4.5.1. Кислородно-конвертерный способ.

Это один из видов передела жидкого чугуна в сталь продувкой технологически чистым кислородом без затрат топлива. При продувке кислородом развивается температура до 1800ºС, что способствует быстрому образованию основного шлака и удалению из него серы и фосфора, а также окислению углерода, марганца и кремния еще на первом этапе передела.

Наиболее распространен способ продувки чугуна кислородом сверху в глуходонных конвертерах.

Конвертер – это емкость грушевидной формы (рис. 4.2), которая вмещает до 100...300т стали. Кожух сваривают из листовой стали и футеруют изнутри огнеупорными материалами. При помощи цапф его можно поворачивать. Время плавки 25...50 минут. Угар металла составляет около 10%. Для переработки фосфористых чугунов в сталь применяют конвертер с основной футеровкой из доломита.

Рис. 4.2. Схема вращающегося конвертера:

а – положение конвертера для загрузки твердой шихты; б – положение конвертера для заливки чугуна; в – положение конвертера для слива стали и шлака;

1 – поворачивающаяся труба для отходящих газов; 2 – кислородная фурма

Процесс делится на три периода:

1) окисление железа, кремния и марганца:

2Fe + O₂ = 2FeO + Q

Si + O₂ = SiO₂ + Q

2Mn + O₂ = 2MnO + Q

2) окисление углерода:

C + FeO = CO + Fe – Q

3) окисление фосфора и серы и выделение их в шлак:

2P + 5FeO + 4CaO = (CaO)₄  P₂O₅ + 5Fe

известь тетрафосфат кальция (шлак)

FeS + CaO = CaS + FeO

Третий период заканчивается, когда содержание фосфора уменьшится до 0,05...0,08%;

При кислородно-конвертерном способе плавки раскисление происходит не полностью, в стали много газов – сталь кипящая.

При введении в расплав ферромарганца, ферросилиция и алюминия получают хорошо раскисленную сталь – спокойную.

FeO + Mn = MnO + Fe +Q

2FeO + Si = SiO₂ + 2Fe + Q

3FeO + 2Al = Al₂O₃ + 3Fe + Q

При небольшом количестве ферромарганца, ферросилиция и алюминия получают не полностью раскисленную сталь – полуспокойную.

После раскисления сталь выливают через сливное отверстие конвертера в ковш и отправляют на разливку.