主流の技術となっています。現在、国内外のメーカーがこのシリーズのステンレス鋼材を生産している場合、製造時やその後の加工時に亀裂が発生しやすく、使用中に亀裂が発生する場合があります。したがって、この一連の素材鋳物の品質を向上させるためには、溶鋼本来の品質を向上させて鋳物全体の性能を向上させる必要があります。

MINGHE Groupの技術担当者は、同社独自のステンレス鋼製錬プロセスにおける長い脱炭時間、多量の酸素消費量、高い浴温度、長い高温滞留時間の問題に取り組んできました。プロセス改善とAOD精錬炉の導入により、溶鋼の品質が向上しました。

周知のとおり、酸素吹き込みと脱炭の鍵は、溶鋼中の酸素と炭素、クロム、シリコン、マンガンなどの元素との反応を制御することです。鋼冶金学の原理に基づいて、AOD の使用と組み合わせて、技術者は元のステンレス鋼製錬の主要なプロセスパラメータを改善および最適化しました。

AOD法は、アルゴンと酸素のガスを用いて、混合ガスとして溶鋼を炉底側から溶融池に吹き込む方法です。吹き込みプロセス中、CO の分圧はアルゴンによって希釈されて低下します。これにより、製錬中のステンレス鋼の脱炭とクロムの保存が大幅に促進されます。 AOD精錬の還元段階では、脱酸のためのフェロシリコンと石灰石スラグの添加、およびアルゴンの激しい撹拌により、溶鋼を深く脱硫することができます。 AOD精錬中のアルゴンの強力な撹拌により溶鋼中の酸化物の分離が促進され、溶鋼の清浄度が向上するため、溶鋼中の介在物含有量が少なく、大きな粒子の介在物はほとんど存在しません。介在物の主な形態も電気炉珪酸マンガンから珪酸カルシウムへと変化しました。

さらに、AOD 法では、ブロープロセス中に鋼から鉛を除去することもできます。研究により、ステンレス鋼中の一定量の鉛は熱間加工性に影響を与えることが示されていますが、AOD ブロー後の完成鋼中の ω (Pb) は 10×10-6 未満であり、鋼の性能にはまったく影響しません。

プロセス改善とAODの使用により、高品質の溶鋼が得られます。 Si-Ca および Si-Fe 複合脱酸を使用すると、溶鋼 ω(O) が 80×10-6 に還元されます。活性石灰は脱硫を強化するために使用され、ω(S)が0.015%未満に減少し、溶鋼の清浄度が大幅に向上し、溶鋼組成およびさまざまな物理的および化学的指標の要件を満たします。溶鋼中の有害なガス成分と球状酸化物介在物の含有量が大幅に減少します（球状酸化物等級は 2.0 を超えません）。溶鋼の純度の向上により、鋳造母材の亀裂に対する耐性が向上します。

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