Объяснение основной кислородной печи:двигатель современного производства стали

Конвертерная печь (конвертер) — это оборудование, используемое для очистки чугуна путем окисления примесей в шлак и превращения остальных в расплавленную сталь с вдуванием кислорода. Это основной метод, используемый для производства стали во всем мире. Произведенная сталь проходит химические испытания и может быть дополнительно модифицирована путем добавления сплавов. Этот процесс называется кислородно-конверторной печью из-за щелочности огнеупора и добавления щелочных материалов во время производства.

Плавка, или шихта, начинается с самой конструкции печи, т. е. вытянутого сосуда. Контейнер футерован щелочными огнеупорными материалами, такими как магнезит и негашеная известь. Огнеупор необходим для того, чтобы сосуд мог выдерживать экстремальные температуры и высокий уровень окисления, происходящие в кислородно-конвертерной печи.

Печь наклоняют под углом и загружают или заполняют примерно на одну треть стальные отходы и на две трети расплавленный чугун, ожиженный в доменной печи. Добавляются флюсы извести или доломита. Компьютерная программа использует химический анализ чугуна для определения оптимальных пропорций железа, стальных отходов и флюсов, а также для программирования времени продувки кислородом.

Смесь подвергается воздействию потока чистого кислорода, вдуваемого через трубку с водяным охлаждением, в течение примерно 20 минут. Высоту кончика потока кислорода в сосуде можно регулировать во время продувки. Процесс контролируется и контролируется компьютером.

Углерод и кремний в смеси окисляются и создают огромное количество тепла, которое плавит лом. Эта химическая реакция быстро повышает температуру в кислородной печи примерно до 3000° по Фаренгейту (1649° по Цельсию). Окисленный кремний превращается в кремнезем и соединяется с флюсами, образуя шлак. Сера и фосфор, содержащиеся в чугуне, поглощаются шлаком. Оксид углерода и диоксид углерода, образующиеся в результате этого процесса, выбрасываются через оборудование для контроля загрязнения.

После кислородной продувки печь содержит слои расплавленной стали и шлака. Сосуд наклоняют, чтобы обеспечить возможность отбора проб и анализа очищенного материала. Предварительно нагретый контейнер, называемый ковшом, перемещается под кислородную печь. Расплавленную сталь выливают или заливают в ковш. Функция детекторов предотвращает смешивание шлака со сталью. Сталь может быть модифицирована сплавами железа, кремния или марганца для конкретных целей или отправлена на отливку без дальнейшей модификации.

После выпуска всей стали шлак сливают в отдельную емкость. Шлак охлаждают и оставляют для стабилизации на несколько месяцев. По истечении этого времени шлак можно измельчить для дальнейшего использования, часто в качестве заполнителя для строительных проектов.

Компания About Mechanics стремится предоставлять точную и достоверную информацию. Мы тщательно отбираем авторитетные источники и применяем строгий процесс проверки фактов для поддержания самых высоких стандартов. Чтобы узнать больше о нашем стремлении к точности, прочтите наш редакционный процесс.