» » Томасовский процесс
29.04.2015

Для производства стали в томасовских конвертерах требуются чугуны, выплавленные из высокофосфористых руд, поэтому томасовский процесс, как и бессемеровский, имеет ограниченную рудную базу. Основным источником тепла при томасировании служит реакция
Томасовский процесс

Содержание кремния в чугуне должно быть низким во избежание увеличения количества шлака и разъедания основной футеровки томасовского конвертера.
В процессе томасирования удаляется в шлак до 98% фосфора, содержащегося в чугуне. Необходимая для этого основность шлака достигается присадкой в конвертер 10—15% извести от веса заливаемого чугуна. Для регулирования температуры плавки в конвертер добавляют небольшое количество скрапа или железной руды, которые должны содержать минимальное количество серы.
Конструкции томасовских конвертеров принципиально не отличаются от конструкций бессемеровских. В настоящее время широко применяются конвертеры с увеличенной емкостью и относительно малой глубиной ванны — грушевидные и овального сечения. При относительно мелкой ванне уменьшается продолжительность продувки и понижается содержание азота в готовой стали. Грушевидный 50-г томасовский конвертер изображен схематически на рис. 36. Конвертер футерован кирпичом из «намертво» обожженного доломита с добавкой каменноугольной смолы. Вставные днища изготовлены набивкой из тех же материалов. Фурмы на ряде заводов применяют магнезитовые; стойкость таких фурм значительно выше стойкости шамотных (в отдельных случаях до 200 плавок). Футеровка конвертера выдерживает до 400—450 плавок.
Ход процесса. Процесс томасирования начинается с окисления кремния и марганца. Период окисления этих элементов вследствие меньшего содержания их в чугуне, чем при бессемеровании, заканчивается быстро при более низких температурах металла.
Томасовский процесс

Второй период — интенсивного обезуглероживания — протекает также при более низких температурах, чем в бессемеровском конвертере (порядка 1350—1400°), что оказывается возможным благодаря достаточной жидкоподвижности высокофосфористого металла. Условия эффективной дефосфорации создаются лишь по. окончании второго периода, когда в конвертере образуются высокоактивные сильноосновные шлаки, способные удержать окисляющийся фосфор в прочных соединениях, и в металле отсутствуют элементы, восстанавливающие фосфор из шлака, например углерод.
Третий период томасовской операции — период окисления фосфора или период передувки — длится обычно 2—3 мин.
Изменение состава металла по ходу томасовского процесса представлено на рис. 37. Обращает на себя внимание более резкое повышение содержания азота в третьем периоде по сравнению с бессемеровским процессом, что объясняется резким подъемом температуры и почти полным прекращением реакции обезуглероживания. Содержание кислорода в металле к концу продувки в связи с окончанием окисления углерода также резко возрастает.
Томасовский процесс

Контроль томасовского процесса затруднен тем, что конец продувки протекает при низком содержании CO и CO2 в пламени; спектроскопически можно определить лишь начало третьего периода. Внедряемые в настоящее время методы контроля основаны на непрерывном измерении температуры металла пирометром полного излучения с одновременной регистрацией отношения интенсивностей излучения в красной и фиолетовой областях спектра, а также на измерении степени непрозрачности конвертерного пламени, несущего частицы пыли. Пламя, прозрачное в конце периода обезуглероживания, при дефосфорации обнаруживает возрастающую непрозрачность, достигающую максимума при 0,10% P в металле. Далее непрозрачность пламени уменьшается и остается практически постоянной с 0,035—0,045% P при нормальной температуре плавки (1590—1610°). Для измерения степени непрозрачности определяют излучение постоянного источника (прожектора) через пламя конвертера.