Конвертерное производство

Возникновение и сущность конвертирования чугуна донной продувкой

Конвертерный способ сталеплавильного производства, впервые осуществленный в 1855 г. в варианте бессемеровского процесса и в 1878 г. в варианте томасовского процесса, явился первым спо­собом, позволившим получать большие количества литой стали. Отличительная особенность этого способа — высокие скорости окислительных процессов в сталеплавильной ванне при минималь­ной длительности плавки (10—30 мин). Существовавший ранее процесс производства стали из железа и добавок в тиглях (тигель­ный процесс), а также процесс получения стали из чугуна в тесто­образном состоянии при температурах, недостаточных для рас­плавления, в пудлинговых печах (пудлинговый процесс) отлича­лись малой производительностью и не могли удовлетворить быстро­растущих потребностей промышленности.

Менее производительными по сравнению с конвертерным про­изводством были развившийся несколько позднее мартеновский процесс и возникшее еще позднее электросталеплавильное произ­водство. Причинами, затормозившими дальнейшее развитие высо­копроизводительного конвертерного способа, явились пониженное качество выплавляемого металла и невозможность переработки в конвертерах значительных количеств твердого скрапа.

Современное возрождение и быстрое развитие конвертерного производства связано с разработкой новых его вариантов, позво­ливших резко улучшить качество продукта. Развитие конвертер­ного производства обусловлено возможностью эффективного использования в больших количествах технического кислорода, начиная с 40-х и особенно с 50-х годов текущего столетия.

Бессемеровский и томасовский процессы являются процессами донной продувки. Их сущность состоит в приведении в непосред­ственное взаимодействие окислительной газовой фазы — воздуха с жидким чугуном, залитым в конвертер в начале процесса. Воз­душное дутье подается под давление через днище конвертера с рассредоточением по фурмам, каждая из которых имеет несколько цилиндрических отверстий — сопел. Это приводит к сильному раздроблению взаимодействующих фаз и резкому увеличению поверхности контакта расплава с дутьем.

Состав исходного чугуна обеспечивает такое тепловыделение за счет окисления его примесей кислородом дутья, которого доста­точно для нагрева металла от начальной температуры 1150— 1300° С до температуры выпуска 1580—1620° С и выше. Дополни­тельные требования к составу жидкого чугуна определяются хими­ческим характером футеровки конвертера и образующегося по ходу процесса шлака.