Производство стали в конвертёрах

Общая схема современного конвертёрного процесса

В основу конвертерного процесса положена обработка расплава газообразными окислителями без дополнительного подвода тепла извне. Технологический процесс плавки осуществляется за счет химической теплоты экзотермических реакций и физического тепла, вносимого жидким чугуном.

Плавка ведется в специальном агрегате — конвертере, который представляет собой сосуд, футерованный изнутри огнеупорными материалами. Сложившаяся за годы существования процесса форма рабочего пространства конвертера обеспечивает обработку расплава газом-окислителем с очень большой интенсивностью, без значительных потерь металла. На большой реакционной поверхности, возникающей в процессе продувки, с высокой скоростью протекают реакции окисления примесей и соответственно достигается высокая производительность агрегата.

Разнообразие исходных шихтовых материалов, определяемое главным образом химическим составом чугуна и лома, а также требованиями к качеству выплавляемого металла, привело к возникновению многих разновидностей конвертерного способа производства стали. В зависимости от применяемой футеровки конвертерные процессы могут быть кислыми или основными; в зависимости от используемого газа они могут быть на воздушном, кислородном или смешанном дутье. Способы подвода дутья отличаются разнообразием и в зависимости от способа его подачи могут быть объединены в группы: с верхней (через водоохлаждаемую фурму), с нижней через дно (с помощью специальных устройств) и с комбинированной продувкой (одновременная подача газов сверху и снизу).

Потребность в повышении доли перерабатываемого лома при выплавке стали в конвертерах привела к созданию ряда новых разновидностей конвертерных процессов с использованием дополнительных источников тепловой энергии в виде более полной утилизации тепла отходящих газов, использования газообразного, жидкого и твердого видов топлива.

Общая компоновка конвертера как сталеплавильного агрегата определяется технологическими особенностями плавки, обеспечивающими максимальную производительность. Для снижения потерь времени при осуществлении отдельных технологических операций, связанных с загрузкой шихтовых материалов, процессом продувки, необходимостью ввода шлакообразующих и добавочных материалов по ходу плавки, а также отвода образующихся газов, выпуска металла и слива шлака рабочее пространство конвертера выполнено подвижным и может занимать по мере необходимости различные положения, вращаясь вокруг своей оси на 360°. Поэтому комплекс конвертерной установки включает в себя следующие составные части: корпус конвертера с опорно-поворотными цапфами и механизмом поворота, систему подачи окислительных и нейтральных газов, систему отвода, охлаждения и очистки дымовых газов, систему подачи шлакообразующих и добавочных материалов, а также устройства для обслуживания и ремонта футеровки конвертера.