Konverter Ståltillverkning
Konverterståltillverkning är en ståltillverkningsprocess som använder varm metall, stålskrot och ferrolegeringar som de huvudsakliga råvarorna. Den förlitar sig inte på externa energikällor utan utnyttjar istället den fysiska värmen från själva det smälta järnet och värmen som genereras av kemiska reaktioner mellan komponenterna i järnvätskan för att slutföra ståltillverkningsprocessen i omvandlaren. Omvandlare klassificeras av eldfast foder som sura eller basiska; av platsen för gas som blåser in i ugnen som topp-blåst, botten-blåst eller sidoblåst-; och av typen av gas som används som luftomvandlare eller syreomvandlare. Grundläggande syrgas topp-blåsta och kombinerade topp-bottenblåsta omvandlare är den mest använda ståltillverkningsutrustningen på grund av deras snabba produktionshastighet, stora uteffekt, höga enstaka-utbyte, låga kostnader och låga investeringar. Konverterare används främst för att producera kolstål, legerat stål och för att smälta koppar och nickel.
Råvaror för stålframställning för konverterare
Råvarorna för konverterståltillverkning delas in i metalliska material, icke-metalliska material och gaser. Metalliska material inkluderar varm metall, stålskrot och ferrolegeringar. Icke-metalliska material inkluderar slagg-bildande medel, flussmedel och kylmedel. Gaser inkluderar syre, kväve, argon, koldioxid, etc. Icke-metalliska material tillsätts under omvandlarens ståltillverkningsprocessen för att avlägsna föroreningar som fosfor och svavel och för att kontrollera processtemperaturen. De inkluderar huvudsakligen slagg-bildande medel (kalk, dolomit), flussmedel (flusspat, kvarnskal), kylmedel (järnmalm, kalksten, stålskrot), förgasare och bränslen (koks, grafit, kol, tung olja).
Omvandlare Ståltillverkning produktkvalitet
Varianter och kvalitet på Basic Oxygen Top-Blowst Converter Steel
Gaser och inneslutningar i stål är de viktigaste indikatorerna för att utvärdera stålets metallurgiska kvalitet. Vid framställning av basal-blåst konverterstål är reaktionshastigheten snabb och kokningen är intensiv, så H-, N- och O-halterna i stålet är relativt låga: [H] är (3–5) × 10⁻⁴%, [N] är (20–40) × 10⁻⁴%, och [O}} i kolstål 0,06 %–0,10 %. Inneslutningar är relaterade till deoxidations- och stelningsoperationer. En viktig faktor som påverkar kvävehalten i topp-blåst konverterstål är renheten hos syre, vilket framgår av data i tabell 4. Syret som används för konverterståltillverkning bör därför vara mer än 99 % rent syre.
Lågt-kolstål är huvudprodukten vid tillverkning av konverterstål. Eftersom omvandlaren avkolar snabbt och gashalten i stålet är låg har stålet god plasticitet och låg-temperaturplasticitet, samt utmärkta djupdragnings- och svetsegenskaper. Konverteringsstål som används för att producera varmvalsade-plåtar, kall-valsade plåtar, galvaniserade plåtar, bilplåtar, kall-formade sektioner, mjuka valstrådar med låg-kolhalt, etc., alla uppvisar bra prestanda.
Även om det finns vissa svårigheter med att smälta medelstort- och hög-kolstål i omvandlare, kan stålets kvalitet fortfarande säkerställas. Olika konstruktionsstål, lagerstål, hårda valstråd, etc., tillverkade av konverterstål har använts i stor utsträckning. Svårigheterna med att smälta stål med högt kol- är kolkontroll och avfosforisering. När C > 0,2 % är det svårt att kontrollera kol exakt genom erfarenhet. Om en sublans är tillgänglig kan den användas för kontroll; utan sublans krävs snabb analys vid ugnsfronten, vilket orsakar förseningar. Slutpunkten (FeO) i stål med högt kol- är låg och avfosforiseringstiden är kort. Därför krävs en dubbel-slaggoperation, det vill säga knacka på den initiala slaggen i början av avkolningsperioden för att avlägsna fosforn som har kommit in i slaggen i det tidiga skedet. Den dubbla-slaggdriften förlorar dock en stor mängd värme och järn i slaggen och bör inte användas om det inte är absolut nödvändigt. Uppkolningsmetoden är en annan arbetsmetod för smältning av medium- och hög-kolstål. I det här fallet är blåsningsoperationen densamma som för låg-kolstål, men förgasare tillsätts i skänken för att öka kolhalten till den nivå som krävs. Förgasarna är koks, petroleumkoks, etc. Den lilla mängden uppkolning för medium-kolstål är lätt att åstadkomma. För hög-kolstål måste uppkolningen vara väl kontrollerad, men kvaliteten på rälsstål, hårda valstråd, etc., kan uppfylla kraven när de smälts med uppkolningsmetoden.
Det finns inga speciella svårigheter med att smälta låg-legerat stål i omvandlare. Vid smältning av legerat stål behöver en stor mängd ferrolegeringar tillsättas i skänken för legering, vilket sänker ståltemperaturen. Ökning av tapptemperaturen överdrivet påverkar avfosforiseringen negativt. Därför bör smältning av legerat stål kombineras med sekundär raffinering, med hjälp av en skänkugn för att slutföra legeringen. Dessutom, eftersom kraven för att kontrollera stålsammansättningen blir allt strängare, för att minska fluktuationer i stålegenskaper, desto bättre är ju snävare sammansättningsintervall. Detta kräver också finjustering av legeringssammansättningen under skänkraffinering.
Det finns fortfarande svårigheter med att smälta ultra-lågt-kolstål (C < 0,03%) i topp-blåsta omvandlare. För det första, eftersom under den kritiska kolhalten minskar avkolningshastigheten och badomrörningen försvagas. En intensifierad syretillförsel främjar bara järnoxidation snarare än kolavlägsnande. För det andra, [%C] × [%O]=0.0025. När [%C]=0.01%, [%O]=0.25%, vilket redan är den mättade koncentrationen av [O]. Det vill säga, 0,01 % C är den teoretiska gränsen för avkolning. För att ytterligare avkola måste partialtrycket av CO i gasfasen reduceras, vilket kräver användning av sekundära raffineringsmetoder.
