A Thomas-folyamat
A Thomas-folyamat. Thomas Steel
Thomas folyamat - gyártási technológia az acél fúj alulról a folyékony vas foszfid levegő smolodolomitovym tégla bélelt átalakító, úgynevezett Thomas (megnevezett feltaláló).
Ezt a módszert az angol metallurgist Sidney Gilchrist Thomas szabadalmaztatta, aki erős alap bélést fejlesztett ki, ezáltal megteremtve a fő átalakító folyamat végrehajtásának alapját. Ennek a módszernek az a sajátossága, hogy a dolomit ilyen típusú tüzelését lehetett elvégezni annak érdekében, hogy elérje a szemek szinterezését és a felületük reflow-ját. Ez lehetővé tette a dolomit befogadását, amely hosszú időn át nem tört össze.
Ábra. 1 Sidney Gilchrist Thomas
Tüzeléssel, zúzással és frakcionálással történő szortírozás után a dolomitszemcséket (2-5 mm) dehidratált gyantával keverjük össze. A téglák nyomását 30-40 MPa nyomáson végezzük, és fűtést és szárítást végzünk a konverterben. A gyanta kokszolása következtében keletkező szénrészecskék szilárdan a dolomit gabonát tartják.
Sikeres foszformentesítés fém (a foszfor-tisztítási) fordul elő egy nagyobb vastartalom és bázicitása salak-oxid, amikor felesleges a kalcium-oxid a salak lehetővé teszik megszerzésének tartós foszfátok. Az alapbélés jelenlétében, amelyet a fentiekben tárgyaltunk, és a mész adalékanyagai miatt elegendő bázismennyiséget lehet elérni.
E folyamat alkalmazása gyorsan megszerzett Európában a 70-es évek végén - a 19. század nyolcvanas évek elején, különösen azokban az országokban, amelyek gazdag foszfortartalmú vasérc tartalommal rendelkeznek. Azonban az idővel a nagy foszforos öntöttvas újraelosztásának sikeres bevezetése az oxigén-átalakítókban csökkentette a Thomas módszerrel kezelt fémmennyiségeket.
Bessemer átalakítók, amint az a korábbi cikkben, a legtöbb esetben, létrák, alja, és a fúvóka a nyílásokat a samott lándzsa, hogy behelyezzük a rések szilika fenékkel. A Thomas konverterek esetében kúpos dolomit-fenékükön nincsenek tüskék, és a fúvókák a testükön találhatók. A Thomas átalakítóban a falak és a fenék burkolat vastagsága 1,5-2-szer nagyobb, mint a Bessemer kemencében. Ezt az első esetben kialakuló nagy mennyiségű salak magyarázza, ami miatt a bélés gyorsabban kopik. Ez a konverter keresztmetszeti területe is különbözik a Bessemer keresztmetszetétől és a belső térfogatuk és a folyékony vas térfogatának arányától.
2. ábra A Thomas átalakító sémája 45 tekerccsel
A Thomas-eljárásban nagyon fontos szerepet játszik a mész, amelyet a fő salak termesztésére telepítenek. meszet olyan követelményeknek - kell jól égett, friss, legalább bizonyos mennyiségű szén-dioxid, a víz, a szilícium-dioxid (szilika) és a kén már szilícium-dioxid csökkenti a folyósítószer képességét a mész és a kén csökkentett kéntelenítő kapacitása a salak. Alkalmazni mész, amely körülbelül egy ilyen összetételű,%: 90-92 kalcium-oxid, szilícium-oxid, 0,5-2, 1-1,5 magnézium-oxid, 0,5-1,2 alumínium-oxid, 0,1-0,2 kén , 3-5 (CO2 + H20). A Thomas acél deoxidációjához ferromangán, ferrosilikont és alumíniumot használnak. Ha szükséges nauglerodit fém, öntöttvas üstben ül tükör helyett ferromangán vagy igénybe koksz, szén, antracit vagy grafit.
A Tomas termelési folyamata magában foglalja a következő lépéseket:
- Mész betáplálása az átalakítóba az előző olvadás kiadása utáni öntöttvas tömegének 12-18% -ának megfelelő mennyiségben, a falak és az alsó munkakörülmények ellenőrzésének ellenőrzése;
- Öntöttvas öntése (a konverter vízszintesen van elhelyezve);
- Indítsa el a robbanást, és vigye az átalakítót álló helyzetbe.
- Öntöttvas öntése. Először is, elsősorban a szilícium, a mangán, a vas rész és egy kis szén és foszfor oxidálódik. Ezután a második időszakban a szén és részben a foszfor aktív oxidációja, és már a harmadik időszakban - foszfor (0,05-0,07%). A Thomas-eljárásban nehezebb meghatározni, mikor kell befejezni a tisztítást, mivel a lángcsökkenés a harmadik periódus kezdetére utal, amikor csak a fém intenzív defoszforizációja következik be, és a folyamat még nem fejeződött be.
- A foszfor oxidációja után az átalakító vízszintes helyzetbe kerül (dump) és a robbantás megáll.
- Vidd le a salakot annak érdekében, hogy megakadályozzuk a foszfor visszaszállását a salakból a fémekbe a deoxidálás folyamatában.
- A fém deoxidálódik, és összegyűlik egy üstbe.
Az első időszakban a jelentéktelen mennyiségű foszfor oxidálódik. Ez annak köszönhető, hogy a nagy viszkozitású salak és egy kis, aktív kalcium-oxid, és hogy még nem történt feloldásával mész a salak és kering a fürdő formájában nagy darabok kis fajlagos felülettel.
A második tisztítási periódus alatt a szén oxidációjának kedvező feltételei a fém megnövekedett hőmérsékletének köszönhetők. Alacsony mangántartalom és szilícium hiánya. A szén oxidációja nemcsak a fürdőbe belépő összes oxigént fogyasztja, hanem a salakban korábban felhalmozódott vas-oxidot is. Ennek megerősítéseként - a vas-oxidok csökkentése a tisztítás során.
A Thomas módszerrel nyert acél alacsony szén-dioxid-kibocsátású. Ha 0,1% vagy annál nagyobb széndioxid-koncentrációjú acélt kívánunk előállítani, akkor a deoxidációt a fém karburizálásával együtt végezzük. A Thomas fém nem deoxidizálható salak jelenlétében, mivel az eltávolított foszfor visszaléphet a salakról a fémre (ezt a folyamatot újrafoszforizálásnak nevezik).
A gyakorlat azt mutatta, hogy a Thomas-acél minőségének javítása érdekében a legjobb és leghatékonyabb mód az oxigénkeverékek fürdők mosására más gázokkal vagy tiszta oxigénnel való mosásához.
A Thomas eljárásban a tisztítási idő (16-20 perc) és az olvadási ciklus (25-40 perc) sokkal nagyobb, mint a Bessemer-eljárásban. Ebben a tekintetben ugyanazon éves kibocsátás elérése érdekében a Thomas workshopban a konverterek számának nagyobbnak kell lennie, mint a Bessemer műhelyében.
A Thomas műhely kapacitása négy 25 tonnás átalakítóval kb. 0,5 millió tonna. egy évig, és négy 40 tonna konverterrel - évente 1,5 millió tonna. Az oxigénnel legfeljebb 30% -kal dúsított átjutás a fúráshoz 15-20% -kal növeli a munkaerő termelékenységét, és az öntvények hozama 85-88% -kal haladja meg az öntöttvas tömegét.
Alexander Rybakov
A cikk írásához használt források:
VI Baptismansky, M.Ya. Medzhibozhsky, V.B. Okhotskiy "Az acélgyártás átalakító folyamata"