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Processus de production d'acier inoxydable
La production d'acier inoxydable comprend principalement la fusion de l'acier brut, le laminage à chaud, le laminage à froid et d'autres étapes. Voici une vulgarisation du processus de production d'acier inoxydable :
1. Procédé de fusion de l'acier brut en acier inoxydable
Français À l'heure actuelle, les procédés de fusion pour la production d'acier inoxydable dans le monde sont principalement divisés en méthodes en une étape, en deux étapes et en trois étapes, ainsi que de nouvelles méthodes de production intégrées. La fusion en une étape est : fer en fusion + AOD (four d'affinage à l'argon-oxygène) ; la méthode en deux étapes est : EAF (four à arc électrique) + AOD (four d'affinage à l'argon-oxygène). La méthode en trois étapes est : EAF (four à arc électrique) + AOD (four d'affinage à l'argon-oxygène) + VOD (four d'affinage sous vide). En plus de plusieurs procédés de production traditionnels, le processus de production intégré actuel, c'est-à-dire le processus de production du fer en fusion directement à l'acier inoxydable, est également adopté par de nombreuses entreprises. Le processus de production est : RKEF (four électrique à four rotatif) + AOD (four d'affinage à l'argon-oxygène).
2. Procédé de laminage à chaud de l'acier inoxydable
Le processus de laminage à chaud de l'acier inoxydable utilise des brames (principalement des brames de coulée continue) comme matières premières, et après chauffage, elles sont transformées en bande d'acier par des unités de laminage grossier et des unités de finition. La bande d'acier chaude sortant du dernier laminoir du laminage de finition est refroidie à la température définie par un flux laminaire et laminée en une bobine d'acier par la bobineuse. La bobine d'acier refroidie présente une couche d'oxyde sur la surface et est noire, communément appelée « bobine noire d'acier inoxydable ». Après recuit et décapage, la surface oxydée est éliminée, ce qui constitue la « bobine blanche d'acier inoxydable ». La plupart des produits laminés à chaud circulant sur le marché de l'acier inoxydable sont des bobines blanches d'acier inoxydable. Le processus spécifique de production de laminage à chaud de l'acier inoxydable est le suivant :
3. Procédé de laminage à froid de l'acier inoxydable
Après le laminage à chaud de l'acier inoxydable, certains produits en acier inoxydable laminés à chaud sont directement utilisés en aval, et certains produits laminés à chaud doivent être ultérieurement transformés en laminage à froid avant utilisation.
Le laminage à froid de l'acier inoxydable utilise principalement des produits en acier inoxydable laminés à chaud d'une épaisseur de 3.0 à 5.5 mm. Après le traitement de laminage de l'équipement de laminage à froid, il est transformé en produits laminés à froid en acier inoxydable. À l'heure actuelle, il existe deux principaux procédés de production pour le laminage à froid de l'acier inoxydable : le laminage à froid mono-cadre de l'acier inoxydable et le laminage à froid multi-cadre de l'acier inoxydable. Le processus de production spécifique est le suivant :
Après le laminage à froid de l'acier inoxydable, il doit passer par des unités de recuit et de décapage. Le recuit de l'acier inoxydable après le laminage à froid vise à éliminer l'écrouissage par le processus de recristallisation pour atteindre l'objectif de ramollissement ; le décapage a pour but d'éliminer la couche d'oxyde formée à la surface de la bande d'acier pendant le processus de recuit et de passiver la surface de l'acier inoxydable pour améliorer la résistance à la corrosion de la plaque d'acier.
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Processus de production d'acier laminé à chaud
1. Chauffage des billettes : La billette froide est chauffée à une température de laminage appropriée dans un four de chauffage. La température de chauffage dépend de facteurs tels que la composition, la forme et les exigences de laminage de l'acier. Laminage grossier : La billette chauffée est introduite dans l'unité de laminage grossier et laminée dans plusieurs jeux de rouleaux à haute température. Le but du laminage grossier est d'ajuster au préalable la forme et la taille de la section transversale de la billette pour se rapprocher des exigences cibles. Laminage intermédiaire : La billette après le laminage grossier est introduite dans l'unité de laminage intermédiaire pour un laminage supplémentaire afin d'ajuster davantage la forme de la section transversale.
2. Le processus de recuit par laminage à chaud : Le recuit désigne le recuit du matériau métallique après le laminage à chaud pour éliminer ses contraintes internes et améliorer sa ductilité et sa ténacité. Son processus de base est le suivant : Laminage à chaud : le matériau métallique est traité à haute température pour le déformer à une taille et une forme prédéterminées. Décapage : les impuretés telles que la rouille sur la surface métallique après le laminage à chaud sont éliminées par décapage.
3.Finition du laminage : Le laminage de finition a pour but d'ajuster l'épaisseur et la largeur de la bobine à la taille spécifiée et de produire une surface et une forme lisses à une température de finition appropriée pour l'utilisation prévue. Nos équipements les plus récents, notamment les laminoirs de conversion de travail, les laminoirs à double croix et les rectifieuses à rouleaux en ligne (ORG), améliorent la productivité de l'usine et la qualité des bobines finies en contrôlant la forme de la couronne.
4. Table de sortie et enroulement : Après le laminoir de finition, les bandes d'acier passent à la table de sortie où elles sont enroulées. Pendant qu'elles sont enroulées sur la table, les bandes sont aspergées d'eau pour les refroidir à la température appropriée pour l'enroulement.
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Processus de production d'acier laminé à froid
Le flux de processus des tôles d'acier laminées à froid comprend le recuit des billettes, le stockage, l'élimination de la rouille, l'enroulement, le décapage, le laminage à froid, la modification du liquide de décapage, le cisaillement des bandes d'acier, la trempe et l'emballage final.
1. Les bobines d'acier envoyées depuis le laminoir à bandes laminées à chaud sont refroidies et stockées dans l'entrepôt de bobines d'acier devant l'unité de décapage selon le type et les spécifications, puis les bobines d'acier sont envoyées au convoyeur de bobines d'acier dans la section d'alimentation de l'unité de décapage selon le plan.
2. Dérouler, souder, décalaminer mécaniquement et tremper dans le bac de décapage de l'unité pour éliminer les dépôts d'oxyde de fer à la surface de la bande d'acier et la rincer. La plupart des bandes d'acier doivent être encore laminées et traitées sans fin, tandis que les bandes d'acier laminées de manière conventionnelle ne sont pas purifiées et huilées par la suite.
3. Lorsque la tôle laminée à froid est laminée sans fin, la bobine d'acier est stockée dans une boucleuse. Lorsque le laminage conventionnel est adopté, la bobine d'acier est déroulée sur la dérouleuse dans la section d'alimentation, et la bande d'acier passe à travers chaque cadre pour être laminée à tour de rôle. La bobineuse dans la section de déchargement re-enroule l'acier en bobines et les envoie vers différentes unités pour être traitées en fonction de différents produits.
4. Recuit et nivellement. Pour les applications les plus courantes, les tôles laminées à froid pour emboutissage profond et emboutissage spécial, elles sont recuites dans un four vertical pour améliorer les propriétés mécaniques de la bande. Lors du nivellement de la tôle laminée à froid, un agent de nivellement peut être pulvérisé pour un nivellement humide ou un nivellement à sec peut être utilisé. En général, la quantité de nivellement est inférieure à 3 %. Après le nivellement, les propriétés mécaniques et la qualité de la bande sont encore améliorées. Certaines tôles laminées à froid sont déroulées et soudées dans un four de recuit continu, stockées dans une boucleuse, puis traitées et nettoyées en surface, et entrent en continu dans le four vertical pour le recuit. Après leur sortie du four de recuit, elles sont à nouveau nivelées, découpées après redressement et laminées en bobines d'acier selon le poids spécifié, et envoyées à l'entrepôt intermédiaire pour stockage par un convoyeur.
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Processus de normalisation de l'acier au silicium non orienté et orienté
L'acier au silicium est un matériau magnétique doux et l'alliage le plus utilisé parmi les matériaux magnétiques. Selon le sens de disposition des grains dans le produit, il est divisé en acier au silicium à grains orientés et en acier au silicium à grains non orientés. L'acier au silicium non orienté de haute qualité et à haut rendement et l'acier au silicium orienté à induction magnétique élevée doivent être normalisés pendant le processus de production pour obtenir la texture de grain et les propriétés magnétiques requises.
1. Processus de production de normalisation de l'acier au silicium non orienté : 1. La bande d'acier est chauffée à 1000℃ après la section de préchauffage sans oxydation ; 2. La section de chauffage du tube de rayonnement, la section de chauffage/refroidissement et la section de trempage sont toutes utilisées comme sections de trempage pour le traitement de normalisation ; 3. La section de chauffage/refroidissement 2# est utilisée comme section de refroidissement dans le four pour refroidir la bande d'acier à 850℃ ; 4. L'essuie-glace à air, la section de refroidissement par brouillard et la section de pulvérisation d'eau 1# sont utilisés comme première section de refroidissement lent à l'extérieur du four pour refroidir la bande d'acier à moins de 750℃ ; 5. La section de refroidissement par chemise d'eau est utilisée comme deuxième section de refroidissement lent à l'extérieur du four pour refroidir la bande d'acier à moins de 600℃ ; 6. La section de refroidissement par pulvérisation d'eau 2# est utilisée comme section de refroidissement rapide pour refroidir la bande d'acier à moins de 80℃.
2. Processus de production de normalisation de l'acier au silicium orienté : 1. La bande d'acier passe par la section de préchauffage sans oxydation et est chauffée à 1100℃ ; 2. Passe par la section de chauffage du tube de rayonnement et est chauffée à 1120℃ ; 3. Passe par la section de chauffage/refroidissement 1# et est refroidie à 950℃ ; 4. La section d'égalisation et la section de chauffage/refroidissement 2# sont toutes deux utilisées comme sections d'égalisation pour le traitement de normalisation ; 5. Refroidit rapidement à 550℃ dans la section de refroidissement par brouillard ; 6. Refroidit enfin à moins de 80℃ dans la section de pulvérisation d'eau 1#.
3. Recherche sur la réduction des pertes d'acier de l'acier au silicium orienté. Les principales mesures visant à réduire davantage les pertes de fer de l'acier au silicium orienté comprennent l'affinage du domaine magnétique (qui est plus efficace pour réduire les pertes de fer de l'acier Hi-B et des produits d'une épaisseur ≤ 0.23 mm), l'augmentation de la teneur en silicium, la réduction de l'épaisseur de la plaque d'acier et la réduction de la taille des grains recristallisés secondaires. Étant donné que la teneur en silicium de l'acier au silicium est trop élevée, il est facile de provoquer une détérioration de l'aptitude au façonnage à froid, de sorte que le degré de réduction des pertes de fer par augmentation de la teneur en silicium est limité. Par conséquent, l'objectif principal de la réduction des pertes de fer est d'affiner le domaine magnétique et de réduire l'épaisseur de la plaque d'acier.
4. La température de chauffage du lingot d'acier doit être de 1360 à 1380 ℃ (la température de solution solide de MnS à l'état d'équilibre est de 1320 ℃).
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Flux du processus de fabrication des plaques d'acier
Comprend principalement les étapes suivantes :
1. Procédé de production de cokéfaction : L'opération de cokéfaction est le processus de mélange et de broyage du charbon à coke dans le four à cokéfaction, puis de sa distillation pour produire du coke chaud et du gaz de cokerie.
2. Processus de production par frittage : L'opération de frittage consiste à mélanger et à granuler du minerai de fer en poudre, divers fondants et du coke fin, puis à les ajouter à la machine de frittage via le système de distribution. Le coke fin est enflammé par le four d'allumage et la réaction de frittage est complétée par l'évacuation de l'air par l'éolienne d'échappement. Le minerai fritté à haute température est broyé, refroidi et tamisé, puis envoyé au haut fourneau comme matière première principale pour la fusion du fer en fusion.
3. Procédé de production du haut fourneau : Le fonctionnement du haut fourneau consiste à ajouter du minerai de fer, du coke et du fondant dans le four depuis le haut du haut fourneau, puis à souffler de l'air chaud à haute température depuis la buse de soufflage située au bas du four pour produire du gaz réducteur, réduire le minerai de fer et produire du fer fondu et des scories.
4. Processus de production du convertisseur : L'aciérie envoie d'abord la masse fondue vers la station de prétraitement pour la désulfuration et la déphosphoration. Après le soufflage du convertisseur, il est envoyé vers la station de traitement de raffinage secondaire (station de traitement de dégazage sous vide RH, station de traitement de soufflage de poche d'injection de poche, station de traitement de décarburation par soufflage d'oxygène sous vide VOD, station de mélange STN, etc.) pour divers traitements en fonction des caractéristiques et des exigences de qualité du type d'acier commandé, et la composition de l'acier fondu est ajustée. Enfin, il est envoyé vers la machine de coulée continue de grandes billettes d'acier et de billettes d'acier plates pour être coulé en produits semi-finis de billettes d'acier chauffées au rouge. Après inspection, meulage ou brûlage des défauts de surface, il peut être directement envoyé en aval pour être laminé en produits finis tels que des bandes d'acier, des fils machines, des plaques d'acier, des bobines d'acier et des tôles d'acier.
5. Procédé de production par coulée continue : L'opération de coulée continue est le processus de conversion de l'acier fondu en billettes d'acier. L'acier fondu qui a été traité en amont est transporté jusqu'à la table tournante dans une poche en acier, divisé en plusieurs brins par un distributeur d'acier fondu et injecté dans un moule d'une forme spécifique. Il commence à refroidir et à se solidifier pour former un embryon coulé avec une coque solidifiée à l'extérieur et de l'acier fondu à l'intérieur. L'embryon coulé est ensuite tiré dans un canal de coulée en forme d'arc et continue à se solidifier après un refroidissement secondaire jusqu'à ce qu'il soit complètement solidifié. Après le redressement, il est découpé en blocs selon la longueur de la commande. La forme carrée est le grand embryon d'acier et la forme de plaque est l'embryon d'acier plat. Ce produit semi-fini est envoyé au laminoir pour être laminé après le traitement de surface de l'embryon d'acier selon les besoins.
6. Processus de production de petites billettes : Le grand embryon d'acier est produit par la machine de coulée continue et est chauffé, dérouillé, brûlé, laminé grossièrement, laminé finement et cisaillé pour produire un petit embryon d'acier d'une section transversale de 118 mm × 118 mm. 60 % des petits embryons d'acier sont ensuite inspectés et meulés pour éliminer les défauts de surface et fournis aux usines de barres et de fils pour être laminés en barres d'acier, en bobines de fil et en produits d'acier à barres droites.
7. Processus de production d'acier laminé à chaud : Le laminage à chaud signifie que le matériau doit être chauffé pendant ou avant le laminage. En général, il n'est laminé qu'après avoir été chauffé au-dessus de la température de recristallisation. Caractéristiques des produits laminés à chaud : Les produits laminés à chaud ont d'excellentes propriétés telles qu'une résistance élevée, une bonne ténacité, un traitement et un formage faciles et une bonne soudabilité, de sorte qu'ils sont largement utilisés dans les industries manufacturières telles que les navires, les automobiles, les ponts, les bâtiments, les machines et les récipients sous pression.
8. Processus de production du fil : L'opération de production de l'usine de fil consiste à chauffer la petite billette dans le four de chauffage, puis à la faire rouler dans l'unité de laminage grossier, l'unité de laminage intermédiaire, le laminoir de finition et la machine de formage par réduction, puis à l'enrouler dans la machine d'enroulement, puis à le transporter sur la bande transporteuse de refroidissement et à l'envoyer vers la zone de finition pour la finition.
9. Processus de production de plaques d'acier : La fabrication de tôles d'acier utilise des billettes plates comme matières premières. Les billettes plates sont chauffées à 1200°C dans le four de chauffage, puis laminées, refroidies, nivelées et cisaillées (flammées) pour devenir des produits finis. Ce qui précède est le principal flux de processus de fabrication de tôles d'acier. Il convient de noter que différentes tôles d'acier peuvent nécessiter un traitement supplémentaire, tel qu'un traitement de surface, un traitement thermique, etc., pour répondre aux exigences d'application spécifiques.
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