Нормальный тепловой режим конвертерного процесса предусматривает плавный подъем температуры до достижения требуемого нагрева металла на выпуске плавки (1600— 1650°С). Недопустимы резкие колебания температуры, усложняющие управление плавкой и вызывающие нежелательные явления в конвертере. Самый наглядный признак неудовлетворительной организации планки — выбросы. Механизм выброса заложен, как указывалось, в температурной кривой процесса (см.рис. 1). Характерный спад кривой t означает замедление нагрева ванны в связи с автоматическим изменением
і силового режима процесса при переходе от завершаюoегося обескремнивания к интенсивно развивающемуся обезуглероживанию и расплавлением в этот период значительной части лома.

Продувка конвертерной ванны открытой струей кислорода 1 — охладитель; 2 — струя кислорода; 3 — перемешивание ванны;
4 — непромешиваемая зона

Рисунок 1. — Продувка конвертерной ванны открытой струей кислорода

Выброс происходит в момент нарушения стабильности процесса. Например, в начальной стадии продувки, когда кремний уже окислился, а углерод еще в полной мере не вступил в реакцию (металл недостаточно нагрет, нет благоприятных условий для зарождения пузырьков СО ). Так как реакция по термодинамическим условиям временно приторможена, а интенсивность дутья постоянна, то поступающий в
фурму кислород используется одновременно: на окисление углерода и на
окисление железа и марганца. Образуется окислительный шлак. Обезуглероживание протекает в ванне неравномерно: и прямым путем — с помощью чистого кислорода в подструйной зоне, и вторичным — кислородом с помощью FеО и МnО через шлак. В этот период неравномерно по межфазной сфере металл — шлак выделяются и газы: появляется зона слабой перемешиваемости жидких фаз (рис. 1). А значит, усиливается диффузия кислорода в металл, создается предстартовая ситуация объемной реакции окисления углерода.

Когда металл подогреется за счет тепла реакций, то главная из них — окисление углерода — растормозится. В эти секунды концентрация кислорода в металле будет
близка к верхнему пределу растворимости его в жидком железе при данной температуре и концентрации свободного FеО в шлаке. Этот уровень превышает нижний предел растворимости кислорода, равновесный с концентрацией активного углерода в стали. Реакция вступает в силу согласно создавшимся термодинамическим условиям. Возникнет мощное вскипание ванны и неизбежный выброс из конвертера.

Чугун из миксера перед заливкой в конвертер должен иметь нормальный химический состав и оптимальную температуру (1300— 1350°С), а металлолом — необходимую крупность. Чем быстрее идет продувка (выше интенсивность дутья), тем скорее надо переплавить металлолом, тем больше должна ‘быть его удельная поверхность. Продолжительность переработки лома в конвертере 1не может превышать 80% периода продувки, чтобы сталевар успел довести плавку до требуемого химического состава и заданной температуры.

Приближенный расчет дает зависимость максимального размера (поперечника) кусков лома от интенсивности дутья (мм):

Чем выше интенсивность дутья, тем менее тяжеловесным должен быть лом, чтобы за короткое время продувки успеть его расплавить и нагреть ванну.

Для утряски лома машинист поста управления прибегает к покачиванию конвертера после полной его загрузки.

Перегрузка плавки ломом, небрежная завалка его в конвертер (кострение), нерациональное соотношение тяжеловесного и легковесного лома, заливка стылого чугуна (с температурой менее 1200°С) приводят к холодному началу плавки, к позднему формированию основного шлака, к запаздыванию реакции обезуглероживания и неравномерному выделению газов из ванны, к созданию
условий, порождающих выброс.

Причиной выброса газов, металла и шлака может стать и применение извести-пушонки (гидроксида Са (ОН)2), которая разлагается в конвертере по реакции Са(ОН)2 = СаО2О —59кДж на 1 кг пушонки (процесс идет с поглощением тепла).

Водяной пар, взаимодействуя с жидким металлом, диссоциирует, и образующийся водород, проникая в пузырьки СО и СО2, усиливает вспениваемость шлака.

Особенно важно правильно вести продувку в момент временного замедления нагрева ванны. Здесь надо держать фурму на нижнем допустимом уровне, чтобы усилить прямое окисление углерода и избежать большого обезуглероживания за счет вторичного окисления (черезшлак). Чрезмерное форсирование продувки ванны тоже
нежелательно, если увеличение потока выделяющихся  газов не соответствует пропускной способности газоотводящего тракта. Обогащение металлошлаковой эмульсии газовыми пузырями усилит вспениваемость шлака и вероятность выбросов.

Для сопоставления признаков общности и различия между выбросом и взрывом в плавке примем во внимание их временной фон. Выбросы всегда сопутствуют
взрывам, но наблюдаются чаще раздельно, служат показателем неспокойного начала или хода процесса. Случаются выбросы, не имеющие явно выраженного взрывного характера. Горячая масса металла, шлака и газов как бы выстреливается из конвертера в цех.

Внешне подобные то и другое экстремальные явления:

  • с мгновенным мощным выдувом части плавки имеют существенные различия:
    взрыв в конвертере происходит практически сразу без какого-либо скрытого периода формирования;
  • выброс — следствие неуправляемости процессом в неблагоприятной стадии плавки, результат снижения (или незначительного подъема) температуры и задержки по
    этой причине обезуглероживания металла. Реакция начинается после подогрева ванны. Выбросу предшествует скрытый период его подготовки.

Исходя из этого можно утверждать, что причиной выбросов из конвертера могут стать такие технологические, организационные (эксплуатационные) и конструктивные
факторы:

  • при загрузке нарушено соотношение тяжеловесного и легковесного лома;
  • перегруз плавки ломом, небрежная его загрузка (кострение);
  • неравномерный подвод дутья в ванну;
  • неправильное дозирование и выбор времени загрузки сыпучих;
  • конструктивные недостатки и неисправность фурмы;
  • несовершенная конструктивная форма рабочей полости конвертера.

Устранение этих факторов обеспечит стабильную и спокойную работу кислородного конвертера.