ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Кислородно-конверторный процесс из "Технология металлов Издание 2 " Сущность кислородно-конверторного процесса заключается в том, что налитый в плавильный агрегат (конвертор) расплавленный чугун продувают с-труей кислорода сверху. Углерод, кремний и другие примеси окисляются и тем самым чугун переделывается в сталь. [c.41] Устройство кислородного конвертора показано на рнс. 7. Его грушевидный корпус (кожух) сварен из листовой стали толщиной до ПО мм внутри он футерован основными огнеупорными материалами общей толщиной до 1000 мм. [c.42] Конвертор устанавливают на опорных станинах при помощи цапф, и он может поворачиваться вокруг их оси, что необходимо для заливки чугуна и других техноло гических операций (рис. 8). [c.43] Емкость современных конверторов от 70 до 400 т. Крупный конвертор (300 т) имеет размеры рабочего пространства высоту 9 м, диаметр 7 м, диаметр горловины 3,5 м. [c.43] Кислородное дутье поступает из водоохлаждаемой фурмы, которую вводят в конвертор через горловину. Расстояние от сопла фурмы до поверхности металла составляет 0,7—3 м. [c.43] Регулируя глубину проникновения кислородной струи, можно управлять ходом плавки. Опуская фурму, повышая давление и расход, увеличивают глубину проникновения струи и количество кислорода, усваиваемого металлом, ускоряя окисление С, 5 и т. д. При уменьшении глубины проникновения струи (подъем фурмы) больше кислорода усваивает шлак, ускоряются процессы, происходящие в шлаке. [c.44] Шихтовые материалы для конверторной плавки — передельный чугун и стальной скрап (до 25—307о от массы чугуна), шлакообразующие, раскислители. Благодаря основной футеровке конвертора при плавке используют основной флюс — известь для ошлакования и удаления из металла серы и фосфора. Это дает возможность перерабатывать чугуны марок М1, М2, М3, состав которых по 5 и Р изменяется в щироких пределах (см. стр. 37). Стальной скрап (лом)—в основном отходы металлургических и машиностроительных заводов обрезь при прокатке, стружка и т. п. около 30% скрапа по массе составляет амортизационный лом — изношенные детали машин, предметы быта и т. д. [c.44] Основное шлакообразующее — известь (5—8% от массы плавки) для разжижения шлака применяют боксит (до 50% АЬОз, до 20% ЗЮг) или плавиковый шпат (СаРг). Для быстрого образования активного шлака в начале продувки загружают железную руду (до 2%). [c.44] После выпуска плавки осматривают футеровку конвертора и закрывают сталевыпускное отверстие огнеупорной массой. Затем загружают стальной скрап завалочными машинами лоткового типа (см. рис. 8) и заливают расплавленный чугун, доставляемый в ковшах из миксера. Конвертор ставят в вертикальное положение, в его горловину вводят фурму и включают кислородное дутье. С началом продувки загружают примерно 2/3 всей массы шлакообразующих извести, боксита (плавикового шпата) и железной руды оставшуюся их часть вводят отдельными порциями через несколько минут, без остановки продувки, с помощью автоматизированной системы загрузки. [c.44] Газообразный кислород при контакте струи с металлом непосредственно окисляет небольшое количество углерода по реакции С + 1/2 0г = С0 и других элементов в наибольшей мере окисляется железо [Ре] + ]/2 Ог = = РеОЧ-р. [c.45] Образующаяся в большом количестве закись железа РеО растворяется в металле, обогащая его кислородом [РеО]— Реж + [0]. Часть закиси железа растворяется в шлаке, окисляя примеси по реакциям [51]+2 (РеО) = = (5102)-ь2Ре [С]-Ь (РеО) =Ре + СО и т.д. Изменение химического состава и температуры металла по ходу плавки показано на рис. 10. [c.45] Кремний в первые 4—6 мин после начала продувки окисляется почти полностью ввиду высокого сродства с кислородом при невысокой температуре металла. По этой же причине к 8—10-й мин окисляется до 70% марганца. В дальнейшем, при повышении температуры, марганец частично восстанавливается, но снова окисляется к концу продувки. [c.45] Процесс обезуглероживания имеет очень важное значение прежде всего потому, что определяет продолжительность продувки. [c.46] Кроме того, выделяющиеся пузырьки СО обеспечивают удаление из металла азота интенсивно перемещи-вая металл и шлак, они способствуют также удалению фосфора и серы.. [c.46] Для дефосфораций создаются хорошие условия жидкоподвижный шлак с высокой основностью и большим содержанием FeO (загрузка извести, руды, боксита в начале плавки) металл интенсивно перемешивается со шлаком. [c.46] При использовании чугунов с содержанием фосфора 0,15% плавку ведут с одним шлаком, при содержании фосфора 0,15% первый фосфористый шлак сливают примерно в средине пре увки и наводят новый шлак. [c.46] Сера удаляется значительно хуже, чем фосфор — до 40% от ее содержания в чугуне. До 90% всей удаляемой серы ошлаковывается известью по реакции [FeS]- -+ (СаО) = ( aS) + (FeO). [c.46] Невысокая степень десульфурации объясняется значительным содержанием FeO в шлаке, что препятствует протеканию этой реакции. Лишь незначительная часть серы удаляется в виде SO2 в результате прямого окисления дутья. [c.46] Продолжительность продувки в зависимости от емкости конвертора составляет 15—25 мин. Затем из конвертора удаляют фурму и поворачивают его в горизонтальное положение (см. рис. 8). [c.46] Вернуться к основной статье