» » Бессемеровский процесс
15.01.2015

Шихтовые материалы
Исходным материалом для получения стали служит жидкий чугун. Ввиду невозможности удаления серы и фосфора их содержания в чугуне ограничиваются. Наиболее сильным теплоносителем является кремний. Это - основное «топливо» бессемеровского процесса. Поэтому для обеспечения необходимого теплового режима плавки его содержание в чугуне регламентируется (табл. 2.1).
В случае продувки чугуна с повышенным содержанием кремния в качестве охлаждающих добавок могут использоваться в небольших количествах скрап, железная руда или окалина.
Окисление примесей в бессемеровской плавке
В зоне дутья идут преимущественно процессы окисления железа. Образующаяся закись железа растворяется в металле
Бессемеровский процесс

в результате чего создается непрерывный поток кислорода в объем металла, за счет которого в зоне циркуляции идут вторичные окислительные процессы
Бессемеровский процесс

Кремний и марганец частично могут окисляться на межфазной границе шлак - металл:
Бессемеровский процесс

Количество шлака, образующегося к концу продувки, составляет 6-9% от массы чугуна. Основными его составляющими являются: SiО2 (55-63%), FeO (12-18%), MnO (8-12%), Al2O3 (2-3%), CaO (0,5-1,5%).
Технологические периоды плавки
В классическом бессемеровском конвертере продувку обычно разделяют на три периода, отличающихся друг от друга как ходом реакций, так и внешним проявлением.
I период (2-3 мин) называют периодом шлакообразования. При относительно низкой температуре практически весь кислород дутья расходуется на окисление кремния, марганца и железа, результатом чего является образование кислого шлака. Внешним признаком первого периода служит полупрозрачное с искрами пламя над горловиной, из-за чего его называют периодом «искр».
II период (9-12 мин.) - период интенсивного окисления углерода (период пламени).
После снижения концентраций кремния и марганца в металле и его разогрева до 1400-1450°C начинается интенсивное окисление углерода. Факел пламени над горловиной приобретает ослепительно белый цвет. Это результат дожигания CO до CO2
Кислород дутья почти полностью расходуется на окисление углерода.
III период- период бурого дыма. При снижении концентрации углерода до 0,10 % пламя над горловиной исчезает. В этот период происходит интенсивное окисление железа, которое накапливается в шлаке в виде (FeO). Если продувку заканчивают «с перехватом» при содержании углерода более 0,10 %, то третий период отсутствует.
К концу бессемеровской операции создаются условия для быстрого повышения кислорода и азота в металле. Содержание азота повышается до 0,012-0,015 % и более против 0,003 - 006 % в мартеновской и кислородноконвертерной сталях.