Виробництво сталі в кисневих конвертерах.
Киснево-конвертерний процес - виплавка сталі з рідкого чавуну в конвертері з основною футеровкою і продувкою киснемо через водоохолоджуючу фурму.
Перші досвіди в 1933-1934 - Мозковий.
Кисневий конвертер - посудина грушоподібної форми зі сталевого листа, футерований основною цеглою.
Місткість конвертера – 130…350т рідкого чавуну. У процесі роботи конвертер може повертатися на 360 0 для завантаження скрапу, заливання чавуну, зливу сталі й шлаків.
Шихтовими матеріалами киснево-конвертерного процесу є рідкий передільний чавун, сталевий лом (не більше 30%), вапно для наведення шлаків, залізна руда, а також боксит і плавиковий шпат для розрідження шлаків.
Послідовність технологічних операцій при виплавці сталі в кисневих конвертерах
Після чергової плавки стали випускний отвір зашпаровують вогнетривкою масою й оглядають футеровку, ремонтують.
Перед плавкою конвертер нахиляють, за допомогою завалочних машин завантажують скрап, заливають чавун при температурі 1250…14000C.
Після цього конвертер повертають у робоче положення, усередину вводять охолоджувану фурму й через неї подають кисень під тиском 0,9…1,4МПа. Одночасно з качаном продувки завантажують вапно, боксит, залізну руду. Кисень проникає в метав, викликає його циркуляцію в конвертері й перемішування зі шлаками. Під фурмою розвивається температура 2400 0C. У зоні контакту кисневого струменя з металом окисляється залізо. Оксид заліза розчиняється в шлакам й металі, збагачуючи метав киснемо. Розчинений кисень окисляє кремній, марганець, вуглець у металі, і їхній зміст падає. Відбувається розігрівши металу теплотою, що виділяється при окислюванні.
Фосфор віддаляється на качану продувки ванни киснемо, коли її температура невисока (зміст фосфору в чавуні не повинне перевищувати 0,15%). При підвищеному змісті фосфору для його видалення необхідно зливати шлаки й наводити новий, що знижує продуктивність конвертера.
Сірка віддаляється протягом всієї плавки (зміст сірки в чавуні повинне бути до 0,07 %).
Подачу кисню закінчують, коли зміст вуглецю в металі відповідає заданому. Після цього конвертер повертають і випускають сталь у ківш, де розкисляють осаджуючим методом феромарганцем, феросиліцієм і алюмінієм, потім зливають шлаки.
У кисневих конвертерах виплавляють сталі з різним змістом вуглецю, що киплять і спокійні, а також низьколеговані сталі. Легуючі елементи в розплавленому виді вводять у ківш перед випуском у нього стали.
Плавка в конвертерах місткістю 130...300 т закінчується через 25...30 хвилин.
Виробництво стали в електропечах
Плавильні електропечі мають перевагу в порівнянні з іншими плавильними агрегатами:
а) легко регулювати тепловий процес, змінюючи параметри струму;
б) можна одержувати високу температуру металу,
в) можливість створювати окисну, відбудовну, нейтральну атмосферу й вакуум, що дозволяє розкисляти метал з утворенням мінімальної кількості неметалічних включень.
Електропечі використовують для виплавки конструкційних, високолегованих, інструментальних, спеціальних сплавів і сталей.
Розрізняють дугові й індукційні електропечі.