» » Производство стали в конвертерах с донной продувкой воздухом
15.01.2015

Возникновение конвертерных процессов относится к середине XIX в. Существовавшие до этого способы производства стали (пудлинговый и тигельный) не могли уже удовлетворить возросшие потребности в металле, связанные с увеличением масштабов железнодорожного строительства, судостроения, машиностроения. Необходимы были высокопроизводительные и относительно дешевые способы передела чугуна, позволяющие получить сталь в больших количествах. Первый такой способ был предложен, осуществлен и развит до промышленных масштабов в 1855 - 60 г. Г. Бессемером. Впервые был осуществлен вариант получения литой стали в больших количествах.
Разработанный Г. Бессемером агрегат для продувки чугуна, названный им конвертером (от английского converter - преобразователь), представлял вращающийся вокруг горизонтальной оси сосуд, состоящий из металлического кожуха, футерованного изнутри кислым (динасовым) огнеупорным кирпичом.
Этот метод получил название бессемеровского процесса, а сам агрегат - бессемеровского конвертера.
Простота конструкции, высокая производительность, отсутствие затрат топлива обусловили быстрое развитие процесса. Он получил широкое распространение в районах, где были месторождения железных руд с относительно низким содержанием фосфора (Англия, США, Россия, Швеция и т.д.).
Однако невозможность переработки чугуна с повышенным содержанием фосфора из-за кислой футеровки вызвала необходимость поиска другого способа передела.
Эта задача практически была решена Д. Томасом Сиднеем в 1878 г., который заменил кислую футеровку основной, выполненной из обожженного доломита, и осуществил первый основной конвертерный процесс - томасовский. По совету Риллея в 1879 г. к измельченному доломиту стали добавлять обезвоженную каменноугольную смолу.
Большое распространение этот процесс получил в Германии, Бельгии, имеющих значительные запасы фосфористых железных руд. Томасовский процесс оказался довольно жизнеспособным и еще в 1963 г. этим способом выплавляли: в ФРГ - 39, во Франции - 56, в Бельгии - 87 % стали (от общего объема производства).
И бессемеровский, и томасовский процессы требовали определенного состава чугуна для обеспечения необходимого количества тепла (табл. 2.1).
В качестве основного источника тепла в бессемеровском процессе служил кремний, в томасовском - фосфор.
Однако даже при использовании оптимальных по составу чугунов в случае продувки их воздухом тепловой баланс оставался напряженным, что ограничивало количество лома, переплавляемого в конвертерах. Продувка воздухом приводила к повышению газов в стали и, следовательно, ухудшению ее качества.
Производство стали в конвертерах с донной продувкой воздухом