1. Konvertteriteräksen toimintaperiaate
Konvertteriteräksenvalmistus on teräksenvalmistusmenetelmä, jossa ilmaa tai happea puhalletaan sulaan rautaan hiilen, mangaanin, piin, fosforin, rikin ja muiden sulassa raudassa olevien alkuaineiden hapettamiseksi nopeasti, ja hapettumisen aikana vapautuva lämpö käytetään lämmittämiseen ilman lisätoimia. lämmitys. Muuntaja voidaan jakaa kolmeen tyyppiin puhallusasennon mukaan: pohjapuhallusmuunnin, sivupuhallusmuunnin ja ylhäältä puhallettu muuntaja. Uunin vuoraukseen käytettävien tulenkestävien materiaalien happamuuden ja emäksisyyden mukaan ne voidaan jakaa myös happomuuntimiin ja alkalimuuntimiin. Konvertteriteräksen valmistuksen alkuvaiheessa puhallukseen käytetään ilmaa, koska ilman sisältämä typpi ei ole palamista tukeva kaasu eikä osallistu kemiallisiin reaktioihin. Lähes kaikki se karkaa uunin reiästä ja vie myös suuren määrän lämpöenergiaa. Myös teräkseen jäänyt typpi voi vahingoittaa sen laatua. Happipuhallusmenetelmän käyttöönoton jälkeen rajallisten teräslaatujen ja heikon laadun puutteet konvertterisulatuksessa on voitettu. Nykyinen sulatuslaatu ja happiyläpuhallettujen konvertterien valikoima ovat saavuttaneet avo tulisijan, ja jotkut ominaisuudet jopa ylittävät avoimen tulisijan. Konvertteriteräksen alkuperäiset edut, kuten pieni investointi, nopea rakentaminen, hyvä sopeutuvuus raaka-aineisiin ja korkea tuottavuus, on hyödynnetty täysimääräisesti. Siksi teräksen konvertterivalmistus on erittäin lupaava teräksenvalmistusmenetelmä. Konvertteriteräksen valmistuksella on eri maiden tilanteesta eri puolilla maailmaa suuret mahdollisuudet korvata avotakkateräksen valmistus. Tilastojen mukaan vuonna 1960 hapella puhalletun konvertteriteräksen valmistuksessa tuotetun teräksen osuus oli vain 4 % maailman terästuotannosta, mutta vuoteen 1969 mennessä se oli noussut 37 prosenttiin ja vuoteen 1972 mennessä 53 prosenttiin, mikä ylitti selvästi. avotakkateräksen tuotanto. Tällä hetkellä Kiinassa käytetään pääasiassa hapella puhallettuja (emäksisiä) muuntimia ja happisivupuhallettuja (alkali) muuntimia.
2. Happipuhalletun muuntimen tuotantoprosessi
Happipuhalletun muuntimen ulkopinta on valmistettu teräslevystä ja vuorattu emäksisellä tulenkestävällä tiilellä. Teräksen valmistuksen pääraaka-aine on sula rauta, jossa käytetään jäähdytysaineena myös osa romuterästä (tai rautamalmia) sekä rikin ja fosforin poistamiseen lisättyjä kuonanvalmistusmateriaaleja, kuten kalkkia ja fluoriittia (CaF2). Hapettumisenestossa käytetään myös hapettumisenestoaineita, kuten mangaanirautaa, piirautaa tai alumiinia. Teräksenvalmistusprosessi voidaan karkeasti jakaa kolmeen vaiheeseen: lastaus, puhallus ja hapettumisenesto. Ensin ladataan romuteräs ja rautamalmi, jonka jälkeen sulaa rautaa, jonka lämpötila on noin 1200-1300 astetta. Sitten happilanssi työnnetään uunin nokkaan puhaltamaan happea, nopeasti hapettavaa hiiltä, piitä, mangaania ja muita sulassa raudassa olevia elementtejä, samalla kun vapautuu suuri määrä lämpöä romuteräksen ja rautamalmin sulattamiseksi. Happipuhallusprosessin aikana lisätään myös kuonaa valmistavia materiaaleja fosforin ja rikin poistamiseksi. Kun happea on puhallettu tietyn ajan, hiili, pii, mangaani ja muut alkuaineet laskevat tietylle alueelle, lopettavat hapen puhalluksen ja poistavat happilansetin. Jos sulan teräksen lämpötila on tällä hetkellä liian korkea, lisää romuteräs jäähdytystä varten. Kun sulan teräksen koostumus ja lämpötila täyttävät vaatimukset, terästä voidaan valmistaa. Hapettumisenestoainetta lisätään yleensä sulaan teräsankoon teräksen valmistuksen aikana. 300 tonnin muuntimen puhallusaika on alle 20 minuuttia, sisältäen apuajan enintään 1 tunnin. Happipuhalluskonvertteriteräksen valmistuksessa on suuri teho ja hyvä laatu, ja se on erittäin lupaava teräksenvalmistusmenetelmä. Konvertterin tuotantokapasiteetti ilmaistaan sulan raudan painona, joka voidaan ruiskuttaa jokaisen puhallusprosessin aikana. Esimerkiksi, jos jokaisen puhallusprosessin aikana voidaan ruiskuttaa 10 tonnia sulaa rautaa, sitä kutsutaan 10 tonnin konvertteriksi.