Выплавка стали в кислородных конвертерах

Кислородный конвертер — сосуд грушевидной формы с горловиной и боковыми отверстиями [1, 2, 4, 5]. Футеровка — основная (магнезит MgC0₃ или хромомагнезит). Стойкость футеровки — до 2000 плавок. Конвертер поворачивается вокруг горизонтальной оси с помощью приводных механизмов. Рабочее положение конвертера — вертикальное. Емкость современных конвертеров 300—350 тонн (максимально — до 500 тонн). В горловину во время плавки опускается охлаждаемая водой фурма (труба), через которую под давлением 10—15 атм (1—1,5 МПа) подается кислород.

Основные операции выплавки: завалка стального лома (скрапа) в конвертер (25—30% лома, рис. 1.4, а); заливка жидкого передельного чугуна (температура Г_чуг = 1250ч-1400°С, рис. 1.4, б); подача кислорода (рис. 1.4, е) и загрузка известняка (СаС0₃₎ для наведения шлака, железной руды и плавикового шпата (CaF₂) для разжижения шлака; взятие пробы металла на химический экспресс-анализ; выпуск стали в разливочный ковш через боковое отверстие (рис. 1.4, г); слив шлака через горловину (рис. 1.4, б); раскисление (добавлением ферросплавов) и при необходимости — легирование в ковше.

Рис. 1.4. Последовательность технологических операций при выплавке стали в кислородных конвертерах

Весь процесс выплавки стали занимает 25—50 мин.

Преимущества конверторной плавки:

• 1) высокая производительность — при емкости конверторов 300— 350 тонн производительность составляет 400—500 т/час, т. е. в 5—6 раз больше, чем у мартеновских и электрических печей;
• 2) низкие капитальные затраты;
• 3) малые расходы на электроэнергию, топливо (источником тепла здесь является окисление примесей);

Недостаток плавки в кислородном конверторе: трудно и невыгодно выплавлять высоколегированные стали (содержащие более 2—3% легирующих элементов).