2. КОНВЕРТЕРНЫЕСПОСОБЫ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ Известно три способа производства стали в конвертерах: кислородно-конвертерный, бессемеровский и томасовский. Кислородно-конвертерный способ, который применяется в металлургической промышленности СССР с 1956 г., является наиболее прогрессивным. Кислородный конвертер представляет собой сталеплавильный агрегат грушевидной формы (рис. 20). Внутри он выложен основным огнеупорным- материалом, а снаружи обтянут стальным кожухом. Вверху конвертера есть отверстие (горловина), через которое загружают шихту и сливают
шлак. На стыке верхней конической и средней цилиндрической частей конвертера расположена летка для выпуска стали. Днище конвертера сплошное. В средней (наружной) его части есть две цапфы, расположенные перпендикулярно к оси конвертера. Цапфами он опирается на подшипники станины, в которых его поворачивают специальным механизмом на нужный угол при загрузке шихты, выпуске шлака и стали. Вместимость кислородных конвертеров от 50 до 400 т. Шихта состоит из жидкого передельного чугуна, металлолома (до 30% массы чугуна), извести, плавикового шпата и других добавок. Известь вводят для ошлакования фосфора и серы, а плавиковый шпат CaF2 — для разжижения шлака. Сущность кислородно-конвертерного процесса заключается в том, что загруженную в конвертер шихту продувают сверху струей кислорода под давлением до 1,5 МПа. Большое давление кислорода обеспечивает хорошее перемешивание металла. В начале продувки окисляются кремний, марганец и другие элементы, которые
Рис. 1. Получение стали в кислородном конвертере:
Процесс окисления примесей идет с выделением теплоты, поэтому топлива не требуется. После первого периода продувки кислородом, длящегося примерно 16 мин, фурму поднимают, наклоняют конвертер, сливают через его горловину шлак и берут пробу металла. В конвертер добавляют известь, ставят его вновь в вертикальное положение, вводят фурму и начинают второй период продувки кислородом. Во второй период продувки продолжаются реакции окисления примесей, выгорает углерод, идут реакции шлакообразования и другие физико-химические процессы. Продувка заканчивается, когда содержание углерода в стали предположительно соответствует заданным пределам. В конце второго периода продувки в конвертер вводят часть раскислителей. После удаления фурмы конвертер наклоняют, берут контрольную пробу стали, прожигают отверстие в боковой летке и выпускают сталь в разливочный ковш, где завершается процесс ее раскисления ферромарганцем, ферросилицием или комплексными раскислителями.
После выпуска стали сливают оставшийся шлак и заделывают выпускное отверстие. Общая продолжительность технологического цикла плавки составляет 40...60 мин, а продолжительность продувки кислородом —18...30 мин. Кислородно-конвертерная сталь характеризуется хорошим качеством и меньшей^себестоимостью по сравнению с мартеновской и электросталью. Недостатком кислородно-конвертерного способа является большой угар металла (6...9%).