Átalakító acél gyártása
Converter acélgyártó eljárás, amely hajtjuk végre autogén működés (nincs hőenergia költsége külső forrásokból) a levegőt fúj át a megolvadt vas már javasoltak és valósítottak meg először egy angol Bessemer, melyet követően a folyamat hívták vagy Bessemer Bessemer eljárás. Ezért, egy eljárás olvadt vas volt fújva egy acél retortában bélelt sav (dinassovym) tűzálló téglával. A konverternek hengeres alakú függőleges munkaterülete van. Az alján van egy levehető, könnyen helyettesíthető fenékfúvókákon levegőt fúj. A felső rész pedig kúp alakú szájjal van felszerelve. Kapacitás modern Bessemer konverterek akár 400 tonna.
A függőleges átalakító az eljárás során megdönthető, amely biztosítja az összes szükséges technológiai művelet elvégzését: az öntöttvas öntése, az olvadék levegővel történő fújása, minták vétele, a késztermék kiürítése stb. Mindezek a műveletek - az olvadék kivételével - a nyakon keresztül történnek, amely a feldolgozó gázok eltávolítását is szolgálja az átalakítóból. A megolvadt vas tisztításakor, amelyet az alulról felfelé irányuló robbanásvíz áthatol, az oxigén oxidálja az öntöttvas (Si, Mn, C) szennyeződését. Amikor oxidálódnak, jelentős mennyiségű hőt bocsátanak ki, amely nem csak a folyadék folyékony állapotában tartja, hanem 1600 ºC-ra melegíti, mielőtt az átalakítóból kiürülne.
A Bessemer-folyamat legfőbb hátrányai az előállított acél gyenge minősége, amely a nitrogénáramlás során gazdagodik, és ez a módszer nem teszi lehetővé a legártalmasabb szennyeződések, foszfor és kén eltávolítását. A Bessemer vas megolvasztásához szükség van arra, hogy ezeknek az érceknek a tartalma, amelyek nagyon tiszta tartalmúak, korlátozottak. 1878-ban S. Thomas helyett savas bélés használta a fő, és kötődik foszfor javasolt a lime. A Thomas-eljárás nagyban megnövelte az acélgyártás folyamatát. A Thomas eljárás azonban megőrizte a nitrogénnel előállított acél magas telítettségét. Ezenkívül a Thomas acél megnövekedett törékenységet és öregedési tendenciát mutat, 100 alkalmazásának korlátozása.
A Bessemer és Thomas folyamatok körülbelül század közepéig léteztek. Az acélgyártás e két módját egy új, progresszív folyamat váltotta fel, amelyet oxigén-átalakítónak neveznek (LD folyamat külföldön). Ipari méretben először Ausztriában 1952-1953-ban került sor. Az új eljárás jellegzetes jellemzői a technológiai oxigén alkalmazása a szennyeződések oxidációjához, és főként az olvadék felszínéhez, függőleges fúvókák (tuyeres) segítségével. Az oxigén-átalakító folyamat ma már meghatározó szerepet játszik az acélgyártás jelenlegi módszerei között a világ minden országában. Ennek a folyamatnak a rendkívül nagy gyakorlati jelentősége azzal magyarázható, hogy alkalmassá teszi a nyersvas vasalható feldolgozására, gyakorlatilag bármilyen összetételű és fémhulladék mennyiségére, az öntöttvas súlyának 30% -áig, valamint az acélok széles választékának megszerzésére. Magában foglalja az ötvözött, nagy teljesítményt, a technológia és a kiváló minőségű termékek rugalmasságát.
Jelenleg az oxigén-átalakító üzemek 20-450 tonna konvertereket használnak. Az ilyen típusú átalakítók körkörös alakúak és koncentrikus torokkal és üreges fenékkel vannak ellátva. A nyak központi helyzete a függőleges oxigén lándzsa, a gázkiemelés, az öntés, az öntés és az átfolyás bejuttatásának legjobb feltétele. Az oxigén-átalakító testének középső részénél a vízszintes karmantyúk magasságban vannak rögzítve, biztosítva ezzel az átalakító tartóját és a forgásirányt a forgatónyomaték mentén 360 ° -kal, 0,01-2 perc forgási frekvenciával¯¹ .A kis átalakítók forgató erő átadódik a hajtómű egy csap, nagy átalakítók, amelyek kapacitása több mint 200 tonna ellátott kétirányú meghajtó, két motor, minden pin. A bélés konverter acélgyártás készült smolodolomitovogo vagy magnezit tégla.
Az oxigén, hogy az olvadék egy függőleges vízhűtéses lándzsa, amelynek tipikusan 3-4 fúvókák. A lándzsa vezetjük be a konverter a torokban, fekvő alsó vége a parttól 1-3 m-re a az olvadék felszínén, és ezáltal nyomáson 0,9-1,4 MPa robbanás ellátási oxidálószer olvadt felület. A hossza a fúvóka a jelen 300 tonnás konverter eléri 27m. Réz vízhűtéses fúvóka hegyét állni 70-300 melegíti.
Az oxigén átalakító szakaszos üzemmódban működik. A folyamat az acéltörmelék betöltése a ferde átalakítóba történik. További folyékony öntvényt öntünk, a konvertert függőleges helyzetbe helyezzük, egy tuyere-t viszünk be, és az oxigénellátás 99% -os tisztaságú. A tisztítás kezdetével egyidejűleg a fluxusok és a vasérc első része feltöltődik. A többi anyagot egy vagy több adag átfúrásával táplálják be.
A folyamatok oxidációs és salak képződése a BOF nagyon intenzív, amely megkönnyíti a magas hőmérséklet, amely elérheti a reakciózónában 2500 ° C, és egy jó keringés fém és keveredését salakkal. Oxidációs a vas szennyeződések végzik elsősorban a salakfázisban. Először is, a törvény szerint a tömeghatás oxidált vasat jelen az olvadékot a legnagyobb mennyiségű reakció
2Fe + O2 = 2FeO + 539800 kJ
Az eredményül kapott FeO az intenzív tömegátvitel eredményeként az olvadékban kerül át a salakfázisba, és a szennyeződések fő oxidálószere. A szennyezések oxidációja a fém-salak felületen történik a reakciók szerint:
Si + 2FeO = SiO2 + Fe;
Mn + FeO = MnO + Fe;
2P + 5FeO = P2O5 + 5Fe;
Azokon a szakaszokon, ahol az oxidálószer gázának sebessége elenyésző, és a tömegátadás gyengül, a szén és szennyeződések közvetlen oxidációja a robbanás útján oxigénnel lehetséges, például a 2C + 022CO2 reakció szerint. A CO oxidálása a szén oxidációjához minden esetben hozzájárul a fém és salak fázisok jobb keveréséhez.
Az öntöttvas összes szennyeződésének oxidációja az exoterm reakcióktól kezdve a tisztítás kezdetétől kezdődik. A szilícium és a mangán intenzíven oxidálódik a tisztítás kezdetén, amit viszonylag alacsony hőmérsékleten az oxigén iránti nagy affinitással magyaráznak. A FeO ömledékének magas koncentrációja hozzájárul a foszfor eltávolításához. Ezenkívül a foszfor gyors oxidációja, valamint a szilícium, mivel a mész-oxidok kötődnek:
SiO 2 + 2CaO = 2CaO • SiO 2,
P2O5 + 4CaO = 4CaO • P2O5.
Mivel az öntöttvas feldolgozása folyamatban van, a salak bázikussága folyamatosan növekszik, és a tisztítás második felében a> 2,5 értéket érjük el, ha kedvező feltételeket hozunk létre a kén eltávolítására a fémes olvadékból. A vasban és acélban lévő kén eltávolítása a teljes reakciónak megfelelően történik
Fe + S + CaO = FeO + CaS.
Az oxigén átalakító teljes technológiai ciklusa 50-60 percet vesz igénybe, beleértve az oxigént 18-30 percig. Amikor elérik az acél meghatározott széntartalmát, a robbanást kikapcsolják, a lándzsa felemelkedik, az átalakító ferdén van, és a fém egy speciális csaplyukon keresztül öntik a kanálba. Miután az acélt az átalakítóból leeresztették, a salakot átengedik a nyakon. Az oxigén-átalakítóban kapott fém nagyobb mennyiségű oxigént tartalmaz, ami kötelező deoxidációt igényel. A deoxidációt olyan aktív fémek hozzáadásával hajtják végre, amelyek megnövelt affinitást mutatnak az oxigénhez az üstben vagy a csatornában, ami a fémt a konverterbe szállítja. Az oxigén-átalakító folyamat legfontosabb előnye, amely az olvadék forrása közben, magas olvadási hőmérséklet és a gyors szabályozás lehetősége között kifejezve lehetővé teszi ötvözött acélok előállításához. A fő nehézség ebben az esetben a könnyen oxidáló elemek bevezetése a tisztítás során (Cr, Mn, Si). Olyan elemek bevezetése, amelyek kevésbé affinitást mutatnak az oxigénhez (Ni, Cu, Mo)? Bármikor olvashatsz. A könnyen oxidálható ötvözőelemek hozzáadását gyakran egy acél öntőüstdobozban levő deoxidizátorral végezzük, miután azokat egy speciális kemencében, szilárd ötvözet formában olvasztották le.
A konverterben levő vas tisztítása során nagy mennyiségű izzító gáz képződik elég nagy fokú porlasztással. A nagy por képződése a vas erős oxidációja és párolgása miatt következik be: a vasgőzök mennyisége 6-7%. A gázok fizikai hőjének hasznosításához és a portól való tisztításhoz a konvertereket hulladékhő kazánok és porgyűjtő berendezések telepítésére használják.
hátrányok konverter folyamat fent említett alapjául szolgált további javítása érdekében a technológia és a hardver tervezése. Összehasonlítása előnyeit és hátrányait acélgyártás egy konverter alsó (alul), és a felső fúvató fejlesztették kombinált eljárást, amelyben egy fém feldolgozása felülről csak tiszta oxigénnel, és az alsó vagy oxigén a gyűrűben féken szénhidrogének vagy inert gáz - nitrogén vagy argon. Védőhüvelyt védi az oxigén fúvókák alsó és fenékfúvókákon a gyors megsemmisítése eredményeként expozíció magas hőmérséklet és intenzív buborékképződés olvadék. Időszakos átöblítünk nitrogén vagy argon okislennost csökkentik a salak és a fém, lassú oxidáció mangán, ez fokozza a foszfor és a kén a gázfázisban, ezáltal csökkentve a mész fogyasztás. mészfogyasztás is hozzájárul, hogy csökkentsék a lehetőségét annak közvetlen befecskendezés az olvadékba együtt oxigént fenékfúvókákon.
