Конвертер основного кислорода (BOF): сердце современного сталелитья

Принцип работы BOF

Конвертер основного кислорода (Basic Oxygen Furnace, BOF) — агрегат для очистки чугуна окислением примесей в шлак и превращения остатка в жидкую сталь дутием кислорода. Главный метод сталелитья в мире. Сталь химически тестируют и долегируют сплавами. Название от щелочной огнеупорной облицовки и добавки щелочных материалов.

Процесс плавки (хета)

1. Зарядка: вытянутое сосуд, облицовка щелочными огнеупорами (магнезит, сожженная известь) для термостойкости и окисления. Наклонный сосуд заряжают: 1/3 стального лома + 2/3 жидкого чугуна из доменной печи. Флюсы: известь/доломит.
2. Автоматизация: компьютер по анализу чугуна считает оптимальные пропорции чугун/лом/флюсы и время дутья кислорода.
3. Дутье кислородом: чистый кислород через водохлаждаемую лаву 20 мин. Высота кончика струи регулируется. Компьютерный контроль.

Химия и тепловой баланс

Углерод и кремий окисляются → огромное тепло → плавят лом. Температура быстро до ~1650°C (3000°F). Окисленный кремий → силика + флюсы = шлак. Сера и фосфор из чугуна уходят в шлак. CO и CO₂ уходят через газоочистку.

Разделение и долегирование

После дутья: слои жидкой стали и шлака. Наклон для пробы/анализа. Разогretaя ловча (ladle) под конвертер. Сталь отливают в ловчу. Детекторы предотвращают захват шлака. Сталь долегируют Fe-Si, Fe-Mn для спецназначения или идут на литье без изменений.

Утилизация шлака

Шлак сливают в отдельный сосуд. Охлаждение и стабилизация месяцами. Затем дробление → наполнитель для стройки (агрегат).