TP321不锈钢无缝钢管晶间腐蚀性能的技术攻关

不锈钢的晶间腐蚀是一种腐蚀破坏现象,表现为晶粒间丧失结合力,以致材料的强度变差。对于晶间腐蚀的产生原因有许多不同的理论,如贫铬理论、晶界吸附理论、沉淀相亚稳论、亚稳相溶解理论、应力论、沉淀相形貌论和腐蚀电化学理论等。 其中,贫铬理论是最早提出且被广泛接受的理论。对18-8型奥氏体不锈钢,晶界处的晶格是不完整的,有利于金属原子的扩散;在晶界及其邻近区域的的Cr会由于碳化物Cr23C6在晶界的沉淀而发生贫乏现象,造成晶界周围出现贫铬区,当Cr质量分数降低至12%左右时,在某些腐蚀介质中沿着材料晶界产生腐蚀,使晶粒间丧失结合力,即产生晶界腐蚀现象。 TP321不锈钢(UNS S32168)是在TP304不锈钢基础上加入Ti元素,以增强其抗晶间腐蚀能力和耐高温性能,其原理是形成稳定的MC型碳化物TiC,以碳化物形成自由焓变化来衡量,TiC远比碳化铬稳定,可减少碳化铬的形成。 在欧美等发达地区市场,TP321不锈钢无缝钢管已逐渐被TP304L、TP316L等低碳、超低碳不锈钢无缝钢管替代;但在我国,TP321不锈钢无缝钢管的需求量仍然很大,根据国际不锈钢论坛(ISSF)公布的数据显示,2012年,我国TP321不锈钢无缝钢管的表观消费量在10万t左右。由于生产工艺与检验条件的限制,目前国内生产的TP321不锈钢无缝钢管耐晶间腐蚀性能合格率不高,一次检验合格率为80%左右。山西太钢不锈钢钢管公司自2009年投产以来,TP321不锈钢无缝钢管产量约占总产量的35%,晶间腐蚀检验一次合格率在70%左右,远低于其他不锈钢产品的水平(≥95%)。为提高成材率,更好地满足用户需要,该公司技术人员针对TP321不锈钢无缝钢管耐晶间腐蚀性能进行了技术攻关,目标为将一次检验合格率提高至95%以上,达到日本住友金属公司等国外先进制造商的水平。 目前国内TP321不锈钢无缝钢管的生产大都采用穿孔→冷轧(拔)→热处理→矫直→酸洗→检验→包装的生产方式。钢管在冷变形后,采用固溶热处理清除变形应力和改善组织,即把钢管加热至奥氏体碳饱和曲线以上温度保温,使碳化物充分溶解到固溶体中再快速冷却,将高温组织在室温下固定下来,获得碳的过饱和固溶体。通过对标活动,对生产流程进行分析,从化学成分控制、热处理制度调整、脱脂工艺优化等方面入手,使得TP321不锈钢无缝钢管的晶间腐蚀一次检验合格率稳定在95%以上,达到攻关目标。具体表现在: (1)通过化学成分设计,调整C、Cr、Ni、Ti等元素比例,可优化TP321不锈钢无缝钢管耐晶间腐蚀性能; (2)TP321不锈钢无缝缝钢管进行固溶热处理时,炉内还原性气氛易造成钢管表面增碳;弱氧化性气氛对钢管表面质量较好,消除了增碳因素,且节约能源; (3)TP321不锈钢无缝钢管冷轧后脱脂不净,对热处理后钢管表面质量影响较大,对耐蚀性能亦有不良影响;通过改进脱脂方法,可有效改善钢管耐晶间腐蚀性能; (4)固溶热处理保温温度设定为1050℃,对TP321不锈钢无缝钢管的耐晶间腐蚀性能有利; (5)若TP321不锈钢无缝钢管在敏感温度区间(450~900℃)内使用且环境存在强腐蚀介质,应对钢管进行稳定化处理。
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发布时间:2014-11-03

宝钢拓展二次冷轧镀锡板应用市场

满足用户差异化需求,宝钢积极推进二次冷轧镀锡板产品的国内外市场开发及应用,产品的影响力和销量得到了持续提升,实现了国内食品、饮料罐用的二次冷轧(DR)材镀锡板销量实绩逐年增长,出口DR材镀锡板保持稳定增长,用户群也不断拓展、扩大。 目前,通过前期的技术交流、材料认证及解决方案支持等服务,宝钢DR材镀锡板拓展到饮料三片罐、食品浅冲罐、皇冠盖、易开盖等新市场领域。截至目前,今年DR材产销量同比增长20%以上。 近年来,为降低产品包装成本,镀锡产品下游用户采用的镀锡板厚度在不断减薄,因此,二次冷轧镀锡板的应用得以不断推广,主要用途包括食品罐身、饮料罐身及旋开盖等各种盖子等,目前已经占到世界总镀锡板消费量的20%左右。 宝钢镀锡板是冷轧镀层产品重要品种之一,产品涵盖所有的镀锡产品系列,种类齐全。为响应下游用户的降本需求,满足不同用户的技术质量需求,并快速进入拓展二次冷轧镀锡板的应用,由宝钢股份营销中心客户与产品服务部、薄板销售部、海外公司、地区公司、制造管理部、冷轧薄板厂、中央研究院和冷轧厂等,组成了DR材镀锡板推进团队,全面推进二次冷轧镀锡板产品的开发及应用。 宝钢DR材镀锡板团队依托产销研平台充分发挥各自优势,整合资源,为二次冷轧材的推广保驾护航。为了更好地摸清用户需求,团队建立了“镀锡重点用户管理清单”,全面梳理用户订货情况,并逐一进行内部评审,重点开展合同特殊评审、质量设计优化及制造改进。生产制造单元按照一贯制质量管理要求,苦练内功,尽最大努力满足二次材切板需求,拓展机组DR材的制造能力。同时,团队通过准确分析区域市场特点,采取产品、服务与商务组合的策略,逐步打开了二次材的国内外市场,并以EVI项目为载体,同步研究用户的使用技术,通过技术营销的方式快速推进二次冷轧材的应用,为后续发展奠定基础。
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发布时间:2014-10-28

莱钢6mm厚超薄规格钢板生产取得新突破

日前,山钢集团莱钢宽厚板事业部成功实现6mm×3960mm极限超薄超宽规格钢板的批量生产,进一步巩固了莱钢在宽薄极限规格钢板生产方面的国内领先地位,提升了公司配套接单能力。 对于4300mm宽厚板轧机而言,6mm钢板属于厚度极限规格产品,并且宽度越宽,生产难度越大。莱钢宽厚板事业部此次生产的6mm×3960mm钢板,已经属于该类型轧机的宽度上限,存在着轧制温降大、终轧温度控制困难、轧制负荷大、板形极不稳定、展宽比大、头尾宽度波动大等问题,针对上述工艺技术难点,该部技术人员通过优化加热温度、调整中间坯厚度等技术措施,成功解决了这些技术难题。6mm×3960mm钢板的成功批量生产,使莱钢4300mm宽厚板轧机此前保持的6mm薄规格最大轧制宽度从3720mm提高到3960mm,进一步检验了莱钢在宽薄极限规格钢板生产方面的工艺控制水平和能力。
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发布时间:2014-10-27

轧钢加热炉对耐火材料的技术要求

轧钢加热炉的炉顶形式分拱顶和平顶两种。拱顶用耐火砖砌筑,一般内层是232mm或300mm厚的耐火砖层,外铺保温层,这种型式只在炉膛宽度小于3m的小炉子上使用。大型炉子都采取平炉顶。早先的平顶是用异形耐火砖吊挂,但自从不定形耐火材料推广使用以来,轧钢加热炉的炉顶就几乎全部使用耐火浇注料或耐火可塑料制作了,典型的耐火浇注料炉顶结构有两种。 一种为整体浇注结构,施工时,先支好模板,并把锚固转固定到炉顶钢结构上,然后浇注耐火层,注意留好膨胀缝;耐火层上面的保温层使用轻质浇注料。第二种为预制块结构,这种结构出现于不定形耐火材料使用的初期,其优点是便于施工与检修,但用料多,炉顶保温不好,已逐步被整体浇注结构所替代。 耐火材料在蓄热式加热炉上的应用,90年代后期以来,加热炉用快干浇注料、快干自流浇注料和快干抗渣浇注料。这类材料既保证了低水泥、超低水泥和无水泥浇注料的优良使用性能,还可以快速施工,特别是可以快速烘烤,使整体浇注料的炉体在3~5天以内完成烘烤,而快干抗渣浇注料除了上述特点外,还具有优良的抗氧化铁皮侵蚀特性。 蓄热式加热炉是近年来发展起来的一种新式加热炉。蓄热式加热炉最大的特点是高效节能,平均节能率在现有的基础上再提高30%,而且降低了污染物排放量,尤其是NOx排放量,因此,这类加热炉受到了冶金行业的极大重视。 蓄热式加热炉主要有通道式加热炉、外置式蓄热式加热炉和烧嘴式加热炉三种。同一般的加热炉相比,蓄热式加热炉的燃烧方式、换热方式、换热介质等方面都发生了重大的变化,炉型结构也发生了变化。 自流浇注料是一种不需要震动即可自行流动成型、找平和脱气的低水泥或超低水泥耐火浇注料。针对不同使用部位选用适合的原料和粒度级配,采用复合超微粉和高效分散剂,以获得较好的施工性能和高温使用性能。自流浇注料适用于施工部位狭窄和形状复杂的部位,如轧钢加热炉炉底水管的包扎、结构特殊的蓄热式加热炉的炉墙,某些需要局部修补和填塞的部位使用自流浇注料也比较方便。 通道式加热炉的炉体内有许多相互隔离的蓄热室和很多纵横交错的煤气管道或空气管道,用传统的振动成型浇注料浇注的蓄热室,由于普通耐火浇注料的级配不尽合理,又多用水泥结合,存在着中温强度下降、线收缩大、体积稳定性差等不足,经过一段时间的使用后容易出现开裂,使得蓄热室在运行过程中跑风漏气,影响换热节能效果,特别是煤气蓄热室一旦漏气还会给生产带来安全隐患。普通浇注料在施工过程中使用振动设备来使材料产生流动,以达到所要求的填充效果,但是在蓄热室炉墙这种空间狭窄、形状复杂的部位(炉墙为多层结构,分层施工,每层厚度仅100mm左右),振动设备无法使用,用自流浇注料便很好地解决了这一问题。 水冷管包扎采用快干自流浇注料。水冷管包扎部位由于材料厚度小,一般在40~60mm,若采用浇注料,很难振动充分,从而影响材料的整体性和强度,采用快干自流浇注料,不仅材料可以自行充填致密,材料的整体和强度能保证,而且易于施工和烘烤。  
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发布时间:2014-10-23

天铁烧结设备故障自诊断程序开发技术攻关取得成功

经过烧结厂技术人员近一年的开发,烧结自动控制系统智能设备故障自诊断程序开发技术攻关取得成功,并率先在新烧发布,取得良好效果。 设备故障自诊断功能是工业控制系统智能化的一个重要标志。烧结生产设备多,工序繁杂,在实际工作中,现场设备的故障排查过程比较繁琐,需要技术人员一步步进行排查解决,不仅耽误生产,还造成人力物力的浪费。针对这一课题,烧结厂技术人员开展了设备故障自诊断程序技术攻关。技术人员通过对PLC程序进行修改,利用OPC方式,进行特定算法,实现了PLC和上位机对现场信号的智能分析来自动得出故障结论,并把故障诊断进行发布,以帮助技术人员迅速找到设备的故障点。 攻关过程中,动仪车间技术人员心往一块想,劲往一处使,他们每天在完成现场维护任务的前提下,自我加压,起早摸黑,付出了极大的心血。此技术攻关自年初在新烧发布以来,对新烧控制系统具有很大的实用价值。当生产中发生停机故障时,技术人员可以通过远程计算机立即查询到现场故障原因,并迅速找到故障点,不仅减少了不必要的设备台时,提高了工作效率,还能在平时及时发现检测出软故障、通信故障等,避免了事故的扩大。不仅如此。烧结厂技术人员还开发了语音自动报警装置,当生产中发生断料、皮带打滑等事故时,能及时报警,不仅降低了职工的劳动强度,还大大提高了设备作业率。该项目的成功开发成为烧结管控一体化又一道亮丽的风景。
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发布时间:2014-10-21

氧气顶吹转炉炼钢挡渣出钢的目的及方法

    转炉炼钢中,钢水的合金化大都在钢包中进行。而转炉内的高氧化性炉渣流入钢包会导致钢液与炉渣发生氧化反应,造成合金元素收得率降低,并使钢水产生回磷和夹杂物增多。同时,炉渣也对钢包内衬产生侵蚀。特别在钢水进行吹氩等精炼处理时,要求钢包中炉渣(FeO)含量低于2%时才有利提高精炼效果。     挡渣出钢的目的是为了准确地控制钢水成分,有效地减少回磷,提高合金元素的吸收率,减少合金消耗;对于采用钢包作为炉外精炼容器来说,它利于降低钢包耐火材料的侵蚀,明显地提高钢包寿命;也可提高转炉出钢口耐火材料的寿命。 挡渣的方法有挡渣球法、挡渣棒法、挡渣塞法、挡渣帽法、挡渣料法、气动挡渣器法等多种方法。    A 挡渣球   挡渣球法是日本新日铁公司研制成功的挡渣方法。球的密度介于钢水与熔渣的密度之间,临近出钢结束时投到炉内出钢口附近,随钢水液面的降低,挡渣球下沉而堵住出钢口,避免了随之而出的熔渣进入钢包。   挡渣球合理的密度一般为4.2~4.5g/cm3。挡渣球的形状为球形,其中心一般用铸铁块、生铁屑压合块、小废钢坯等材料做骨架,外部包砌耐火泥料,可采用高铝质耐火混凝土、耐火砖粉为掺和料的高铝钒土耐火混凝土或镁质耐火泥料。只要满足挡渣的工艺要求,应力求结构简单,成本低廉。   考虑到出钢口受侵蚀变大的问题,挡渣球直径应较出钢口直径稍大,以起到挡渣作用。   挡渣球一般在出钢量达1/2~2/3时投入,挡渣命中率高。熔渣过粘,可能影响挡渣球挡渣效果。熔渣粘度大,适当提前投入挡渣球,可提高挡渣命中率。   挡渣塞、挡渣棒的结构和作用与挡渣球一致,只不过外形不同而已。   B 挡渣帽   在出钢口外堵以薄钢板制成的锥形挡渣帽,挡住出钢开始时的一次渣。武钢、邯钢均使用这种方法。   C 气动挡渣器   气动挡渣器的原理是在出钢将近结束时,用机械装置从转炉外部用挡渣塞堵住出钢口,并向炉内吹气,防止熔渣流出。此法西欧奥钢联等厂使用,上钢五厂和首钢也已采用。   D 使用覆盖渣   挡渣出钢后,为了钢水保温和有效处理钢水,应根据需要配制钢包覆盖渣,在出完钢后加入钢包中。钢包覆盖渣应具有保温性能良好、含磷、硫量低的特点。如某厂使用的覆盖渣由铝渣粉30~35%,处理木屑15~20%,膨胀石墨、珍珠岩、萤石粉10~20%组成,使用量为1kg/t左右。这种渣在浇完钢后仍呈液体状态,易于倒入渣罐。目前,在生产中广泛使用碳化稻壳作为覆盖渣,碳化稻壳保温性能好,密度小重量轻,浇完钢后不粘挂在钢包上,因而在使用中受到欢迎。   E 挡渣出钢及使用覆盖渣的效果   转炉采用挡渣出钢工艺及覆盖渣后,取得了良好的效果:   (1)减少了钢包中的炉渣量和钢水回磷量。 国内外生产厂家的使用结果表明,挡渣出钢后,进入钢包的炉渣量减少,钢水回磷量降低。不挡渣出钢时,炉渣进入钢包的渣层厚度一般为100~150mm,钢水回磷量0.004~0.006%;采用挡渣出钢后,进入钢包的渣层厚度减少为40~80mm,钢水回磷量0.002~0.0035%。   (2)提高了合金收得率。 挡渣出钢,使高氧化性炉渣进入钢包的数量减少,从而使加入的合金在钢包中的氧化损失降低。特别是对于中、低碳钢种,合金收得率将大大提高。不挡渣出钢时,锰的收得率为80~85%,硅的收得率为70~80%;采用挡渣出钢后,锰的收得率提高到85~90%,硅的收得率提高到80~90%。   (3)降低了钢水中的夹杂物含量。 钢水中的夹杂物,大多来自脱氧产物,特别是对于转炉炼钢在钢包中进行合金化操作时更是如此。攀钢对钢包渣中(TFe)量与夹杂废品情况进行了调查,其结果是:不挡渣出钢时,钢包渣中(TFe)为14.50%,经吹氩处理后渣中(TFe)为2.60%,这说明渣中11.90%(TFe)的氧将合金元素氧化生成了大量氧化物夹杂,使废品率达2.3%。采用挡渣出钢后,钢包中加入覆盖渣的(TFe)为3.61%,吹氩处理后渣中(TFe)为4.01%,基本无多大变化,其废品率仅为0.059%。由此可见,防止高氧化性炉渣进入包内,可有效地减少钢水中的合金元素氧化,降低钢水中的夹杂物含量。   (4)提高钢包使用寿命。 目前我国的钢包内衬多采用粘土砖和铝镁材料,由于转炉终渣的高碱度和高氧化性,将侵蚀钢包内衬,钢包使用寿命降低。采用挡渣出钢后,减少了炉渣进入钢包的数量,同时还加入了低氧化性、低碱度的覆盖渣,这样便减少了炉渣对钢包的侵蚀,提高了钢包的使用寿命。  
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关键字:挡渣出钢
发布时间:2014-10-14

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