Конвертерний спосіб включає кілька різновидів
- конвертерні процеси з донним повітряним дуттям (бесемерівський і томасовський процеси);
- киснево-конвертерний процес з продувкою киснем зверху і знизу.
Сутність конвертерних процесів на повітряному дуття полягає в тому, що залитий в плавильний агрегат (конвертер) чавун продувають знизу повітрям. Кисень повітря окисляє домішки чавуну, в результаті чого він перетворюється в сталь. Тепло, що виділяється при окисленні, забезпечує нагрів стали до температури близько 1600 ° C.
Бесемерівський і томасовський процеси відрізняються складом футерування конвертора.
бесемерівський конвертер
Томасівський конвертер
Однак бесемерівський і томасовський процеси та їх різновиди були витіснені киснево-конвертерного процесу з верхньою і нижньою подачею дуття.
кисневий конвертор
Киснево-конвертерний процес це процес виплавки сталі з рідкого чавуну в конвертері з основною футеровкою і продувкою киснем через водоохолоджувальну фурму. У Росії використовують в основному конвертери з подачею кисню зверху. Кисневий конвертор являє собою посудину грушоподібної форми із сталевого листа, футерований основним цеглою (рисунок 21). Місткість конвертера 50-350 тонн. В процесі роботи конвертер може повертатися на цапфах навколо горизонтальній осі на 360 градусів для завалювання металобрухту, заливки чавуну, слива стали і шлаку.
Шихтових матеріалів киснево-конвертерного процесу є:
- рідкий переробний чавун;
- металобрухт;
- шлакообразующие (вапно, польовий шпат, залізна руда, боксити).
Перед плавкою конвертер нахиляють, завантажують через горловину метало-лом (скрап) і заливають чавун при температурі 1250 - 1400 ° C (рисунок 21а). Після цього конвертер повертають у вертикальне положення (малюнок 21б), вводять водоохолоджувальну фурму і через неї подають кисень. Одночасно з початком продувки в конвертер завантажують вапно, боксити, залізну руду для освіти шлаку. Кисень проникає в метал, викликає його циркуляцію і перемішування зі шлаком.
Залежно від ємності в днище встановлюють певну кількість фурм. Кожна фурма складається з двох концентрично розташованих труб. За середньої трубі подають кисень, а зовнішня труба утворює кільцевої зазор, через який подається захисне середовище, що складається з газоподібних або рідких вуглеводнів. При донної продувці у фурм в результаті окислення тут домішок чавуну утворюються зони високих температур і футерування днища з цієї причини руйнується протягом декількох хвилин. Утвориться кільцева оболонка запобігає контакт кисню з чавуном у фурм, переміщаючи зону інтенсивного окислення домішок чавуну і тепловиділення від фурм в обсяг ванни. Крім того, при контакті з рідким металом вуглеводні розкладаються, що супроводжується поглинанням тепла і забезпечує охолодження околофурменной зони.
Плавка в конвертері з донною продувкою протікає в такий спосіб.
У нахилений конвертер завантажують сталевий брухт і заливають рідкий чавун. При заливці конвертер повертають в майже горизонтальне положення, щоб рідкий чавун правду кажеш фурм. Для захисту фурм від попадання чавуну і шлаку через них продувають азот або повітря. Потім подають дуття і конвертер повертають в робоче вертикальне положення. На початку продувки вдувають порошкоподібну вапно іноді з добавкою плавикового шпату.
В ході продувки окислюється надлишковий вуглець, кремній, марганець. Формується шлак, в який видаляються фосфор і сірка. За рахунок реакцій окис-лення розплавляється металобрухт і нагрівається метал.
Продувку закінчують при заданому змісті вуглецю в металі.
Особливістю технології процесу при донної продувці є те, що швидкість зневуглецювання металу буде вищою внаслідок більш інте-нсівного перемішування ванни і збільшення поверхні розділу газ-метал, а також більш повного засвоєння кисню. Технологічні переваги конвертерного процесу з подачею кисло-роду знизу послужили підставою для розробки варіантів технології когось бінірованний продувки металу зверху і знизу.