Mysteel: Nikel endüstrisi zincirinin aşağısındaki paslanmaz çeliğin ayrıntılı açıklaması

Önsöz: Hepimizin bildiği gibi, Mart 2022'de en sık aranan emtia nikeldir ve nikelin "arka arkaya beş atılımı" küresel uluslararası finans piyasasını şok etmiştir.Endüstriyel zinciri ve arz ve talebi çok dikkat çekti ve pazar tarafından aranan sıcak bir konu haline geldi..Nikel sanayi zincirinin birçok çeşidi vardır.Mysteel ekibi, nikel endüstrisi zincirinin her bir halkasının araştırılmasıyla derinden ilgilenmekte ve sektördeki en gerçek veri bilgilerini zamanında elde etmektedir.Mysteel, nikel endüstrisi zincirinin çeşitli çeşitlerini daha iyi anlamak için Mysteel müşteri gruplarının çoğuna İyi hizmeti geliştirmek için "Nikel Endüstri Zincirinin Çeşitli Türlerinin Ayrıntılı Açıklaması" başlıklı özel bir dizi derlemiştir.

 

Bu makale, nikel endüstrisi zincirinin orta ve alt bölümlerindeki paslanmaz çeliğe kapsamlı bir giriş niteliğindedir.Tam metin beş bölüme odaklanacaktır: paslanmaz çelik tanımı, paslanmaz çelik sınıflandırması, eritme işlemi, üretim kapasitesi ve dağıtımı ve paslanmaz çelik uygulaması.Hayatın her kesiminden insanlar için referans.

 

İlk olarak, paslanmaz çeliğin tanımı

Ülkemin demir-çelik endüstrisinde sıradan karbon çeliği ve özel çelik bir arada bulunur.Sıradan çelikten farklı olarak özel çelik, daha yüksek mukavemet ve tokluğa, fiziksel özelliklere, kimyasal özelliklere, biyouyumluluk ve proses özelliklerine sahiptir ve daha geniş bir uygulama alanına sahiptir.Özel çeliğin önemli bir dalı olan paslanmaz çelik, nispeten daha özel uygulama alanlarına ve daha yüksek performans gereksinimlerine sahiptir.

 

Paslanmaz çelik tanımından paslanmaz çelik, hava, su, asit-baz tuzu veya diğer aşındırıcı ortamlarda belirli kimyasal stabiliteye sahip çelik için genel terimi ifade eder.Paslanmaz çeliğin iyi korozyon direnci, çelik matrisine krom eklenmesinden kaynaklanır ve nikel, molibden ve diğer elementlerin eklenmesi, korozyon direncini daha da iyileştirir ve işleme performansını iyileştirir.

 

2. Paslanmaz çeliğin sınıflandırılması ve özellikleri

Paslanmaz çelik genellikle ayrılır: martensitik çelik, ferritik çelik, östenitik çelik, östenitik-ferritik (dupleks) paslanmaz çelik ve yapı durumuna göre çökelmeyle sertleşen paslanmaz çelik.Ayrıca bileşimine göre krom paslanmaz çelik, krom-nikel paslanmaz çelik ve krom-manganez-azot paslanmaz çelik olarak ayrılabilir.

 

1. Ferritik paslanmaz çelik

Genellikle %15 ila %30 krom içerir.Krom içeriğinin artmasıyla korozyon direnci, tokluğu ve kaynaklanabilirliği artar ve klorür stres korozyonuna karşı direnci diğer paslanmaz çelik türlerine göre daha iyidir.Crl7, Cr17Mo2Ti, Cr25, Cr25Mo3Ti, Cr28, vb. Yüksek krom içeriği nedeniyle, ferritik paslanmaz çelik iyi korozyon direncine ve oksidasyon direncine sahiptir, ancak mekanik özellikleri ve proses performansı zayıftır.Çoğunlukla aside dayanıklı yapılar ve az stresli oksidasyona dayanıklı çelikler için kullanılır.Bu tür çelik, atmosfer, nitrik asit ve tuzlu su çözeltisinin korozyonuna karşı koyabilir ve iyi yüksek sıcaklık oksidasyon direnci ve küçük termal genleşme katsayısı özelliklerine sahiptir..

 

2. Östenitik paslanmaz çelik

Genellikle %18'den fazla krom içerir ve ayrıca yaklaşık %8 nikel ve az miktarda molibden, titanyum, nitrojen ve diğer elementleri içerir.İyi bir kapsamlı performansa sahiptir ve çeşitli ortamlar tarafından korozyona karşı dayanıklıdır.Yaygın olarak kullanılan östenitik paslanmaz çelik kaliteleri 1Cr18Ni9, 0Cr19Ni9, vb.'dir. Bu çelik türü, çeliği oda sıcaklığında östenitik bir durumda yapan büyük miktarda nikel ve krom içerir.Bu çelik türü iyi plastisiteye, tokluğa, kaynaklanabilirliğe, korozyon direncine ve manyetik olmayan veya zayıf manyetik özelliklere sahiptir.Oksitleyici ve indirgeyici ortamlarda iyi korozyon direncine sahiptir.Korozyona dayanıklı kaplar ve ekipman gibi aside dayanıklı ekipman yapmak için kullanılır.Kaplamalar, taşıma boruları, nitrik aside dayanıklı ekipman parçaları vb. de paslanmaz çelik saat aksesuarlarının ana malzemesi olarak kullanılabilir.Östenitik paslanmaz çelik genellikle çözelti ile muamele edilir, yani çeliğin 1050-1150 °C'ye ısıtılması ve ardından tek fazlı bir östenit yapısı elde etmek için su veya hava ile soğutulması.

 

3. Östenitik-ferritik dubleks paslanmaz çelik

Hem östenitik hem de ferritik paslanmaz çeliklerin avantajlarına sahiptir ve süper plastisiteye sahiptir.Östenitik ve ferritik yapıların her biri paslanmaz çeliğin yaklaşık yarısını oluşturur.Düşük karbon içeriği durumunda, krom içeriği %18~28 ve nikel içeriği %3~%10'dur.Bazı çelikler ayrıca Mo, Cu, Si, Nb, Ti ve N gibi alaşım elementleri içerir. Bu çelik türü hem östenitik hem de ferritik paslanmaz çeliklerin özelliklerine sahiptir.Ferrit ile karşılaştırıldığında, daha yüksek plastisite ve tokluğa sahiptir, oda sıcaklığında kırılganlık yoktur ve taneler arası korozyon direnci ve kaynak performansı önemli ölçüde iyileştirilmiştir.Paslanmaz çeliğin 475 ℃ kırılganlığı ve yüksek termal iletkenliği, süperplastisite özelliklerine sahiptir.Östenitik paslanmaz çelik ile karşılaştırıldığında, yüksek mukavemete ve taneler arası korozyona ve klorür stres korozyonuna karşı önemli ölçüde geliştirilmiş dirence sahiptir.Dubleks paslanmaz çelik, mükemmel oyuk korozyon direncine sahiptir ve aynı zamanda nikel tasarrufu sağlayan bir paslanmaz çeliktir.

 

4. Yağış sertleşmesi paslanmaz çelik

Matris östenit veya martensittir ve yaygın olarak kullanılan çökeltme sertleştirme paslanmaz çelik kaliteleri 04Cr13Ni8Mo2Al ve benzeridir.Yaşlandırma sertleştirmesi olarak da bilinen çökeltme sertleştirmesi ile paslanmaz çeliği sertleştirme yeteneğine sahiptir.

 

5. Martensitik paslanmaz çelik

Yüksek mukavemet, ancak zayıf plastisite ve kaynaklanabilirlik.Yaygın olarak kullanılan martensitik paslanmaz çelik kaliteleri 1Cr13, 3Cr13, vb. Yüksek karbon içeriği nedeniyle yüksek mukavemet, sertlik ve aşınma direncine sahiptir, ancak korozyon direnci biraz daha kötüdür ve yüksek mekanik özellikler ve korozyon için kullanılır. rezistans.Yaylar, türbin kanatları, hidrolik valfler vb. gibi bazı genel parçalar gereklidir. Bu tip çelik, su verme ve temperlemeden sonra kullanılır ve dövme ve damgalamadan sonra tavlanması gerekir.

 

3. Çin'in paslanmaz çelik endüstrisi modelinin özellikleri

Ülkemin paslanmaz çelik endüstrisinin gelişimi kabaca iki aşamaya ayrılmıştır.İlk aşama, paslanmaz çelik tarihinde birçok ilke imza atan büyük devlete ait fabrikaların hakimiyetindedir.Bu dönemde paslanmaz çelik endüstrisi hızlı bir gelişme göstermiş ve devletin rehberliğinde aktif olarak paslanmaz çelik inşa etmiştir.Üretim üssü, paslanmaz çelik üretimi önemli ölçüde arttı.İkinci aşama, özel devlerin yükselişidir.Yerli özel çelik üreticileri, ham paslanmaz çelik yurt içi üretim kapasitesinin %50'sinden fazlasını oluşturuyor ve paslanmaz çelik endüstrisinde yeni bir sayfa açıyor.

 

Öte yandan, üretim kapasitesinin ve çıktının büyümesi, ekipman ve teknolojinin değişiminden ayrılamaz olmalıdır.Yerli üretim kapasitesinin ve üretimin büyümesi kademeli olarak yavaşladıktan sonra, giderek daha fazla şirket Endonezya nikel madenlerinin hammadde avantajları konusunda iyimser ve Endonezya'da ferronikel üretim hatları ve paslanmaz çelik fabrikaları inşa etmek için birbiri ardına dışarı çıktı.Özetle, ülkemin paslanmaz çelik endüstrisinin modeli aşağıdaki özellikleri sunar:

 

Çin'in paslanmaz çelik endüstrisinin gelişmesi ve artan talep ile paslanmaz çelik üretim işletmeleri, güneyde Baosteel ve kuzeyde Taigang olmak üzere iki devlete ait işletmenin modelini de kırdı ve bir dizi yeni özel paslanmaz çelik üretim işletmesi, ortaya çıktı.Özel teşebbüslerin mekanizmasının esnekliği ve geleneksel devlete ait işletmelere göre daha hızlı yenilik ve gelişme nedeniyle, piyasa taleplerini daha iyi karşılayabiliyorlar ve Çin paslanmaz çelik piyasasında göz ardı edilemeyecek bir güç haline geldiler.

Çelik fabrikalarının ana üretim üslerindeki dağılımı, Fujian, Guangdong ve Guangxi, Jiangsu, Shandong, Shanxi ve ülkemdeki diğer yerlerde, paslanmaz çelik üretim kapasitesinin nispeten yoğun olduğunu ve çelik üretiminin üretim kapasitesinin nispeten büyük olduğunu gösteriyor.Özel çelik fabrikaları ülkenin yarısını işgal ediyor.

 

Kuşak ve Yol Girişimi kapsamında, Çinli şirketler denizaşırı ülkelerde konuşlandırıldı.

2013 yılında Çin, "Bir Kuşak, Bir Yol" işbirliği girişimini önerdi.Endonezya, 2014 yılında nikel cevheri ihracatını yasakladı.Yukarıdaki politikaların "uyarılması" altında, Çinli paslanmaz çelik işletmelerinin hızı hızlanmaya başladı ve çok sayıda yerli şirket ferronikel tesisleri ve paslanmaz çelik inşa etmek için Endonezya'ya gitti.fabrika.2021 itibariyle Endonezya, 5.5 milyon ton paslanmaz çelik ham çelik üretim kapasitesi inşa etti.Ayrıca, Xinxing Döküm Boru, Endonezya Jinchuan, Endonezya Yilian, Endonezya Xinhualian ve Liqin, Endonezya gibi bir dizi nikel-demir üretim işletmesinin endüstriyel zincir uzantısının getirdiği potansiyel yeni paslanmaz çelik üretim kapasitesi göz önüne alındığında, Endonezya başka bir yeni olacak. Gelecekte küresel paslanmaz çelik üretiminin büyümesi için güç..

 

Dördüncüsü, paslanmaz çeliğin ana eritme işlemi

Şu anda, paslanmaz çelik üretimi için eritme işlemi esas olarak tek aşamalı yöntem, iki aşamalı yöntem ve üç aşamalı yönteme ayrılmıştır.

 

4.1 Tek adımlı eritme işlemi

Erken tek adımlı paslanmaz çelik eritme işlemi, bir elektrikli fırında hurda eritme, dekarburizasyon, indirgeme ve rafine etme işlemlerinin tamamlanmasını ifade eder ve şarj, tek adımda paslanmaz çeliğe eritilir.Paslanmaz çeliği eritmek için yalnızca elektrikli fırın kullanan bu tek aşamalı eritme üretim süreci, uzun eritme döngüsü, düşük işletme hızı ve yüksek üretim maliyeti nedeniyle kademeli olarak ortadan kaldırılır.Fırın dışı arıtma işleminin sürekli gelişimi ve AOD fırınlarının geniş uygulamasıyla, birçok paslanmaz çelik üretim işletmesi şu anda hurda çeliği değiştirmek için düşük fosforlu veya fosforsuz erimiş demir kullanıyor ve giriş için hammadde olarak erimiş demir ve alaşımları kullanıyor. paslanmaz çelik eritme için AOD fırını.Yeni tek adımlı eritme süreci.

Daha önceki tek aşamalı ergitme işlemiyle karşılaştırıldığında, yeni tek aşamalı ergitme işlemi, üretim sürecinde elektrikli fırının ergitme bağlantısını ortadan kaldırır.Avantajları şunları içerir: ilk olarak, daha düşük yatırım;ikincisi, daha düşük üretim maliyetleri;tüketimi ve erimiş çeliğin saflığını iyileştirmek;dördüncüsü, mevcut hurda piyasası için uygun olan hurda oranının düşük olması;beşincisi, özellikle 400 serisi paslanmaz çeliğin eritilmesi için ekonomiktir.

 

Bununla birlikte, yeni tek aşamalı yöntemin hammadde koşulları ve ürün çözümleri için belirli gereksinimleri vardır: İlk olarak, AOD fırınındaki erimiş demirin fosfor içeriğinin %0.03'ten az olması gerekir, bu nedenle erimiş demirin fosforsuzlaştırılması olmalıdır. eritme işlemine eklenen;ikincisi, alaşım yeni tek adımlı yöntemde hammadde olarak kullanılır.AOD fırınına eklenir ve AOD fırınına eklenen aşırı miktarda yüksek karbonlu alaşım, tüm eritme işleminin ısı dengesini etkiler ve karmaşık bileşimlere ve yüksek alaşım içeriğine sahip paslanmaz çelik çeşitleri için uygun değildir.​​

Yeni tek aşamalı paslanmaz çelik üretim süreci şu anda 400 serisi paslanmaz çelik üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır.Gelişmekte olan bir ülke olarak Çin, hurda çelik kaynaklarına sahip değil ve nikel açısından son derece fakir.Ayrıca 400 serisi paslanmaz çelik günlük hayatta ve endüstriyel üretimde yaygın olarak kullanılmaktadır.Bu nesnel koşullar, yeni tek adımlı paslanmaz çelik eritmeyi giderek daha popüler hale getiriyor.Birçok üretici bunu kullanır.

 

4.2 İki aşamalı eritme işlemi

İki aşamalı proses rotası EAF→AOD, EAF→VOD'dur (elektrik ark fırını→VOD vakum arıtma fırını).EAF→AOD sürecinin üretim kapasitesi, dünyanın paslanmaz çelik üretim kapasitesinin yaklaşık %70'ini oluşturmaktadır.EAF fırını esas olarak, paslanmaz çelik ön eriyik üretmek için hurda çelik ve alaşımlı hammaddeleri eritmek için kullanılır, bu daha sonra AOD fırınında kalifiye paslanmaz çelik erimiş çeliğe eritilir..

 

İki aşamalı işlemde, elektrikli fırına giren ham maddelerin fosfor içeriği nispeten yüksekse, elektrikli fırın ile AOD fırını arasına paslanmaz çelik ön eriyik fosforsuzlaştırma bağlantısının eklenmesi gerekir.En yaygın olarak kullanılan ön eritme fosforsuzlaştırma işlemleri, dönüştürücü fosfor giderme ve sıcak metal tank üstü sprey fosfor gidermedir.İki aşamalı yöntem, paslanmaz çelik eritme için ana hammadde olarak yüksek fırın erimiş demiri kullandığında, yüksek fırın fosfor içeriği yüksekse, bir fosfor giderme bağlantısının da eklenmesi gerekir.

 

İki aşamalı paslanmaz çelik eritme işlemi, çeşitli paslanmaz çelik serilerinin üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır.%95 paslanmaz çelik çeşidi.

Ancak, iki aşamalı yöntemin orta tüketim ve çeşit planı açısından yine de şu üç noktaya dikkat etmesi gerekiyor: Birincisi, son yıllarda izabe sürecinin ilerlemesi ve işletme seviyesinin iyileştirilmesi ile argon tüketimi. ve iki aşamalı eritme işlemindeki diğer ortamlar önemli ölçüde azaltılmıştır.Ancak, tek aşamalı yöntem ve üç aşamalı yöntem ile karşılaştırıldığında, argon ve diğer ortamların tüketimi hala biraz daha fazladır;ikincisi, AOD fırını sonuna kadar karbonsuzlaştığında, erimiş çelikteki oksijen içeriği nispeten yüksektir ve erimiş çelikteki oksijeni azaltmak için ferrosilikon eklenmelidir, bu nedenle ferrosilikon tüketimi Üçüncüsü üretmek için kullanılamaz şu anda ultra düşük karbonlu ve azotlu paslanmaz çelik ve çelikteki gaz içeriği nispeten yüksektir.

 

4.3 Üç aşamalı eritme işlemi

Üç aşamalı yöntemin temel işlem akışı şöyledir: birincil eritme fırını → çift üflemeli dönüştürücü/AOD fırını → vakum arıtma cihazı.Üç aşamalı yöntem, paslanmaz çeliğin eritilmesi için gelişmiş bir yöntemdir ve ürün kalitesi iyidir, bu da profesyonel üreticiler ve ortak demir ve çelik işletmelerinde paslanmaz çelik üretimi için uygundur.

 

Üç aşamalı paslanmaz çelik yöntemi, iki aşamalı yöntem temelinde bir derin karbonsuzlaştırma aşaması ekler.Eritme işleminin avantajları şunlardır: ilk olarak, her bağlantıdaki iş bölümü açıktır, üretim ritmi hızlıdır ve operasyon optimize edilmiştir;Oksijen ve inklüzyon içeriği düşük, üretilebilecek ürün yelpazesi geniş;üçüncüsü, ergimiş demirin ergitme için kullanılabilmesi, hammadde gereksinimlerinin yüksek olmaması ve hammadde seçiminin esnek olmasıdır.

 

Bununla birlikte, üç aşamalı paslanmaz çelik eritme işlemi, üretim yatırımı üzerinde aşağıdaki etkilere sahip olacak olan metalurjik işlevi adım adım gerçekleştirir: ilk olarak, işlem bağlantıları artar ve yatırım ve üretim maliyetleri nispeten yüksektir;ikincisi, vakum ekipman sistemi karmaşıktır ve bakım miktarı büyüktür.

 

Şu anda, dünyada paslanmaz çelik üretmek için eritme işlemi esas olarak iki aşamalı yöntemi ve üç aşamalı yöntemi benimsemektedir.Bunlar arasında, iki aşamalı EAF+AOD veya EAF+VOD yöntemi en yaygın kullanılanıdır, yaklaşık %70'ini oluşturur ve üç aşamalı yöntemi yaklaşık %20'sini oluşturur.Düşük fosforlu erimiş demir, paslanmaz çelik üretiminde yaygın olarak kullanıldığından, yeni tek aşamalı paslanmaz çelik eritme işlemi de giderek daha fazla paslanmaz çelik üretim işletmesi tarafından benimsenmektedir.Paslanmaz çelik pazarındaki şiddetli rekabete uyum sağlamak, ürün kalitesini artırmak ve üretim maliyetlerini düşürmek için ülkemdeki çeşitli işletmeler kendi gerçek koşullarına göre uygun paslanmaz çelik eritme proseslerini seçmektedir.

 

4.4 RKEF+AOD çift eritme işlemi

Tsingshan Group, 2010 yılında Fujian, Dingxin'de Çin'deki ilk RKEF üretim hattının kurulması ve devreye alınmasında öncülük etti. Nikelden nikel içeren pik demir (nikel-demir) üretmek için RKEF (döner fırın + elektrikli fırın) sürecini kullanmak -zengin ve demir açısından zengin nikel oksit cevheri, genel geleneksel işleme (sinterleme + elektrikli fırın) göre önemli avantajlara sahiptir.Tüm üretim süreci tamamen kapalıdır ve enerji tüketimi ve toz emisyonları minimumdur.Üretim sürecinde ton demir başına elektrik tüketimi 1500 derece, toz emisyonu ise %80 oranında azaltılmıştır.

 

Tsingshan Group, ferronikel ve paslanmaz çelik eritme işleminin üretimini açtı ve bir dizi RKEF + AOD çift paslanmaz çelik eritme işlemi oluşturdu.→ Eritme → Sürekli döküm → Sıcak haddelenmiş paslanmaz çelik şerit, nikel erimiş demir, soğutmadan doğrudan AOD çelik üretim fırınına gönderilir ve sıcak yüklenir ve iki kez gönderilir, bu da geleneksel paslanmaz çelik üretim modunu değiştirir, çok fazla tasarruf sağlar enerji ve büyük ölçüde artırır Paslanmaz çeliğin çelik üretim hızı, hammadde kaybını azaltır ve büyük ekonomik faydalar sağlar.Sürekli ve entegre paslanmaz çelik üretiminde tarihi bir atılım gerçekleştirmiş, kirletici emisyonlarını büyük ölçüde azaltmış ve ton çelik başına enerji tüketimini yaklaşık %50 oranında azaltmıştır.Bu teknoloji, 2014 yılında dünyada bir ilk olan ulusal bir buluş patenti aldı.

 

5. Paslanmaz çelik uygulaması

 

200 serisi paslanmaz çelik uygulamaları
Özellikler: Parlatmada asit direnci, alkali direnci, yüksek yoğunluk, kabarcık ve iğne deliği olmaması özelliklerine sahiptir.

Kullanım Alanları: Esas olarak dekoratif borular, endüstriyel borular ve bazı sığ gerdirilmiş ürünler için kullanılır.

300 serisi paslanmaz çelik uygulamaları
Özellikler: En yaygın kullanılan çelik kalitelerinden biri olarak, iyi korozyon direncine, ısı direncine, düşük sıcaklık dayanımına ve mekanik özelliklere sahiptir.Damgalama ve bükme gibi iyi sıcak işlenebilirlik, ısıl işlem sertleştirme fenomeni yok (manyetik olmayan, çalışma sıcaklığı -196℃~800℃)

Kullanım Alanları: Esas olarak ev aletleri, sofra takımları, mutfak eşyaları, su ısıtıcıları, kazanlar, gıda makineleri vb. için kullanılır;Şu anda Guangdong Eyaletinde paslanmaz çelik dekoratif kaynaklı boru üretimi alanında, Haili, Çin Seddi, Yuehua, Xingzhongcheng, Jian Yuan, Baocheng, Wanjiahong, Aslan Kral, Hongguan, Yunsheng, Minggao ve diğerleri gibi yaygın olarak kullanılmaktadır. Guangdong Paslanmaz Çelik Malzemeler ve Ürünler Derneği'nin diğer üye şirketleri 304 paslanmaz çelik ürünleridir.

 

400 serisi paslanmaz çelik uygulamaları
Özellikler: Ferritik çeliğin temsili bir çelik kalitesi olarak, düşük termal genleşme oranına, mükemmel şekillendirilebilirliğe ve oksidasyon direncine sahiptir.

Kullanım Alanları: Esas olarak ısıya dayanıklı cihazlar, brülörler, ev aletleri, Sınıf 2 sofra takımları, mutfak lavaboları, dış dekorasyon malzemeleri, cıvatalar, somunlar, CD çubukları, ekranlar vb. için kullanılır.