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Processo de produção de aço inoxidável
A produção de aço inoxidável inclui principalmente a fundição de aço bruto inoxidável, laminação a quente, laminação a frio e outros processos. A seguir está uma introdução ao processo de produção de aço inoxidável:
1. Processo de fundição de aço bruto inoxidável
Atualmente, os processos de fundição para produzir aço inoxidável no mundo estão principalmente divididos em métodos de um passo, dois passos e três passos, além de novos métodos de produção integrada. O método de um passo é: ferro fundido + AOD (forno de refino de argônio e oxigênio); o método de dois passos é: EAF (forja elétrica) + AOD (forja de refino de argônio e oxigênio). O método de três passos é: EAF (forja elétrica) + AOD (forja de refino de argônio e oxigênio) + VOD (forja de refino a vácuo). Além de vários processos de produção tradicionais, o processo de produção integrada atual, ou seja, o processo de produção que vai diretamente do ferro fundido ao aço inoxidável, também é adotado por muitas empresas. O processo de produção é: RKEF (forja elétrica rotativa) + AOD (forja de refino de argônio e oxigênio).
2. Processo de laminação a quente de aço inoxidável
O processo de laminação a quente do aço inoxidável utiliza lingotes (principalmente lingotes contínuos) como matéria-prima, e após o aquecimento, é transformado em aço laminado em chapas por unidades de laminação bruta e acabamento. A chapa de aço quente que sai da última unidade de laminação de acabamento é resfriada até a temperatura definida através de fluxo laminar e enrolada em um bobina pelo enrolador. O bobinado resfriado possui uma escala de óxido na superfície e é preto, conhecido popularmente como "bobina preta de aço inoxidável". Após o revenimento e a acidificação, a superfície oxidada é removida, resultando no "bobina branca de aço inoxidável". A maioria dos produtos laminados a quente circulando no mercado de aço inoxidável são bobinas brancas de aço inoxidável. O processo específico de produção de laminação a quente do aço inoxidável é o seguinte:
3. Processo de laminação a frio do aço inoxidável
Após a laminação a quente do aço inoxidável, alguns produtos laminados a quente são usados diretamente pela indústria downstream, e alguns produtos laminados a quente precisam ser processados ainda mais em laminadores a frio antes de serem utilizados.
A laminação a frio do aço inoxidável utiliza principalmente produtos laminados a quente com espessura de 3,0-5,5 mm. Após o processamento nos equipamentos de laminação a frio, eles são transformados em produtos de laminação a frio de aço inoxidável. Atualmente, existem dois principais processos de produção para a laminação a frio do aço inoxidável: laminação a frio em um único quadro e laminação a frio em múltiplos quadros. O processo de produção específico é o seguinte:
Após o laminamento a frio do aço inoxidável, é necessário passar pelos unidades de recozimento e decapagem. O recozimento do aço inoxidável após o laminamento a frio serve para eliminar o endurecimento por trabalho através do processo de recristalização para alcançar o objetivo de amolecimento; o objetivo da decapagem é remover a camada de óxido formada na superfície da tira de aço durante o processo de recozimento, e passivar a superfície do aço inoxidável para melhorar a resistência à corrosão da chapa.
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Processo de produção de aço laminado a quente
1. Aquecimento do lingote: O lingote frio é aquecido a uma temperatura adequada para o processo de laminação através de um forno de aquecimento. A temperatura de aquecimento depende de fatores como a composição, forma e requisitos de laminação do aço. Laminação bruta: O lingote aquecido é alimentado na unidade de laminação bruta e laminado por vários conjuntos de rolos a alta temperatura. O objetivo da laminação bruta é ajustar preliminarmente a forma e o tamanho da seção transversal do lingote para aproximar dos requisitos alvo. Laminação intermediária: O lingote após a laminação bruta é alimentado na unidade de laminação intermediária para um ajuste adicional da forma transversal.
2.O processo de recozimento em laminação a quente: refere-se ao revenimento do material metálico após o laminamento a quente para eliminar seu esforço interno e melhorar sua ductilidade e tenacidade. Seu processo básico é o seguinte: Laminamento a quente: O material metálico é processado a alta temperatura para deformá-lo a um tamanho e forma pré-determinados. Descapagem: As impurezas, como ferrugem na superfície metálica após o laminamento a quente, são removidas por descapagem.
3.Laminamento final: O objetivo do laminamento final é ajustar a espessura e largura da bobina ao tamanho especificado e produzir uma superfície e forma suaves a uma temperatura de acabamento adequada para se adaptar ao seu uso pretendido. Nosso equipamento mais recente, incluindo usinas de conversão, moinhos duplos cruzados e afiadores de rolos online (ORG), aumentam a produtividade da planta e a qualidade das bobinas acabadas controlando a forma da coroa.
4.Mesa de saída e enrolamento: As tiras de aço, após a usina de acabamento, são transferidas para a mesa de saída onde são enroladas. Enquanto são roladas na mesa, as tiras são pulverizadas com água para resfriá-las à temperatura adequada para o enrolamento.
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Processo de produção de Aço Laminado a Frio
O fluxo de processo das chapas de aço laminado a frio inclui o revenimento de lingotes, armazenamento, remoção de ferrugem, enrolamento, decapagem, modificação do líquido de decapagem, corte da tira de aço, temperagem e embalagem final.
1. As bobinas de aço enviadas da unidade de laminação a quente são resfriadas e armazenadas no depósito de bobinas de aço à frente da unidade de decapagem de acordo com o tipo e especificação, e depois as bobinas de aço são transportadas para o transportador de bobinas na seção de alimentação da unidade de decapagem de acordo com o plano.
2. Desenrole, solda, descasca mecanicamente e mergulhe no tanque de picotagem na unidade para remover a escala de óxido de ferro na superfície da tira de aço e enxaguá-la. A maior parte da tira de aço precisa ser laminada e tratada continuamente sem fim, enquanto que a tira de aço convencionalmente laminada não é purificada nem oleada posteriormente.
3. Quando a chapa fria é laminada continuamente, o rolo de aço é armazenado por meio de um acumulador. Quando a laminação convencional é adotada, o rolo de aço é desenrolado no descentrador na seção de alimentação, e a tira de aço passa por cada quadro para laminação sucessivamente. O enrolador na seção de descarga re-enrola o aço em rolos e os envia para diferentes unidades de processamento de acordo com diferentes produtos.
4. Relevo de tensões e nivelamento. Para a maioria dos propósitos comuns, folhas frias de laminação para estampagem profunda e desenho especial são submetidas a relevo de tensões em um forno vertical para melhorar as propriedades mecânicas da tira. Ao nivelar a chapa fria, pode-se usar um agente nivelador pulverizado para nivelamento úmido ou utilizar o nivelamento seco. Geralmente, a quantidade de nivelamento é inferior a 3%. Após o nivelamento, as propriedades mecânicas e a qualidade da tira são ainda mais melhoradas. Algumas chapas frias são desenroladas e soldadas em um forno contínuo de relevo de tensões, armazenadas em um acumulador, e então tratadas na superfície e limpas, entrando continuamente no forno vertical para o processo de relevo de tensões. Após sair do forno de relevo de tensões, elas são niveladas novamente, aparadas após o alinhamento, e enroladas em bobinas de aço de acordo com o peso especificado, sendo enviadas ao estoque intermediário por um transportador.
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Processo de normalização do aço silício não orientado e orientado
O aço silício é um material magnético macio e o material de liga mais amplamente utilizado entre os materiais magnéticos. De acordo com a direção de arranjo dos grãos no produto, ele é dividido em aço silício orientado a grão e aço silício não orientado a grão. O aço silício não orientado de alta qualidade e alta eficiência e o aço silício orientado de alta indução magnética devem ser normalizados durante o processo de produção para alcançar a textura granular e as propriedades magnéticas necessárias.
1. Processo de produção de normalização do aço siliconado não orientado: 1. A tira de aço é aquecida a 1000℃ após a seção de pré-aquecimento sem oxidação; 2. As seções de aquecimento por tubo de radiação, aquecimento/resfriamento e aeração são todas utilizadas como seções de aeração para tratamento de normalização; 3. A seção de aquecimento/resfriamento 2# é usada como a seção de resfriamento no forno para resfriar a tira de aço até 850℃; 4. O limpador de ar, a seção de resfriamento por névoa e a seção de pulverização de água 1# são usados como a primeira seção de resfriamento lento fora do forno para resfriar a tira de aço abaixo de 750℃; 5. A seção de resfriamento por capa de água é usada como a segunda seção de resfriamento lento fora do forno para resfriar a tira de aço abaixo de 600℃; 6. A seção de resfriamento por pulverização de água 2# é usada como a seção de resfriamento rápido para resfriar a tira de aço abaixo de 80℃.
2. Processo de produção de normalização do aço siliconado orientado: 1. A tira de aço passa pela seção de pré-aquecimento não oxidante e é aquecida a 1100℃; 2. Passa pela seção de aquecimento por tubo de radiação e é aquecida a 1120℃; 3. Passa pela seção de aquecimento/resfriamento 1# e é resfriada a 950℃; 4. As seções de equalização e 2# de aquecimento/resfriamento são usadas como seções de equalização para tratamento de normalização; 5. Resfria rapidamente a 550℃ na seção de resfriamento por névoa; 6. Finalmente, resfria abaixo de 80℃ na seção de aspersão d'água 1#.
3. Pesquisa sobre a redução da perda de aço em silício-aço orientado. As principais medidas para reduzir ainda mais a perda de ferro no silício-aço orientado incluem o refinamento do domínio magnético (que é mais eficaz na redução da perda de ferro do aço Hi-B e produtos com espessura de ≤0,23mm), aumento do teor de silício, redução da espessura da chapa de aço e redução do tamanho dos grãos de recristalização secundária. Como o teor de silício no silício-aço é muito alto, pode causar uma deterioração da trabalhabilidade a frio, portanto, o grau de redução da perda de ferro pelo aumento do teor de silício é limitado. Assim, o principal objetivo da redução da perda de ferro é refinar o domínio magnético e reduzir a espessura da chapa de aço.
4. A temperatura de aquecimento do lingote de aço deve ser de 1360~1380℃ (a temperatura de solidificação do MnS no estado de equilíbrio é de 1320℃).
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Fluxograma do processo de fabricação da chapa de aço
Inclui principalmente os seguintes passos:
1. Processo de produção de coque: A operação de coque é o processo de misturar e moer carvão coque no forno de coque e depois destilá-lo para produzir coque quente e gás de forno de coque.
2. Processo de produção de sinterização: A operação de sinterização consiste em misturar e granular minério de ferro em pó, vários fluxos e coque em pó, e então adicioná-los à máquina de sinterização através do sistema de distribuição. O coque em pó é ignicado pelo forno de ignição, e a reação de sinterização é concluída exaurindo o ar através da ventoinha de exaustão. O minério de ferro sinterizado em alta temperatura é triturado, resfriado e peneirado, e então enviado ao alto-forno como a principal matéria-prima para fundir ferro líquido.
3. Processo de produção de alto-forno: A operação de alto-forno consiste em adicionar minério de ferro, coque e fluxo na parte superior do alto-forno, e então soprar ar quente de alta temperatura pelo bico de sopro na base do forno para produzir gás redutor, reduzir o minério de ferro e produzir ferro líquido e escória.
4. Processo de produção de conversor: A usina de aço primeiro envia o material fundido para a estação de pré-tratamento para dessulfurização e desfosforação. Após o sopro no convertedor, é enviado para a estação de tratamento de refino secundário (estação de tratamento a vácuo RH, estação de tratamento a sopro de ladle injection, estação de tratamento a vácuo VOD com sopro de oxigênio para descarbonização, estação de mistura STN, etc.) para vários tratamentos de acordo com as características e requisitos de qualidade do tipo de aço encomendado, ajustando a composição do aço fundido. Finalmente, é enviado para a máquina de laminação contínua de lingotes grandes e lingotes planos para ser moldado em semi-acabados de lingotes vermelhos quentes. Após inspeção, lixamento ou queima de defeitos superficiais, pode ser enviado diretamente para a unidade downstream para laminagem em produtos acabados como aços planos, arame, chapa, bobina de aço e tira de aço.
5. Processo de produção de laminação contínua: A operação de laminação contínua é o processo de converter aço derretido em lingotes de aço. O aço derretido que foi processado upstream é transportado para a mesa giratória em um balde de aço, dividido em várias filas por um distribuidor de aço derretido e injetado em um molde de forma específica. Ele começa a esfriar e solidificar, formando um embrião de fundição com uma casca solidificada por fora e aço derretido por dentro. O embrião de fundição é então puxado para um canal de fundição em forma de arco e continua a solidificar após o resfriamento secundário até estar completamente solidificado. Após o alinhamento, ele é cortado em blocos de acordo com o comprimento do pedido. A forma quadrada é o grande embrião de aço, e a forma plana é o embrião de aço plano. Este produto semi-acabado é enviado para a usina de laminagem para laminagem após o tratamento superficial do embrião de aço, se necessário.
6. Processo de produção de pequenos lingotes: O embrião de aço grande é produzido pela máquina de fundição contínua e é aquecido, desoxidado, queimado, pré-laminado, laminado em acabamento e cortado para produzir um pequeno embrião de aço com seção transversal de 118mm×118mm. 60% dos pequenos embriões de aço são então inspecionados e lixados para remover defeitos na superfície e fornecidos às fábricas de barras e fios para serem laminados em produtos de aço em barra, bobinas de arame e barras retas de aço.
7. Processo de produção de aço em rolo quente: Laminagem a quente significa que o material precisa ser aquecido durante ou antes da laminação. Geralmente, é laminado apenas após ser aquecido acima da temperatura de recristalização. Características dos produtos laminados a quente: Os produtos laminados a quente possuem excelentes propriedades, como alta resistência, boa tenacidade, fácil processamento e conformação, e boa soldabilidade, por isso são amplamente utilizados em indústrias de fabricação como navios, automóveis, pontes, edifícios, máquinas e recipientes sob pressão.
8. Processo de produção de fio: A operação de produção da fábrica de arame consiste em aquecer o pequeno lingote no forno de aquecimento, depois passá-lo pela unidade de laminação bruta, pela unidade intermediária de laminação, pelo acabamento final e pela máquina de redução/formação, e então enrolá-lo através da máquina de enrolar, e transportá-lo na esteira de resfriamento e enviá-lo para a área de acabamento para finalização.
9. Processo de produção de placas de aço: A operação de produção de placas de aço utiliza lingotes planos como matéria-prima. Os lingotes são aquecidos a 1200°C no forno de aquecimento, e então laminados, resfriados, nivelados e cortados (a chama) para se tornarem produtos acabados. O acima mencionado é o fluxo principal do processo de fabricação de placas de aço. Deve-se notar que diferentes placas de aço podem requerer processamento adicional, como tratamento de superfície, tratamento térmico, etc., para atender aos requisitos específicos de aplicação.
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