高效生产特殊钢新选择——气氧精炼工艺（GOR）

LIU1018

高效生产特殊钢新选择——气氧精炼工艺（GOR）

    GOR工艺简介
    气氧精炼转炉（GOR）工艺是一种多功能、高效的冶炼工艺，主要应用于合金钢的生产。近五年，中国境内有3个大型不锈钢生产企业（西南不锈钢有限公司、泰山钢铁集团、吴航不锈钢有限公司）选择了该生产工艺，年生产能力均达到100万t，设计产品品种主要有304、205、420、J4。同时，该工艺也可根据不锈钢市场形势，生产部分普碳钢。
    乌克兰米尔格莱德市的“GOR特钢厂”建有一座5tGOR转炉，年生产能力7780t/a，专为“配件生产责任有限公司”提供特种不锈密封配件。“GOR特钢厂”生产上百种高合金耐腐蚀钢，其中含碳量小于0.02％～0.03%的钢种有20多种。现已能生产含碳量0.01%的钢种。“GOR特钢厂”主要产品包括：
    ◆耐腐蚀管道配件和设备用钢材，并能适应高、低温条件的特种钢；
    ◆尿素类钢02Cr25Ni22AMo2、03Cr17Ni14Mo3；
    ◆能够应对低温条件、海水作用、ASTM A350LF2的耐冷、耐腐蚀钢；
    ◆满足硫酸生产（03(06)CrNi28MoCuTi）的高镍合金；
    ◆精密合金钢：GOR转炉工艺能够满足生产高精度化学成分钢的要求，主要针对业主提出的机械、化学性能要求；
    ◆能够取代12Cr18Ni12Ti、12Cr1MoV的03Cr18Ni3Mn5Л、05Cr18Ni5VЛ、08Cr22Ni6Тi、08Cr21Ni6Mo2Ti、10Cr13Mn12NbSi2Ni2Cu2 (ДИ 59)等品种；
    ◆低镍耐腐蚀钢 08Cr18Ti1、08Cr13、12Cr17、04Cr17Ti。
    不仅能够生产耐腐蚀钢和合金（包括超低碳钢），还能生产普碳钢、合金钢、结构钢。尤其在生产电工钢、深冲钢和表面深冲钢、精密低合金钢等领域，优势显著。
    应用该工艺能够完成3.5～5t转炉的一次性冶炼，完成定制钢种的小批量生产。
    工艺特点
    GOR工艺采用底吹或顶底复吹转炉。转炉底部设有3支“管套管”的底枪。在电炉中先加入冶炼高合金初始钢水（初始钢水中的碳含量不限），然后在GOR进行精炼。
    精炼过程由三个阶段组成：两个氧化阶段，一个还原阶段。
    第一阶段，吹氧气的同时，底枪环缝吹天然气，用于氧化钢水中的碳。
    第二阶段，采用专门自动化程序，控制氩氧混合气体吹入量，当氧气吹入量下降时，增大氩气量。这样可以保证最小Cr烧损情况下进行深度脱碳。
    第三阶段，冶炼还原阶段，钢水中只吹氩气。冶炼氮合金钢时，可使用氮气部分或全部替代氩气。
    在吹炼过程中，需要按时倒炉，对钢水进行测温取样。冶炼过程中，向转炉加入造渣剂、冷却剂、氧化剂、散料（用于修正成分）。冶炼周期为60min，其中吹炼时间为40～45min。
    GOR工艺与大型化生产的差别，主要在于扩大了生产世界一流产品的品种范围。
    GOR工艺优势
    ◆与类似工艺相比，产量提高1.5～2倍，这样可减少企业的成本；
    ◆与类似工艺相比，昂贵的氩气消耗量减少1.5～2倍；
    ◆对初始钢水的碳含量不限；
    ◆基于生产过程灵活的特点，初始钢水的冶炼可使用廉价废钢、高碳合金或不锈钢废钢；
    ◆生产耐腐蚀钢时，无需在电炉内加入低磷生铁和合金散料，而是将其直接加入转炉；
    ◆耐火材料消耗量低；
    ◆生产钢种范围广。
    GOR与AOD主要
    工艺区别
    ◆转炉结构（活底，底枪喷吹系统）；
    ◆第一吹炼阶段只吹氧气；
    ◆底枪装置和底枪区域的耐火炉衬采用天然气冷却；
    ◆第二阶段通过调节氧气和中性气体的流量比例，来控制氧化强度；
    ◆精炼过程迅速；
    ◆实现钢的深度脱硫和生产钛合金化钢或其它氧化合金元素钢；
    ◆在不使用氮化铁合金的前提下，生产质量精度±0.01%的氮耐腐蚀合金钢；
    ◆电炉-GOR转炉双联法的Cr利用率为95％～96%；转炉冶炼Cr利用率为98％～99%；
    ◆使用钛做稳定元素生产稳定钢，稳定性差别为60％～62%；
    ◆现有的冶炼工艺，可生产含碳量为0.012％～0.013%成品钢水。
    过程控制自动化系统
    利用自控系统可轻松实现对气氧精炼工艺过程的程控。自控程序包括：
    ◆根据钢种、钢水重量、初始钢水的碳和硅含量，进行计算并控制吹炼状态；
    ◆通过计算程序中的模块来控制第二阶段吹炼；
    ◆根据过程取样中的碳含量，自动调节吹炼程序的连贯性；
    ◆造渣剂、冷却剂、合金散料加入量的计算；
    ◆在不使用气体分析系统情况下，实现对过程的有效控制；
    ◆工艺和事故连锁；
    ◆过程视频显示；
    ◆对冶炼记录进行打印和存档；
    ◆材料和能源介质消耗量的核算。
    产品种类
    GOR工艺能够冶炼的主要钢种如下：
    40Cr13、14Cr17Ni2、01Cr25Ni20、02Cr18Ni11、03Cr23Ni6、优质03Cr24Ni6Mo3等。
    主要业绩
    ◆1987年，在“乌克兰第聂伯特钢厂”，第一座60t GOR转炉投入工业生产；
    ◆在乌克兰米尔格莱德市的“配件生产厂”，一座5t GOR转炉从2002年起生产至今，主要产品为耐腐蚀管道配件，年产量7780t/a；
    ◆2006年，中国第一座GOR转炉在四川“西南不锈”投产；
    ◆2008年5月，3×60t GOR在山东省“泰山钢铁集团”投入使用；
    ◆2009年8月，3×70t GOR在“福建吴航不锈钢有限公司”进行投产热试车。

joey

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