§ 6. Аргонокислородная продувка

Влияние продувки металла инертным газом на уменьшение парциального давления монооксида углерода, образующегося при окислении углерода, использовано при разработке тако­го процесса, как аргонокислородное обезуглероживание или аргонокислородное рафинирование (АКР) .

При продувке металла кислородом равновесие реакции [С] + 1/20_2(г) = СО_г определяется парциальным давлением кислорода и образующегося монооксида углерода. Продувая металл смесью кислорода с аргоном, мы добиваемся "разбав­ления" пузырей СО аргоном и соответствующего сдвига впра­во равновесия реакции. Окислительный потенциал газовой фазы при этом достаточен для проведения реакций окисления примесей ванны.

Для осуществления процесса аргонокислородного рафини­рования создан агрегат, обычно именуемый AOD-конвертер (рис.196). Конструкция фурм для подачи смеси аргона и ки­слорода позволяет в широких пределах регулировать соотно­шение 0₂:Аг; при этом соответственно меняется окислитель­ный потенциал вдуваемой газовой смеси, вплоть до продувки одним аргоном (обычно в заключительной стадии плавки). Если при этом продувку вести под высокоосновным шлаком, обеспечивается также эффективная десульфурация расплава.

Сравнительная простота организации аргонокислородной продувки, высокая производительность агрегатов и возмож­ность изменять в широких пределах окислительный потенциал газовой фазы (отношение О_г: Аг) приводят к непрерывному расширению сферы распространения этого метода. Этот метод используют для производства не только коррозионностойких, но также и электротехнических, конструкционных и других сталей. Этот метод позволяет получать в конвертере высо­кохромистые стали непосредственно из чугуна с использова­нием в качестве шихтового материала хромистой руды. Жид­кий чугун подвергают внедоменной обработке (обескремнива-нию, дефосфорации), после чего заливают в конвертер. В процессе продувки в конвертере осуществляют обезуглерожи­вание, десульфурацию и легирование хромом. Часть хрома вводят в металл с феррохромом, а часть — с хромистой ру-

дой, оксиды которой восстанавливаются углеродом чугуна. На одном из заводов Японии организовали производство кор-розионностойкой стали из расплава никелевых и хромистых руд. Никелевую руду с высоким содержанием железа подвер­гают дроблению, обогащению и предварительному нагреву в смеси с углеродистым восстановителем и в нагретом (-1000 °С) состоянии загружают в рудовосстановительную печь, в которой получают расплав с 13-15 % Ni.

Хромистую руду также подвергают предварительной обра­ботке и в нагретом (-500 °С) состоянии загружают в рудо­восстановительную печь, в которой получают расплав с 40-43% Сг. Расплавы смешивают в ковше и заливают в конвер­тер, в котором подвергают аргонокислородной продувке для получения специальных высокохромистых никельсодержащих коррозионностойких сталей.

По сравнению с известным способом получения таких ста­лей из скрапа по схеме дуговая электропечь - конвертер аргонокислородной продувки затраты энергии в новом про­цессе ниже, содержание неметаллических включений и азота меньше, поскольку используют первородную шихту и не про­исходит образование атомарного азота в зоне продувки.

Процесс известен также как AOD-npouecc (Argon—Oxygen—Decarburisation).

616

617