Выплавка стали в конверторах

Основными устройствами для выплавки стали являются конверторы,

мартеновские и электрические печи.Выплавка стали в кислых конверторах (рис. 9.1). Сущность способа (называемого по фамилии изобретателя бессемеровским) заключается в том, что струя воздуха продувается через расплавленный чугун и окисляет входящие в него примеси С, Mn, Si и частично Fe, которые после окисления переходят в шлак в виде окислов либо удаляются в виде газов. Окислительные реакции сопровождаются выделением значительного количества тепла, что приводит к повышению температуры чугуна от 1300 до 1700 – 1750°С.Чугун для бессемерования должен содержать значительное количество кремния (1 – 1,7%) и марганца (0,8 – 1,25%), так как металл в конверторе нагревается за счет выгорания этих примесей. Фосфор и сера при бессемеровании не удаляются; а переходят в получаемую сталь и являются вредными примесями в ней. Поэтому В бессемеровском чугуне допускается не свыше 0,07% Р и 0,06% S.

Бессемеровский конвертор представляет собой вращающийся сосуд, кожух

которого изготовлен из листовой стали толщиной 10-30 мм. Внутренняя полость

выложена кислой футеровкой из динасового кирпича, содержащего до 94% SiO2, или специальной кислой набойкой, содержащей 90 – 92% SiO2 и глину.

В днище конвертора сделаны отверстия диаметром 10 – 20 мм для вдувания

под давлением 1,5 – 2 атм сжатого воздуха. В воздушную коробку воздух

подается через одну из цапф, на которые опирается и на которых поворачивается конвертор. Эта цапфа делается полой и шарнирно соединяется с

воздухопроводом.Газообразные продукты процесса удаляются через горловину, через эту же горловину вливается в конвертор чугун и выливается Сталь. Для заливки жидкого чугуна конвертор при помощи зубчатой передачи ставится в наклонное положение так, чтобы отверстия в днище находились выше уровня залитого чугуна.После пуска дутья конвертор поворачивают днищем вниз. Металл при этом занимает от 1/3 до 1/5 высоты цилиндрической части.

Процесс переработки чугуна в бессемеровском конверторе распадается на три

периода.1. Окисление кремния и марганца. В конверторе происходят реакции

окисления Fe, Si и Mn кислородом вдуваемого воздуха по уравнениям:

2Fe + O2 = 2FeO

Si + O2 = SiO2 первичные реакции

2Mn + O2 = 2MnO