Μετατροπέας Χάλυβας
Η κατασκευή χάλυβα με μετατροπείς είναι μια διαδικασία παραγωγής χάλυβα που χρησιμοποιεί ως κύριες πρώτες ύλες ζεστό μέταλλο, παλιοσίδερα και σιδηροκράματα. Δεν βασίζεται σε εξωτερικές πηγές ενέργειας, αλλά χρησιμοποιεί τη φυσική θερμότητα του ίδιου του τηγμένου σιδήρου και τη θερμότητα που παράγεται από τις χημικές αντιδράσεις μεταξύ των συστατικών του υγρού σιδήρου για να ολοκληρώσει τη διαδικασία παραγωγής χάλυβα στον μετατροπέα. Οι μετατροπείς ταξινομούνται από πυρίμαχη επένδυση ως όξινες ή βασικές. από τη θέση του αερίου που φυσάει στον κλίβανο ως εμφυσημένο-πάνω, κάτω-φυσημένο ή στο πλάι-. και από τον τύπο του αερίου που χρησιμοποιείται ως μετατροπείς αέρα ή μετατροπείς οξυγόνου. Οι μετατροπείς βασικού οξυγόνου-φυσημένου και συνδυασμένου επάνω-κάτω εμφυσημένου είναι ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος εξοπλισμός χαλυβουργίας λόγω της γρήγορης ταχύτητας παραγωγής, της μεγάλης απόδοσης, της υψηλής απόδοσης ενός-κλιβάνου, του χαμηλού κόστους και της χαμηλής επένδυσης. Οι μετατροπείς χρησιμοποιούνται κυρίως για την παραγωγή ανθρακούχου χάλυβα, κραματοποιημένου χάλυβα και για την τήξη χαλκού και νικελίου.
Μετατροπείς Πρώτες Ύλες Χαλυβουργίας
Οι πρώτες ύλες για την κατασκευή χάλυβα μετατροπέων χωρίζονται σε μεταλλικά υλικά, μη-μεταλλικά υλικά και αέρια. Τα μεταλλικά υλικά περιλαμβάνουν θερμό μέταλλο, σκραπ χάλυβα και σιδηροκράματα. Στα μη μεταλλικά υλικά περιλαμβάνονται-παράγοντες σχηματισμού σκωρίας, ροές και ψυκτικά μέσα. Τα αέρια περιλαμβάνουν οξυγόνο, άζωτο, αργό, διοξείδιο του άνθρακα κ.λπ. Κατά τη διαδικασία κατασκευής χάλυβα του μετατροπέα προστίθενται μη μεταλλικά υλικά για την αφαίρεση ακαθαρσιών όπως ο φώσφορος και το θείο και για τον έλεγχο της θερμοκρασίας της διεργασίας. Περιλαμβάνουν κυρίως παράγοντες σχηματισμού σκωρίας-(άσβεστος, δολομίτης), ροές (φθορδάμαχος, μύλος), ψυκτικά μέσα (σιδηρομετάλλευμα, ασβεστόλιθος, σκραπ χάλυβα), καρμπυρατέρ και καύσιμα (οπτάνθρακας, γραφίτης, άνθρακας, βαρύ λάδι).
Μετατροπέας Ποιότητα προϊόντος Χάλυβας
Ποικιλίες και ποιότητα Βασικού Οξυγόνου Κορυφής-Φυσημένος Χάλυβας Μετατροπέα
Τα αέρια και τα εγκλείσματα στον χάλυβα είναι οι κύριοι δείκτες για την αξιολόγηση της μεταλλουργικής ποιότητας του χάλυβα. Στη χαλυβουργία βασικού οξυγόνου-με φυσητό μετατροπέα, ο ρυθμός αντίδρασης είναι γρήγορος και ο βρασμός έντονος, επομένως οι περιεκτικότητες σε H, N και O στον χάλυβα είναι σχετικά χαμηλές: [H] είναι (3–5) × 10-4%, [N] είναι (20–40) × 10-4% και [{O] χάλυβα χαμηλή 0,06%-0,10%. Τα εγκλείσματα σχετίζονται με εργασίες αποξείδωσης και στερεοποίησης. Ένας σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει την περιεκτικότητα σε άζωτο του χάλυβα μετατροπέα{13}από την κορυφή είναι η καθαρότητα του οξυγόνου, όπως φαίνεται από τα δεδομένα στον Πίνακα 4. Επομένως, το οξυγόνο που χρησιμοποιείται για την κατασκευή χάλυβα μετατροπέα θα πρέπει να είναι περισσότερο από 99% καθαρό οξυγόνο.
Ο χάλυβας χαμηλής-άνθρακας είναι το κύριο προϊόν της κατασκευής χάλυβα με μετατροπείς. Επειδή ο μετατροπέας απανθρακώνεται γρήγορα και η περιεκτικότητα του χάλυβα σε αέριο είναι χαμηλή, ο χάλυβας έχει καλή πλαστικότητα και πλαστικότητα χαμηλής-θερμοκρασίας, καθώς και εξαιρετικές ιδιότητες έλξης και συγκόλλησης σε βάθος. Ο χάλυβας μετατροπέα που χρησιμοποιείται για την παραγωγή φύλλων θερμής-έλασης, ελασμάτων ψυχρής-έλασης, γαλβανισμένων φύλλων, λαμαρινών αυτοκινήτων, τμημάτων ψυχρής-μορφοποίησης, ράβδων από μαλακό σύρμα χαμηλού-άνθρακα κ.λπ., παρουσιάζουν όλα καλή απόδοση.
Αν και υπάρχουν ορισμένες δυσκολίες στην τήξη χάλυβα μεσαίου- και υψηλής-ανθρακούχου χάλυβα στους μετατροπείς, η ποιότητα του χάλυβα μπορεί να εξασφαλιστεί. Διάφοροι δομικοί χάλυβες, χάλυβες ρουλεμάν, σκληρές συρμάτινες ράβδοι κ.λπ., κατασκευασμένοι από χάλυβα μετατροπέα έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως. Οι δυσκολίες στην τήξη του χάλυβα υψηλής-άνθρακα είναι ο έλεγχος του άνθρακα και η αποφωσφοροποίηση. Όταν C > 0,2%, είναι δύσκολο να ελεγχθεί ο άνθρακας με ακρίβεια από την εμπειρία. Εάν υπάρχει διαθέσιμη μια δευτερεύουσα ουσία, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για έλεγχο. χωρίς υποβάθμιση, απαιτείται ταχεία ανάλυση στο μπροστινό μέρος του κλιβάνου, η οποία προκαλεί καθυστερήσεις. Το τελικό σημείο-(FeO) σε χάλυβα υψηλής-άνθρακας είναι χαμηλό και ο χρόνος αποφωσφοροποίησης είναι σύντομος. Επομένως, απαιτείται διπλή-λειτουργία σκωρίας, π.χ. χτύπημα της αρχικής σκωρίας στην αρχή της περιόδου απανθράκωσης για να αφαιρεθεί ο φώσφορος που έχει εισέλθει στη σκωρία στο αρχικό στάδιο. Ωστόσο, η λειτουργία διπλής{17}}σκωρίας χάνει μεγάλη ποσότητα θερμότητας και σιδήρου στη σκωρία και δεν πρέπει να χρησιμοποιείται εκτός εάν είναι απολύτως απαραίτητο. Η μέθοδος ενανθράκωσης είναι μια άλλη μέθοδος λειτουργίας για την τήξη χάλυβα μέσου- και υψηλής{20}}ανθρακούχου. Σε αυτήν την περίπτωση, η λειτουργία εμφύσησης είναι η ίδια με αυτή του χάλυβα χαμηλού άνθρακα, αλλά προστίθεται καρμπυρατέρ στην κουτάλα για να αυξηθεί η περιεκτικότητα σε άνθρακα στο απαιτούμενο επίπεδο. Οι καρμπυρατέρ είναι οπτάνθρακας, οπτάνθρακας πετρελαίου κ.λπ. Η μικρή ποσότητα ενανθράκωσης για χάλυβα μεσαίου-ανθρακικού είναι εύκολο να επιτευχθεί. Για χάλυβα με υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα, η ενανθράκωση πρέπει να ελέγχεται καλά, αλλά η ποιότητα του χάλυβα σιδηροτροχιάς, των σκληρών συρμάτινων ράβδων, κ.λπ., μπορεί να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις όταν τήκεται με τη μέθοδο της ενανθράκωσης.
Δεν υπάρχουν ιδιαίτερες δυσκολίες στην τήξη χάλυβα χαμηλού-κράματος σε μετατροπείς. Κατά την τήξη κραματοποιημένου χάλυβα, πρέπει να προστεθεί μεγάλη ποσότητα σιδηροκράματα στην κουτάλα για κράμα, γεγονός που μειώνει τη θερμοκρασία του χάλυβα. Η υπερβολική αύξηση της θερμοκρασίας κρούσης επηρεάζει αρνητικά την αποφωσφοροποίηση. Επομένως, ο χάλυβας από κράμα τήξης θα πρέπει να συνδυάζεται με δευτερογενή διύλιση, χρησιμοποιώντας έναν κλίβανο κουτάλας για την ολοκλήρωση του κράματος. Επιπλέον, καθώς οι απαιτήσεις για τον έλεγχο της σύνθεσης του χάλυβα γίνονται όλο και πιο αυστηρές, προκειμένου να μειωθούν οι διακυμάνσεις στις ιδιότητες του χάλυβα, όσο πιο στενό είναι το εύρος της σύνθεσης, τόσο το καλύτερο. Αυτό απαιτεί επίσης λεπτή ρύθμιση-της σύνθεσης του κράματος κατά τη διάρκεια του ραφιναρίσματος της κουτάλας.
Εξακολουθούν να υπάρχουν δυσκολίες στην τήξη χάλυβα εξαιρετικά-χαμηλής-χαμηλής-άνθρακας (C < 0,03%) στους κορυφαίους-μετατροπείς. Πρώτον, επειδή κάτω από την κρίσιμη περιεκτικότητα σε άνθρακα, ο ρυθμός απανθράκωσης μειώνεται και η ανάδευση του λουτρού εξασθενεί. Η εντατικοποίηση της παροχής οξυγόνου προωθεί μόνο την οξείδωση του σιδήρου παρά την απομάκρυνση του άνθρακα. Δεύτερον, [%C] × [%O]=0.0025. Όταν [%C]=0.01%, [%O]=0.25%, που είναι ήδη η κορεσμένη συγκέντρωση του [O]. Δηλαδή, 0,01% C είναι το θεωρητικό όριο απανθράκωσης. Για περαιτέρω απανθράκωση, η μερική πίεση του CO στην αέρια φάση πρέπει να μειωθεί, κάτι που απαιτεί τη χρήση δευτερογενών μεθόδων διύλισης.
