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不锈钢三大技术关键

不锈钢具有优良的耐蚀性、加工性和精美的装饰性,因此自1912年工业化生产以来,得到广泛应用和快速发展。20世纪90年代以来,世界不锈钢消费量以平均每年7.4%的速度增长。我国不锈钢在1995年以前粗钢产量最高不足25万吨,生产增长缓慢。但近10年来,随着改革开放的深入,国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,我国不锈钢的生产与消费也都出现了快速增长的迅猛势头。 不锈钢行业得以快速发展的关键是三大技术的应用,这就是:炉外精炼、连铸和多辊冷轧。

(1)炉外精炼。不锈钢较大规模的工业生产最早是采用电弧炉冶炼,进入1940年以后,高温脱碳保铬理论被提出,为成功研制电弧炉返回吹氧法冶炼不锈钢奠定了基础。但由于成本很高,不锈钢仍然是一个高价钢种。20世纪60年代,德国的维顿公司(Witten)和美国的联合碳化物公司(UnionCarbide)分别研制成功VOD和AOD精炼法,使得采用便宜的原料(高碳铬铁)冶炼不锈钢成为可能,并大大提高了钢的纯净度,这就显著降低了不锈钢的生产成本。所谓AOD法,即氩氧脱碳法(ArgonOxygenDecarburization),实际是一种转炉,在其接近炉体底部的侧壁上设置数根双层套通管,内管吹入氧、氩混合气体,外管通入氩气进行冷却。所谓VOD法,即真空吹氧脱碳法(VaccumOxygenDecarburization),是用真空装置降低CO分压进行脱碳的精炼方法。目前,AOD和VOD法已成为精炼不锈钢的主流技术,其中AOD法生产量占不锈钢总产量的68.7%,VOD法占26.3%。

(2)连铸。第一台不锈钢连铸机出现在1949年美国的阿•勒德隆公司(AL),1960年日本新日铁建造了世界上第一台宽度超过1米的不锈钢宽板坯连铸机。此后不锈钢的连铸技术蓬勃发展,其连铸比已超过95%,成为不锈钢降低成本、提高成材率的关键技术。我国在近几年投产的3台较先进的连铸机分别安装在太钢、宝钢集团上钢一厂和五厂。这些连铸机的投产必将进一步提高中国不锈钢连铸技术的水平。

(3)多辊冷轧。最初德国人研发了10~18根支撑辊的多辊轧机,并发展为20辊轧机,但宽度不够。后来进一步开发出现在所普遍使用的小直径工作辊20辊轧机,由于可以宽幅轧制,普及很快,目前已占世界不锈钢冷轧机的90%。 以上三大技术的发展与进步,使不锈钢的质量提高、成本降低,由过去每吨几千美元降到20世纪末的1000多美元。1950年时世界不锈钢产量还不到100万吨;而截至2005年,已达到3000万吨。自2000年以来,我国不锈钢生产取得了明显的进展,以太钢为代表的老厂技术改造速度加快,以宝钢为代表的新建不锈钢项目顺利完成,其品种质量也有很大的提高,消耗和成本进一步下降。可以期望,不久的将来,中国不仅是不锈钢的消费大国,也将是不锈钢的生产大国。

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