Плавка стали в конверторе

В литейных цехах обычно применяют малобессемеровские конверторы в сочетании с вагранкой, осуществляя дуплекс-процесс (рис. 7.5). Конвертор имеет форму реторты, несимметричной относительно вертикальной оси, что позволяет предусмотреть в верхней ее части горловину для заливки чугунного расплава. Уклон горловины, равный 30°, позволяет заливать его при горизонтальном положении. Футеровка конвертора кислая, выполняется из динаса. Емкость конвертора составляет 1—5 т расплава.

Шихта для плавки чугуна в вагранке состоит из 40—60% стального лома и 60—40% передельного чугуна. Процесс получения стали начинается с разогрева конвертора до температуры 1000—1100°С газовыми горелками, после чего в него заливают чугунный расплав со следующим химическим составом (%): 2,8—3,5 углерода; 0,9—2,2 кремния; 0,7—1,0 марганца; серы не более 0,06 и фосфора не более 0,07. Температура расплава 1300— 1400°С. Продувка чугунного расплава воздухом осуществляется при давлении 0,02—0,04 МПа, который нагнетается воздуходувкой.

Процесс передела чугунного расплава в сталь основан на окислении железа, кремния, марганца и углерода. Выделяемая при этом теплота повышает температуру расплава, что позволяет снизить длительность металлургического процесса (до 15 мин). Существенным недостатком описанного дуплекс-процесса является невозможность удаления из стального расплава вредный примесей (серы и фосфора) из-за кислой футеровки конвертора.

Интенсификация конверторной плавки стали достигается применением кислорода под давлением 0,8— 1,2 МПа, который вводится в расплав чугуна через вставляемую в горловину конвертора вертикальную водоохлаждаемую фурму. Использование кислородно-конверторного процесса с футеровкой конвертора из основного огнеупорного материала (магнезита) и наведение шлака из извести обеспечивает получение высококачественной стали из чугунного расплава, содержащего вредные примеси (0,3% фосфора и 0,08% серы). К преимуществам конверторной плавки стали следует отнести малую длительность ее цикла, обусловливающую высокую производительность этого прогрессивного металлургического процесса.

Рис. 7.5. Конвертор в дуплекс-процессе:
1 — конвертор, 2 — фурмы, 3 — вагранка