Сталь конвертерная: Конвертерный способ производства стали | Металлургический портал MetalSpace.ru
alexxlab | 18.10.1970 | 0 | Разное
Производство стали в конвертерах
Среди различных способов производства стали, особую актуальность получил кислородно-конвертерный способ. В основном, кислородно-конверторный способ используется для получения углеродистых сталей. Преимуществами этого способа является высокая производительность, количество производимой стали за 45 минут составляет 300-350 т. Кислородно-конвертерный процесс производства стали используется во всем мире и считается наиболее прогрессивным.
Что такое конвертор и как происходит образование стали, мы выясним в этой статье.
Итак, что представляет собой конвертер?
Кислородным конвертером называют некий сосуд, имеющий грушевидную форму. Снаружи конвертер состоит из стального листа, а изнутри – выложен кирпичом, емкостью 130 – 350 т жидкого чугуна. Конвертер имеет горизонтальную ось, и может совершать поворот углом 360 градусов.
Шихтовым материалом для изготовления стали является жидкий чугун, стальной лом, железная руда, боксит и т.д. При этом содержание в чугуне таких веществ, как С, Mn, Si, и P должно составлять 3,7—4,4%, 0,7—1,1%, 0,4—0,8%, 0,03—0,08 и 0,03—0,08% соответственно. В извести должно содержаться не менее 90% CaO.
Как происходит плавление чугуна и образование стали в конвертерных печах?
Сначала конвертер наполняют скрапом, наклонив его при помощи завалочных машин. После этого в конвертер помещают жидкий чугун, нагретый до температуры 1250-1400 градусов. Наполненный чугуном конвертер вновь устанавливают в вертикальное положение.
На следующем этапе происходит подача кислорода в конвертер при помощи кислородной фурмы. Этот процесс называется продувкой. Параллельно с подачей кислорода, в конвертер помещают шлакообразующие материалы. Действие кислорода на металл связано с высоким давлением подачи. Именно за счет давления кислород проникает в металл. Взаимодействие чугуна и кислорода вызывает окисление примесей чугуна.
Возможны два способа производства стали в конвертерах: бессемеровский и томасовский
Бессемеровский способ
Бессемеровским способом происходит переработка кремнистых чугунов, которые дают кислый шлак. Находящийся в чугуне фосфор остается в полученной стали.
Бессемеровский процесс осуществляется в три этапа. Сначала происходит окисление кремния, марганца и железа. Этот этап длится до 6 минут. В его основе – образование шлаков при повышении температуры до 1750 градусов. После того, как из чугуна выгорит кремний и марганец, наступает второй этап – окисление углерода и сгорание примесей. Последний этап связан с появлением дыма бурого цвета. Это говорит о том, что весь кремний выгорел.
Томасовский способ
Отличие этого процесса состоит в том, что в конвертер перед началом работы вводят известь. При этом шлак переводится в окись фосфора. Данный способ позволяет увеличить количество содержащегося фосфора в выплавляемой стали.
Благодаря обогащению дутья кислородом, можно добиться более быстрого выплавления стали, имеющей высокое качество.
Итак, давайте коротко рассмотрим основные этапы получения стали в конвертерных печах.
- Наполнение конвертера жидким чугуном
- Вдувание в конвертер с чугуном кислорода
- Наполнение конвертера шлаками
- Окисление примесей чугуна под влиянием кислорода
- Образование стали
Процесс получения стали кислородно-конвертерным способом требует четкого соблюдения технологии.
Свойства и применение конвертерной стали » Все о металлургии
29.04.2015
Конвертерный способ производства стали, характеризующийся высокими скоростями окислительных процессов и простым производственным оборудованием, не получил, однако, такого широкого применения, как мартеновское производство стали, из за того, что конвертерный металл более низкого качества, чем мартеновская сталь с тем же содержанием углерода.
Конвертерная сталь обладает пониженной ударной вязкостью, особенно при низких температурах, а также неудовлетворительной электросвариваемостью и повышенной склонностью к старению. Все это ограничивает области применения конвертерного металла.
Бессемеровская и томасовская сталь используется для строительных целей, однако ее применения избегают при электросварке. В ограниченном количестве конвертерная сталь идет на изготовление рельсов, главным образом менее ответственных и не служащих при низких температурах. Томасовский и бессемеровский металл применяется для производства листа и жести; хорошая обрабатываемость позволяет использовать его также для выплавки автоматной стали, идущей на изготовление болтов, гаек и т. д. Таким образом, сортамент конвертерной стали, изготовленной по обычной технологии, довольно узок.
Пониженные свойства конвертерной стали объясняются повышенным содержанием примесей: азота, кислорода, фосфора и серы. Под действием азота, кислорода и углерода, ограниченно растворимых в а железе, повышается чувствительность мягкого металла к старению и ухудшается его электросвариваемость. Наиболее сильное влияние на эти важные свойства стали оказывает азот, поэтому основные усилия исследователей и металлургов в области совершенствования конвертерных процессов и улучшения свойств конвертерного металла были направлены на понижение азота в готовой стали. Эффективные мероприятия были выработаны и применены после того, как металлургия получила возможность использовать в больших количествах достаточно дешевый технический кислород для введения его в состав дутья, подаваемого в конвертер.
Конвертерное производство стали | Учебные материалы
Бессемеровский способ
Кислый способ, футеровка конвертера выложена из динасового огнеупорного кирпича. Применяется при переплавке в сталь чугуна марок Б1 и Б2, содержащих строго ограниченное (максимально допустимое в сталях) количество фосфора и серы. Это объясняется тем, что в конвертерах или в других печах с кислой футеровкой невозможно удалять вредные примеси S и Р.
Плавка стали в конвертере состоит в следующем:
- Конвертер ставится в горизонтальное положение.
- Заливается жидкий чугун.
- Подается воздушное дутье под давлением Р = 3÷3,5 атм. (который окисляет примеси) и одновременно с этим конвертер ставится в вертикальное положение.
Во время плавки в кислом конвертере наблюдается 3 периода:
1) Окисление Fe, Mn, Si и образуется шлак
в шлак +Q
далее
раскисление
Длится процесс окисления 3-6 минут.
2) Выгорание углерода, т.е. его окисление, жидкость кипит:
FeO + C → Fe + CO
СО вырвавшись из стали догорает ярким пламенем высотой 8-10 метров
СО + О → СО2
3) Пламя прекращается и появляется бурый дым, что означает горение железа, а сам дым – частицы окислов железа. Необходимо побыстрее прекратить подачу воздуха и процесс плавки окончен.
Если углерода в стали осталось меньше необходимого по марки выплавляемой стали, то состав по С доводится добавлением в стали небольшого количества высокоуглеродистого чугуна и ферросплавов Fe-Mn, Fe-Si и Al.
Процесс плавки длится 20-30 минут, емкость конвертеров всего до 30г.
Этот метод экономичный, эффективный и распространенный. Сталь содержит незначительное количество кислорода (кислород вредная примесь, FeO повышает хрупкость стали, усиливает склонность к старению и повышает порог хладноломкости), поэтому кислая (бессемеровская) сталь более пластичная, следовательно более качественная, по сравнению со сталями выплавляемыми в основных печах.
В настоящее время развитие конвертерного производства идет по расширению кислородно-конвертерного способа, емкость которых до 250-300т.
Томасовский способ
Томасовский способ – продувка через жидкий металл воздуха, но футеровка основная и благодаря этому становится возможным удаление фосфора. Футеровка доломитовая (МgO, СаО). Применяется для переплавки в стали чугунов марок Т-1 и Т-2, содержащих повышенный % фосфора до 2,2% и серы.
В томасовском конвертере процессы окисления протекают в такой же последовательности, как и в бессемеровском, за исключением того, что в третьем периоде идет бурное окисление фосфора, за счет чего резко повышается температура стали и сталь становится более качественной и пластичной.
Для удаления Р и S в конвертер загружается 12-14% от веса заливаемого чугуна – известняк СаСО3:
– 2Р + 5FeO + 4СаО → Р2О5(СаО)4 + 5Fe
шлак
Р2О5(СаО)4 – очень прочное соединение и ценное удобрение для сельского хозяйства.
– FeS + СаО → СаS + FeО, где СаS – непрочное соединение, поэтому вводят Mn:
СаS + MnO → MnS + СаО, где MnS – не переходит в ванну, если остается, то это более тугоплавкое соединение нежели FeS + Fe (t
В настоящее время томасовский способ в нашей стране почти не применяется, так как высокофосфористых и высокосернистых руд у нас мало.
Рассмотренные конвертерные способы выплавки стали имеют следующие преимущества:
- Высокая производительность (время плавки 20-30 мин.).
- Простота конструкций печей (конвертеров) и следовательно малые капитальные затраты.
- Малые эксплуатационные затраты.
- Не требуется при плавке специально вводить тепло, так как оно получается в конвертерах за счет реакций окисления примесей.
Недостатки:
- Значительный угар железа (до 13%).
- Невозможность переплавлять в больших количествах скрап (металлический лом).
- Более низкое качество стали (главный недостаток конвертирования) – например, за счет продувки воздухом в стали увеличивается содержание азота (до 0,025-0,048%), которое заметно снижает качество стали.
- Из-за непродолжительности процесса невозможно в конвертерах выплавлять стали сложного химического состава, а из-за невысоких температур (наибольшая t плавл. = 1600°С) невозможно добавлять тугоплавкие легирующие компоненты (W, Mo, Nb и т.д.).
Таким образом до настоящего времени конвертерное производство стали было ограничено из-за вышеизложенных недостатков. В конвертерах выплавлялись лишь простые углеродистые стали обыкновенного качества.
Кислородно-конвертерный способ производства стали
В настоящее время промышленная индустрия настолько окрепла, что стало возможным в больших промышленных количествах получать промышленно чистый кислород. Продувая чугун кислородом имеется возможность выплавлять в них стали по качеству близкие к мартеновским. Кроме того благодаря применению О2 в конвертерах производительность их еще более повышается и также повышается температура ванны (tплавл. повышается до ~2500°С), что позволяет уже в большем количестве в конвертерах переплавлять скрап. Кислородно-конвертерное производство позволило в последние годы выплавлять в конвертерах до 40% от общего количества выплавляемой стали.
Рисунок 1.2 – Кислородно-конверторный способ:
1 – горловина для загрузки, 2 – цилиндрическая часть,
3 – стальное кольцо с цапфами, 4 – съемное днище
При этом способе кислород подается в ванну жидкого чугуна в конвертере сверху, через охлаждаемую водой фурму.
Конвертерные установки с донной кислородно-топливной продувкой – в 1,5 раза превосходят по производительности 2-х ванную мартеновскую печь (при сохранении баланса металлолома).
Конвертерный способ получения стали – steelfactoryrus.com
Сталь: получение стали, процесс и способы. Технология получения стали
Стальные изделия даже на фоне активного распространения высокопрочных пластиков сохраняют свои позиции на рынке. Углеродистые сплавы с разными характеристиками используются в приборо- и автомобилестроении, строительстве и на производствах.
Уникальное сочетание упругости и прочности делает материал выгодным с точки зрения длительной эксплуатации. Соответственно, изделия служат дольше и дешевле обходятся в обслуживании. Но и это не все достоинства, которыми обладает сталь.
Получение стали с применением современных технологий позволяет наделять структуру металла и дополнительными свойствами.
Общие сведения о технологиях производства
задача технолога заключается в обеспечении процесса, при котором в заготовке уменьшается содержание углерода и всевозможных примесей, например серы и фосфора. Основой для заготовки выступает чугун.
Стоит отметить, что печи для изготовления чугуна появились еще в средних веках, в то время как первое получение стали было реализовано только в 1885 г., и по сей день методы производства сплава развиваются и улучшаются.
Различия в подходах к процессу преимущественно обусловлены способом окисления углерода.
В качестве исходного материала используется литейный чугун. Он может быть применен в твердом или расплавленном виде. Также могут применяться железосодержащие изделия, получение которых осуществлялось путем прямого восстановления. Практически все способы получения стали в том или ином виде также предусматривают процесс рафинирования от примесей. Например, конвертерная технология обеспечивает их выдувание кислородом.
Конвертерный метод
При таком способе в качестве основы может применяться расплавленный чугун, а также примеси и отходы в виде руды, металлического лома и флюса. Сжатый воздух подается через технологические отверстия на подготовленную основу, способствуя выполнению химических реакций.
Также в процессе участвует тепловое воздействие, при котором происходит окисление кислорода и примесей. Особое значение имеют и характеристики печного сооружения, в котором обрабатывается сталь. Получение стали может происходить в агрегатах с разной футеровкой – наиболее распространены способы защиты конструкций огнеупорным кирпичом и доломитовой массой.
По типу футеровки конвертерный метод подразделяется также на два других способа: томасовский и бессемеровский.
Особенностью данного метода является тщательная переработка чугуна, содержащего до 2 % фосфорных примесей. Что касается техники футеровки, то ее реализуют с применением оксидов кальция и магния. Благодаря этому решению шлакообразующие элементы наделяются избыточным количеством оксидов. Процесс фосфорного горения выступает одним из ключевых источников тепловой энергии в данном случае.
К слову, сгорание 1 % фосфорного наполнения повышает температуру печи на 150 °C. Томасовские сплавы отличаются малым содержанием углерода и чаще всего применяются в качестве технического железа. В дальнейшем из него изготавливают проволоку, кровельное железо и т. п.
Кроме того, получение стали (чугунов) может применяться для выработки фосфористого шлака с целью дальнейшего использования в качестве удобрения на почвах с повышенной кислотностью.
Бессемеровский способ
Этот способ предполагает переработку основ, в которых содержится небольшое количество серы и фосфора. Но при этом отмечается и высокое содержание кремния – порядка 2 %. В процессе продувания в первую очередь происходит окисление кремния, что способствует интенсивному выделению тепла. В итоге температура в печи повышается до 1600 °C.
Окисление железа происходит также интенсивно по мере сгорания углерода и кремния. При бессемеровском способе процесс получения стали предусматривает полный переход фосфора в сталь. Все реакции в печи идут быстро – в среднем 15 мин.
Связано это с тем, что кислород, выдуваемый через чугунную основу, вступает в реакции с соответствующими веществами по всему объему. Готовая же сталь может содержать высокую концентрацию монооксида железа в растворенном виде. Данная особенность относится к минусам процесса, так как общее качество металла понижается.
По этой причине технологи рекомендуют перед разливкой раскисливать сплавы при помощи специальных компонентов в виде ферромарганца, ферросилиция или алюминия.
Получение в мартеновских печах
Если в случае с конвертерным способом изготовления металла предусматривается обеспечение выжига воздушным кислородом, то мартеновский способ требует включения в технологический процесс железных руд и ржавого лома. Из этих материалов образуется кислород оксида железа, который также способствует выгоранию углерода.
Сама же печь включает в основу конструкции плавильную ванну, которая закрывается жаропрочной кирпичной стенкой. Также предусматривается несколько камер регенераторов, обеспечивающих предварительный прогрев воздушной массы и газа. Регенерирующие блоки оснащаются специальными насадками, выполненными из огнестойкого кирпича.
Как и конвертеры, мартеновские плавильники функционируют периодически. По мере закладки новых партий шихты, то есть чугунной основы, поэтапно производится и сталь. Получение стали происходит медленно, так как переработка чугуна занимает около 7 ч.
Но зато мартены позволяют регулировать химические свойства сплава путем внесения железных добавок в разных пропорциях – для этого используются руда и лом. На завершающей стадии формирования металла работа печи останавливается, шлак сливают, после чего добавляется раскислитель.
Кстати, в такой печи можно получать и легированные стали.
Электротермический способ
На сегодняшний день электротермическое получение сталей считается наиболее эффективным. Так, по сравнению с мартеновскими печами и конвертером данная методика обеспечивает возможность более точного контроля качества стали – в том числе за счет регуляции химического состава.
Отдельного внимания заслуживает и взаимодействие печных камер с воздушной средой. Электротермическая технология получения стали предусматривает минимальный доступ к воздуху, обуславливая уже другие преимущества.
Например, это позволяет минимизировать скопления монооксида железа и посторонних частиц в сплаве, а также обеспечивать более эффективное выгорание фосфора и серы.
Высокий температурный режим на уровне 1650 °C дает возможность выполнять плавку проблемных шлаков, которые требуют термического воздействия на повышенных мощностях.
Также в электропечах можно осуществлять легирование стали за счет тугоплавких металлов, среди которых вольфрам и молибден. Однако есть и серьезный недостаток у данного метода получения сталей.
Используемые печи требуют больших объемов энергии, что делает этот процесс самым дорогим.
Зависимость свойств металла от элементной базы
Эксплуатационные качества стали определяются набором химических элементов, которыми был наделен сплав в ходе изготовления. Одним из ключевых компонентов, благодаря которым данный металл обретает свои основные свойства в виде твердости и прочности, является углерод.
Чем он выше, тем надежнее сталь. Марганец с кремнием особого влияния на качества материала не оказывают, но их использование необходимо в изготовлении некоторых марок стали для выполнения процесса раскисления. Негативное же воздействие на формирование изделия оказывают сера и фосфор.
В зависимости от того, по какой технике выполнялось получение, состав стали может иметь разные концентрации данных элементов. В любом случае сера повышает ломкость металла, а также уменьшает свойства прочности и пластичности.
Фосфор, в свою очередь, наделяет сталь хладноломкостью, которая в процессе эксплуатации может быть выражена хрупкостью.
Техники обработки сталей
Далеко не всегда процесс окончательного формирования структуры металла завершается после основного получения. В дальнейшем, с целью совершенствования характеристик изделия, могут применяться средства дополнительной обработки. К таким можно отнести деформационные методы в виде ковки, штамповки и вальцевания.
Это помогает уже на этапе производства сформировать комплекс необходимых технических свойств, которыми будет обладать готовая сталь. Получение стали на выходе дает пластичную структуру, поэтому и технологии первичной переработки достаточно разнообразны.
Так, помимо деформирования, могут применяться методы закалки, отжига и нормализации.
Заключение
Сталь ассоциируется с надежностью и долговечностью. В случае с качественными изделиями этого вида такие характеристики оправданы. Например, отдельные марки обеспечивают довольно высокие качества прочности и упругости.
В зависимости от того, по какой технологии выполнялось получение, применение стали может быть ориентировано на поддержание твердости, способность выдерживать динамические нагрузки и т. д. Наиболее выгодный с точки зрения технико-эксплуатационных свойств металл позволяет получать электротермический способ.
Но в то же время он является и самым дорогостоящим, поэтому к данной методике прибегают только в особых случаях — для создания спецсталей.
Источник: http://fb.ru/article/257251/stal-poluchenie-stali-protsess-i-sposobyi-tehnologiya-polucheniya-stali
Конвертерное производство стали
Кислый способ, футеровка конвертера выложена из динасового огнеупорного кирпича. Применяется при переплавке в сталь чугуна марок Б1 и Б2, содержащих строго ограниченное (максимально допустимое в сталях) количество фосфора и серы. Это объясняется тем, что в конвертерах или в других печах с кислой футеровкой невозможно удалять вредные примеси S и Р.
Плавка стали в конвертере состоит в следующем:
- Конвертер ставится в горизонтальное положение.
- Заливается жидкий чугун.
- Подается воздушное дутье под давлением Р = 3÷3,5 атм. (который окисляет примеси) и одновременно с этим конвертер ставится в вертикальное положение.
Во время плавки в кислом конвертере наблюдается 3 периода:
1) Окисление Fe, Mn, Si и образуется шлак
далее
Длится процесс окисления 3-6 минут.
2) Выгорание углерода, т.е. его окисление, жидкость кипит:
FeO + C → Fe + CO
СО вырвавшись из стали догорает ярким пламенем высотой 8-10 метров
СО + О → СО2
3) Пламя прекращается и появляется бурый дым, что означает горение железа, а сам дым – частицы окислов железа. Необходимо побыстрее прекратить подачу воздуха и процесс плавки окончен.
Если углерода в стали осталось меньше необходимого по марки выплавляемой стали, то состав по С доводится добавлением в стали небольшого количества высокоуглеродистого чугуна и ферросплавов Fe-Mn, Fe-Si и Al.
Процесс плавки длится 20-30 минут, емкость конвертеров всего до 30г.
Этот метод экономичный, эффективный и распространенный. Сталь содержит незначительное количество кислорода (кислород вредная примесь, FeO повышает хрупкость стали, усиливает склонность к старению и повышает порог хладноломкости), поэтому кислая (бессемеровская) сталь более пластичная, следовательно более качественная, по сравнению со сталями выплавляемыми в основных печах.
В настоящее время развитие конвертерного производства идет по расширению кислородно-конвертерного способа, емкость которых до 250-300т.
Томасовский способ
Томасовский способ – продувка через жидкий металл воздуха, но футеровка основная и благодаря этому становится возможным удаление фосфора. Футеровка доломитовая (МgO, СаО). Применяется для переплавки в стали чугунов марок Т-1 и Т-2, содержащих повышенный % фосфора до 2,2% и серы.
В томасовском конвертере процессы окисления протекают в такой же последовательности, как и в бессемеровском, за исключением того, что в третьем периоде идет бурное окисление фосфора, за счет чего резко повышается температура стали и сталь становится более качественной и пластичной.
Для удаления Р и S в конвертер загружается 12-14% от веса заливаемого чугуна – известняк СаСО3:
– 2Р + 5FeO + 4СаО → Р2О5(СаО)4 + 5Fe
шлак
Р2О5(СаО)4 – очень прочное соединение и ценное удобрение для сельского хозяйства.
– FeS + СаО → СаS + FeО, где СаS – непрочное соединение, поэтому вводят Mn:
СаS + MnO → MnS + СаО, где MnS – не переходит в ванну, если остается, то это более тугоплавкое соединение нежели FeS + Fe (tплавл. ≈ 988°С).
В настоящее время томасовский способ в нашей стране почти не применяется, так как высокофосфористых и высокосернистых руд у нас мало.
Рассмотренные конвертерные способы выплавки стали имеют следующие преимущества:
- Высокая производительность (время плавки 20-30 мин.).
- Простота конструкций печей (конвертеров) и следовательно малые капитальные затраты.
- Малые эксплуатационные затраты.
- Не требуется при плавке специально вводить тепло, так как оно получается в конвертерах за счет реакций окисления примесей.
Недостатки:
- Значительный угар железа (до 13%).
- Невозможность переплавлять в больших количествах скрап (металлический лом).
- Более низкое качество стали (главный недостаток конвертирования) – например, за счет продувки воздухом в стали увеличивается содержание азота (до 0,025-0,048%), которое заметно снижает качество стали.
- Из-за непродолжительности процесса невозможно в конвертерах выплавлять стали сложного химического состава, а из-за невысоких температур (наибольшая tплавл. = 1600°С) невозможно добавлять тугоплавкие легирующие компоненты (W, Mo, Nb и т.д.).
Таким образом до настоящего времени конвертерное производство стали было ограничено из-за вышеизложенных недостатков. В конвертерах выплавлялись лишь простые углеродистые стали обыкновенного качества.
Кислородно-конвертерный способ производства стали
В настоящее время промышленная индустрия настолько окрепла, что стало возможным в больших промышленных количествах получать промышленно чистый кислород. Продувая чугун кислородом имеется возможность выплавлять в них стали по качеству близкие к мартеновским.
Кроме того благодаря применению О2 в конвертерах производительность их еще более повышается и также повышается температура ванны (tплавл. повышается до ~2500°С), что позволяет уже в большем количестве в конвертерах переплавлять скрап.
Кислородно-конвертерное производство позволило в последние годы выплавлять в конвертерах до 40% от общего количества выплавляемой стали.
Рисунок 1.2 – Кислородно-конверторный способ:
1 – горловина для загрузки, 2 – цилиндрическая часть,
3 – стальное кольцо с цапфами, 4 – съемное днище
При этом способе кислород подается в ванну жидкого чугуна в конвертере сверху, через охлаждаемую водой фурму.
Конвертерные установки с донной кислородно-топливной продувкой – в 1,5 раза превосходят по производительности 2-х ванную мартеновскую печь (при сохранении баланса металлолома).
Мартеновский способ выплавки стали >
Теория по ТКМ >
Источник: http://dprm.ru/tkm/konverternoe-proizvodstvo-stali
Разновидности кислородно-конверторного производства стали
Около 70% стали от общего объема мирового производства изготавливается конвертерным способом. До середины прошлого столетия для получения стали применялись бессемеровский и томасовский процессы. Однако в дальнейшем сталь начали производить усовершенствованным кислородно-конвертерным способом. В настоящее время предшественники современного метода практически не применяются.
В конвертерном производстве применяются специальные сталеплавильные агрегаты, называемые конвертерами. Производство стали осуществляется путем продувки жидкого чугуна воздухом или кислородом.
Данный металл содержит различные примеси, в том числе кремний, углерод и марганец. Примеси окисляются под действием кислорода и удаляются из расплава. Основным преимуществом конвертерного способа является то, что для работы сталеплавильного устройства не требуется топливо.
Сталь расплавляется под действием тепла, которое выделяют окисляющиеся примеси.
Принцип бессемеровского способа
Впервые массовое получение жидкой стали стало возможным в 1856 году благодаря Г. Бессемеру – изобретателю из Англии. Он придумал, как нагреть металл до температуры, превышающей 1500°С. Именно такая температура необходима для того, чтобы расплавить металл с пониженным содержанием углерода.
Схема конвертера и основные периоды плавки
Бессемеровский процесс предусматривает продувку расплава атмосферным воздухом. Для этих целей применяются конвертеры, у которых внутренняя часть камеры сгорания защищена динасовым кирпичом. Благодаря такой защите бессемеровский способ называют кислой футеровкой конвертера.
Плавка в бессемеровском сталеплавильном агрегате осуществляется путем заливки чугуна при температуре 1250–1300°С. Следует заметить, что для выплавки бессемеровских чугунов требуются железные руды с низким содержанием серы и фосфора.
Залитый чугун продувают воздухом, в результате чего происходит окисление углерода, марганца и кремния. При окислении образуются оксиды, формирующие кислый шлак. Продувку воздухом заканчивают после того, как углерод окислится до требуемых значений.
Далее металл через горловину сливают в ковш, попутно его окисляя. У такого способа присутствует один существенный недостаток, заключающийся в невысоком качестве конечного продукта, который получается слишком хрупким за счет неполного удаления серы и фосфора.
Принцип томасовского способа
В 1878 году англичанину С.Г. Томасу удалось устранить главный недостаток бессемеровского способа. Кислую футеровку конвертера он заменил основной. Внутренний защитный слой в ванной был выложен смолодоломитовым кирпичом. А чтобы удалить из металла большую часть примесей, он предложил использовать известь, функция которой заключалась в связывании фосфора.
Томасовский процесс позволил перерабатывать чугун с высоким содержанием фосфора. Поэтому наибольшее распространение данный способ получил в странах, где железные руды содержат много фосфора. Во всем остальном метод, изобретенный Томасом, мало чем отличается от предложенного Бессемером:
- и в том, и в другом случае используется сталеплавильный агрегат, в который чугун подается сверху через отверстие в горловине;
- через это же отверстие производится выпуск стали.
- снизу сталеплавильный агрегат снабжен съемным днищем, что позволяет заменять его по мере выработки определенного срока службы;
- дутье в полость сталеплавителя поступает через специальные сопла, расположенные в футеровке днища.
Как уже говорилось выше, слив стали производится через отверстие в горловине. Перевернуть многотонный агрегат позволяют цапфы в цилиндрической части конвертера. При томасовском процессе в сталеплавитель загружают известь, позволяющую получить основной шлак.
Далее туда же заливают высокофосфористый чугун, нагретый до 1200–1250°С и подают дутье. При подаче дутья происходит окисление кремния, марганца и углерода. В основной шлак удаляются сера и фосфор. Продувка завершается тогда, когда содержание фосфора снизится до определенных показателей.
Окончательным этапом, как и в бессемеровском процессе, является выпуск металла с последующим раскислением.
Принцип работы кислородного конвертера
Впервые кислородное дутье было запатентовано Г. Бессемером. Однако в течение продолжительного времени кислородно-конвертерный процесс не применялся, в связи с отсутствием массового производства кислорода. Первые опыты по продувке кислородом стали возможными в начале сороковых годов прошлого столетия.
Устройство кислородного конвертера осталось прежним:
- камера сгорания изнутри защищена основной футеровкой;
- однако вместо воздуха в нем применяется продувка кислородом;
- подача кислорода осуществляется через водоохлаждаемые сопла.
На территории России применяются сталеплавители с верхней подачей кислорода.
Особенностью конвертерного способа с кислородной продувкой является скоротечность. Весь процесс расплавления металла занимает десятки минут. Однако во время работы требуется тщательно отслеживать содержание в чугуне углерода, температуры его расплава и прочие параметры, чтобы вовремя прекратить продувку.
Процесс сталеплавильного производства упростился, когда кислородные конвертеры оснастили автоматическими системами, усовершенствовали лабораторную технику и измерительные приборы. Усовершенствование кислородно-конвертерного процесса позволило повысить производительность, снизить себестоимость металла и повысить его качество.
Современные кислородные конвертеры могут работать в трех основных режимах:
- с полным дожиганием окиси углерода;
- с частичным дожиганием ОС;
- без дожигания ОС.
Схема получения стали в кислородном конвертере
Они позволяют производить сталь из чугуна различного состава.
Кислородный конвертер – описание процесса плавки
Кислородный конвертер – это стальной сосуд грушевидной формы. Его внутренняя часть защищена смолодоломитовым (основным) кирпичом. Вместимость сталеплавильного агрегата варьируется от 50 до 350 тонн. Сосуд распложен на цапфах и способен поворачиваться вокруг горизонтальной оси, что позволяет беспрепятственно заливать в него чугун, закладывать другие добавки и сливать металл со шлаком.
Чтобы получить конечный продукт, в конвертер заливается не только чугун, но и закладывают добавки. К ним относятся:
- лом металла;
- шлакообразующие материалы (железная руда, известь, полевой шпат, бокситы).
Конвертерный способ с кислородной продувкой предусматривает заливку в конвертер чугуна, нагретого до 1250–1400°С. Установив конвертер в вертикальное положение, в него подают кислород. Как только началась продувка, в расплавленный чугун вводят остальные компоненты, входящие в состав шлака. Перемешивание чугуна со шлаком осуществляется под действием продувки.
Так как концентрация чугуна гораздо выше, чем примесей, в процессе продувки происходит образование оксида железа, который растворяясь, обогащает металл кислородом. Именно растворенный кислород способствует уменьшению в металле концентрации кремния, углерода и марганца. А когда примеси окисляются, выделяется полезное тепло.
Особенностью основного шлака является большое содержание оксида кальция и оксида железа, которые в начале продувки способствуют удалению фосфора. Если же содержание фосфора превышает требуемый показатель, шлак сливают и наводят новый.
Продувку кислородом заканчивают, когда содержание углерода в конечном продукте соответствует определенному параметру. После этого конвертер переворачивают и производят слив стали в ковш, куда добавляют раскислители и другие добавки.
по теме: Основы кислородно конвертерного производства
Источник: https://promzn.ru/obrabotka-metalla/kislorodno-konvertornoe-proizvodstvo-stali.html
Конвертерное производство – это… Что такое Конвертерное производство?
Конвертерное производство — получение стали в сталеплавильных агрегатах-конвертерах путём продувки жидкого чугуна воздухом или кислородом. Превращение чугуна в сталь происходит благодаря окислению кислородом содержащихся в чугуне примесей (кремния, марганца, углерода и др.) и последующему удалению их из расплава.
Процессы
Бессемеровский процесс
Первый массовый способ получения жидкой стали открыл английский изобретатель Генри Бессемер в 1856. Основной недостаток процесса — невысокое качество металла за счёт неудалённых при продувке вредных примесей (фосфора и серы). Для выплавки бессемеровских чугунов нужны очень чистые по содержанию серы и фосфора железные руды, природные запасы которых ограничены.
Томасовский процесс
Англичанин Сидни Джилкрист Томас в 1878 вместо кислой динасовой футеровки бессемеровского конвертера применил основную футеровку, а для связывания фосфора предложил использовать известь. Томасовский процесс позволил перерабатывать высокофосфористые чугуны и получил распространение в странах, где железные руды большинства месторождений содержат много фосфора (Бельгия, Люксембург, др.). Однако и томасовская сталь была низкого качества. В 1864 французский металлург П. Мартен разработал процесс получения стали в мартеновской печи. В отличие от конвертерных способов получения стали, мартеновский процесс отличался малой требовательностью к химическому составу исходного материала, позволял переплавлять большое количество стального лома; качество мартеновской стали было выше конвертерной. Однако следует заметить, что время плавки в мартеновской печи гораздо больше, чем в конвертере. Вследствие этого мартеновский способ вытесняется окончательно конвертерным. Единственным достоинством стали выплавленной в мартеновской печи, по сравнению с конвертерной, остается её большой ассортимент, в то время как, для повышения количества марок стали конвертерной используют установку доводки стали. К середине XX века мартеновским способом изготовлялось около 80 % всей стали, производимой в мире.
Кислородно-конвертерный процесс
В 1936 советский инженер Н. И. Мозговой впервые использовал для продувки чугуна в конвертере кислород, что коренным образом изменило технологию конвертерного производства. Металл, получаемый кислородно-конвертерным процессом, по качеству стал равноценным мартеновской стали, себестоимость стали снизилась на 20—25 %, производительность увеличилась на 25—30 %.
На сегодняшний день существует три основных режима работы конвертера: с полным дожиганием окиси углерода, с частичным и без дожигания СО.
Существует много разновидностей кислородно-конвертерного процесса, предназначенного для производства стали требуемого качества из чугунов различных составов: низко- и высокофосфористых, кремнистых и низкокремнистых, марганцовистых и высокомарганцовистых и т. п. Наибольшее распространение получил кислородно-конвертерный способ с верхней продувкой чугуна технически чистым кислородом (чистотой не менее 99,5 %, остальные 0,5 % — азот, аргон, криптон).
Устройство конвертера
Бессемеровский и томасовский конвертеры представляют собой сосуд грушевидной формы, выполненый из стального листа с футеровкой изнутри. Футеровка бессемеровского конвертера кислая (динасовый кирпич),томасовского -основная (смолодоломит). Сверху в суживающейся части конвертера – горловине- имеется отверстие, служащее для заливки чугуна и выпуска стали. Дутье, подаваемое в воздушную коробку, поступает в полость конвертера через фурмы (сквозные отверстия), имеющиеся в футеровке днища. Дутьем служит воздух, подаваемый под давлением 0,30-0,35 МПа. Цилиндрическая часть конвертера охвачена опорным кольцом; к нему крепятся цапфы, на которых конвертер поворачивается вокруг горизонтальной оси. Стойкость днища бессемеровского конвертера составляет 15-25 плавок, после чего их заменяют. Стойкость остальной футеровки выше: у томасовского конвертера 250-400 плавок, у бессемеровского 1300-2000 плавок.
См. также
| Другие результаты | |
| Я был так расстроен, видя несправедливость вокруг меня, а искусство было для меня отдушиной, поэтому я стал писать картины. | I was so frustrated seeing all the injustice around me, and my only outlet was art, so I started painting. |
| Поэтому, чтобы заработать, я стал расписывать одежду. | So I started painting on clothes to make a living. |
| Я стал расписывать обувь. | I started painting on shoes. |
| Я стал брать заказы, делая эксклюзивные вещи. | I started customizing things for people. |
| Но я всё больше впадал в депрессию, когда стал замечать «других» людей: они играли на гитарах, пели и загружали свои видео на этот новый сайт, YouTube. | I was getting more and more depressed when I started noticing these other people who were playing guitar and singing and putting videos on this new site called YouTube. |
| Я был свидетелем трагичных и поразительных сцен, и лишь в конце я осознал, что стал очевидцем тщательной подготовки к этнической чистке. | Ik was getuige van tragische en onwerkelijke taferelen, en slechts op het einde realiseerde ik me dat ik getuige was geweest van de trage voorbereidingen van etnische zuivering. |
| Я стал своего рода каналом для всей той смелости, которой меня наделили. | I kind of became a conduit for all of this courage that was given to me. |
| Итак, 24 года назад меня пригласили в The New Yorker в качестве художественного редактора, чтобы привнести свежую кровь в то, что к тому моменту стало в каком-то смысле уже степенным изданием, и пригласить новых художников, и попытаться спустить журнал с его башни из слоновой кости, чтобы он стал идти в ногу со временем. | So 24 years ago, I was brought to The New Yorker as art editor to rejuvenate what had by then become a somewhat staid institution and to bring in new artists and to try to bring the magazine from its ivory tower into engaging with its time. |
| Когда новое правительство было готово, Гамильтон стал министром финансов, и у него на уме была очень необычная идея. | Once the new government was in place, Hamilton became Secretary of the Treasury, and he had a very specific idea in mind. |
| И он принял краеугольное, переломное решение: вместо того, чтобы просто сказать миру, что его дружище Гамильтон ошибался и проводил неверные политические стратегии, в реальности Мэдисон стал утверждать, что идеи Гамильтона шли вразрез с Конституцией, что они угрожали самой сути Конституции, которую они вместе составляли. | And in this pivotal, critical decision, instead of just telling the world that his old friend Hamilton was wrong and was adopting the wrong policies, he actually began to argue that Hamilton’s ideas were unconstitutional – that they violated the very nature of the Constitution that the two of them had drafted together. |
| Но несмотря на то, что федералисты, придя к власти, ввели законы, уголовно преследовавшие критику действий правительства, — это действительно произошло в США — тем не менее республиканцы сопротивлялись, и Мэдисон стал придавать большое значение свободе слова, которую он включил в Билль о правах, и потенциалу гражданского общества к организации. | But despite the fact that the Federalists, once in power, actually enacted laws that criminalized criticism of the government – that happened in the United States – nevertheless, the Republicans fought back, and Madison began to emphasize the freedom of speech, which he had built into the Bill of Rights, and the capacity of civil society to organize. |
| Мэдисон стал Государственным секретарём, его друг и наставник Джефферсон стал президентом, и они действительно постепенно сумели полностью выбросить федералистов из игры. | Madison became the Secretary of State, his friend and mentor Jefferson became president, and they actually, over time, managed to put the Federalists completely out of business. |
| Не затем я стал журналистом. | I didn’t become a journalist to be a tape recorder. |
| Несколько месяцев лечения, и вот как он стал выглядеть. | A few months of medicines, and this is what he looked like. |
| Так что я стал методично пробовать разные способы управления взлётами и падениями своего настроения, и это оказалось хорошим капиталовложением. | So I became very methodical about testing different ways that I could manage my ups and downs, which has proven to be a good investment. |
| Я стал читать его письма, затем — практиковаться в «premeditatio malorum», то есть в предвосхищении бед. | That took me to his letters, which took me to the exercise, premeditatio malorum, which means the pre-meditation of evils. |
| Представьте, если бы фасады из зелени были так же распространены, как из стекла, насколько чище стал бы воздух в китайских городах. | And imagine if green facades were as ubiquitous as glass ones how much cleaner the air in Chinese cities would become. |
| Эта история началась в 1985 году, когда в 22-летнем возрасте я стал чемпионом мира по шахматам, победив Анатолия Карпова. | This story begins in 1985, when at age 22, I became the World Chess Champion after beating Anatoly Karpov. |
| Спустя 20 лет после моего матча против Deep Blue, моего второго матча, тот сенсационный заголовок: «Последний шанс разума» стал избитой истиной в отношении искусственного интеллекта, проникающего казалось бы, с каждым днём всё глубже в каждый сектор. | Twenty years after my match with Deep Blue, second match, this sensational The Brain’s Last Stand headline has become commonplace as intelligent machines move in every sector, seemingly every day. |
| Это была не лихорадка денге, а вирус Зика, он быстро распространялся — Ресифи, крупный мегаполис вниз по побережью, вскоре стал эпицентром. | The virus wasn’t dengue, it was Zika, and it spread rapidly – Recife down the coast, a big metropolitan center, soon became the epicenter. |
| Когда рак стал прогрессировать и Пол переключился с операций на свою книгу, врач назначил ему специальные лекарства для концентрации внимания. | When the cancer advanced and Paul shifted from surgery to writing, his palliative care doctor prescribed a stimulant medication so he could be more focused. |
| Я даже случайно изобрёл новый стиль танца, о чём и не догадывался, и он стал повальным увлечением. | And accidentally, I happened to even invent a new dance form which I didn’t realize, and it became a rage. |
| Так казалось и мне до того, как я стал подростком и понял, что не хочу делать то же самое. | It wasn’t until I was a teenager when I realized I didn’t want to do those things. |
| Впервые я услышал слова психическое здоровье, когда, уехав из Ганы, стал новоиспечённым учеником в школе-интернате Педди в Нью-Джерси. | The first time I heard mental health, I was a boarding school student fresh off the boat from Ghana, at the Peddie School in New Jersey. |
| Я стал страстно изучать психическое состояние человека. | Tacitly, I became passionate about mental health. |
| Как бы я стал одним из них? | I mean, how was I supposed to do that? |
| Финансовая грамотность управляет миром, а я стал их рабом, пойдя за плохим парнем. | Financial literacy really did rule the world, and I was a child slave to it following the bad guy. |
| В своей практике я стал более творческим и гибким, поддерживая пациентов при безопасном приёме лекарств для борьбы с симптомами — с акцентом на безопасности. | In my own practice, I’ve gotten much more creative and flexible in supporting my patients in using drugs safely to manage their symptoms – with the emphasis on safely. |
| Так как это всё произошло очень давно, сигнал стал красным, и сейчас он имеет низкие частоты. | Now, because that happened so long ago, the signal was redshifted, so now that signal is at very low frequencies. |
| Но я была девочкой, а он — мальчиком, так что старостой стал он. | But I was female and he was male, and so he became the class monitor. |
| Окончив Йель и получив степень юриста в университете Колумбия, следующие 30 лет он посвятил гражданскому праву и стал одним из лучших юристов Америки. | After Yale and a law degree from Columbia, Clyde spent the next 30 years as one of America’s top civil rights lawyers. |
| Я был ошарашен — каждая из 25 глав рассказывала, что именно расизм стал первопричиной ухудшения здоровья у чернокожих. | I was struck that almost every single one of its 25 chapters said that racism was a factor that was hurting the health of blacks. |
| Исследователи утверждали, что именно расизм стал корнем всех зол для чернокожих, но доказательств не привели. | All of these researchers were stating that racism was a factor adversely impacting blacks, but they provided no evidence. |
| Я помню, когда он пришёл на мою передачу до того, как Кандидат стал популярным. | And I remember when he used to come on my show originally, before The Apprentice was even ‘The Apprentice’ . |
| И вот, Кандидат стал лучшей телепрограммой. | And – lo and behold – it became the number one show on TV. |
| И хотя Берни Сандерс уже долгое время является членом Конгресса, но на этот раз стал аутсайдером. | And even though Bernie Sanders has been in Congress for a long time, he was deemed an outsider this time. |
| Он стал рассказывать мне, что крысы, как люди, вылизывают своих детёнышей самыми разными способами. | And he started telling me that the rats, like humans, lick their pups in very different ways. |
| Первым таким моментом для меня стал поход в детский сад. | The first one for me was when I was entering kindergarten. |
| Я стал использовать музыку, сотрудничая с музыкантами, создающими музыку в стиле вейпорвейв. | I also started to use music, collaborating with artists who create music called vaporwave. |
| 2010 год стал историческим. | In 2010, a historic milestone was reached. |
| Этот прогресс стал возможен исключительно благодаря людям, боровшимся за право женщин голосовать, учиться и развиваться. | That progress is entirely to do with the fact that people I’ll never meet fought for women to have rights, get the vote, get education, have progress. |
| Итак, я стал рассказывать о своей деятельности, и люди начали присоединяться ко мне. | So I started telling people what I was doing, and they started participating. |
| Когда Барак Обама стал президентом США в 2008 году, многие американцы заявили, что мы стали пострасовыми. | Now, when Barack Obama became President of the US in 2008, many Americans declared that we were post-racial. |
| Начав карьеру в Академии ВВС, продолжив в Космическом командовании ВС США, я стал инженером-системотехником. | After a career that led me from the Air Force Academy to Space Command to now, I became a systems engineer. |
| Стресс стал неотъемлемой частью современного образа жизни, не так ли? | Now of course stress, particularly in our modern lifestyle, is a somewhat universal experience, right? |
| Стал бы мой спокойный и беззаботный сын пугливым и замкнутым? | Would my son’s really relaxed and carefree nature become fearful and withdrawn? |
| Образно выражаясь, компьютер был, как Спок, а стал, как Кирк. | What’s basically happening is computers are going from being like Spock to being a lot more like Kirk. |
| Среди его черт можно выделить перфекционизм и самоуверенность, и из-за этого он бы не стал просить помощи у других. | He had a personality that was perfectionistic and self-reliant, and that made him less likely to seek help from others. |
| Несколько слов в заключение о том, что мы́ можем сделать, чтобы мир стал лучше. | So a few concluding thoughts on what audiences can do to make the world a better place. |
| Впервые я стал учиться программированию в 1966 году, когда мне было 15 лет, — всего пару месяцев после этого фото. | Well, I first learned to program back in 1966, when I was 15 – just a couple months after this photo was taken. |
| После окончания МИТа я стал работать на Digital Equipment Corporation. | After I graduated from MIT, I went to work for Digital Equipment Corporation. |
| Как и в случае с набором текста, важно было создать пользовательский интерфейс, который стал бы простым и эффективным для людей, далёких от компьютеров. | Like with typesetting, the important thing was crafting a user interface that was both natural and efficient for noncomputer people to use. |
| К примеру, если взять компьютер размером с комнату, отправивший на луну и обратно троих, и каким-нибудь образом сжать его — сжать самый огромный компьютер, когда-либо существовавший, чтобы он стал размером не больше смартфона — на самом деле смартфон, который стоит 300 долларов, от которого вы избавляетесь каждые два года, разнёс бы этот компьютер. | As an example: if I took the room-sized computer that sent three men to the moon and back and somehow compressed it – compressed the world’s greatest computer of its day, so it was the same size as your smartphone – your actual smartphone, that thing you spent 300 bucks on and just toss out every two years, would blow this thing away. |
| Каким же маленьким стал наш мир. | How small our world has become. |
| Тогда я зашёл в интернет и стал искать помощи у своего друга, у Google. | So this is where I went online and looked for help, Google was my friend. |
| Например, дают человеку гормон роста, и он становится выше, или ещё что-то, чтобы человек стал полнее или лишился метаболизма, или много чего ещё сделал, но функции организма кардинально изменяются. | So you put human growth hormone in, the person grows taller, or you put x in and the person gets fatter or loses metabolism or does a whole series of things, but you’re altering the functions in a fundamental way. |
| Но когда мы думаем о пострадавших от этих проблем, о тех, кто стал жертвами этих проблем, в памяти никогда не всплывают имена этих афроамериканок. | But when we think about who is implicated by these problems, when we think about who is victimized by these problems, the names of these black women never come to mind. |
| Я стал психологом, чтобы облегчать страдания людей, и последние 10 лет моей мишенью были страдания, причиняемые ПТСР, которые испытывают ветераны вроде Карлоса. | Now, I became a psychologist to help mitigate human suffering, and for the past 10 years, my target has been the suffering caused by PTSD, as experienced by veterans like Carlos. |
| Он сообщил, что убил троих ребят, и причиной стал спор из-за парковки. | Saying he killed three kids, execution-style, over a parking dispute. |
| И поразительно удачно Париж, город идеалов и красоты, стал его местом действия. | And how fitting that Paris – the city of ideals, the city of beauty – was it’s stage. |
Выплавка стали: история и современность
Что необходимо, чтобы приготовить какое-либо блюдо? Температура! Если пару веков назад ее давал открытый огонь костра из дров или угля, то сегодня на кухнях используют газовые или электрические плиты.
На металлургической кухне выплавка стали происходит по похожему сценарию: в огромную «кастрюлю» засыпают сырье (шихту) и «варят» в условиях высокой температуры по определенной технологии (рецепту). А нужная температура также достигается либо с помощью газа, либо электроэнергии.
Сейчас есть три основных промышленных способа выплавки стали в мире:
- мартеновский;
- кислородно-конвертерный;
- электрометаллургический.
История выплавки стали
Человечество научилось получать железо еще в средние века. Но вплоть до середины XIX века это были небольшие объемы низкокачественного материала. Его производили, как правило, в сыродутных печах и дорабатывали в кузнях, где мастера получали штучный товар. Интересно, что остатки средневековых сыродутных печей (также известных как гамарни) найдены на территории современной Украины. Что наиболее примечательно, они находились в западной части страны, которая сегодня не является центром металлургии.
Но в существовавших до XIX века технологиях производства железных изделий был один существенный недостаток. Фактически это было либо очень мягкое железо, либо хрупкая сталь, которую получали из железа доработкой в кузнях. И такие материалы нельзя было в чистом виде использовать – предметы быстро тупились или легко ломались.
Сейчас известно, что железный сплав обладает таким свойством как упругость. Оно появляется лишь при формировании четкой кристаллической структуры из расплава. А средневековые технологии не позволяли расплавить металл с нужной пропорцией железа и углерода. Для этого требовалась недостижимая в те времена температура 1450 С°.
Промышленная революция привела к резкому росту спроса на новый конструкционный и оружейный материал: прочный, долговечный и поддающийся механической обработке.
Как результат, в XIX веке появились истоки всех трех современных способов выплавки стали.
Мартеновское производство: преимущества и модернизация
Вплоть до середины XX века мартеновские печи были основной технологией, которая позволяла плавить сталь. Впервые ее построил француз Эмиль Мартен в 1864 году. Среди ее преимуществ были: возможность использования стального лома в шихте (его было много благодаря активному развитию железных дорог) и большой сортамент качественных марок стали, которые можно было производить благодаря длительной плавке (до 13 часов).
Первые мартены на территории современной Украины построил валлиец Джон Юз в 1879 году. В середине XX века с использованием этой технологии, по разным оценкам, выплавлялось от 50% до 80% всей мировой стали.
Однако из-за длительного времени плавки, необходимости постоянного внешнего подогрева печи, удорожания природного газа, неэкологичности процесса и других сложностей мартены уступили свои позиции новым технологиям.
В большинстве действующих мартеновских цехов используются не классические мартены, а, так называемые двухванные сталеплавильные агрегаты. В них объединены элементы конвертерной и мартеновской технологий. Грубо говоря, это две мартеновских печи, которые объединены между собой, что позволяет подогревать железный расплав изнутри кислородом, а не только внешнюю часть печи природным газом. Это дает существенную экономию ресурсов и возможность сократить длительность одной плавки до 3-4 часов.
Конвертерное производство: в поисках кислорода
Предтеча конвертерного способа выплавки стали – бессемеровский процесс – появился раньше мартенов. Англичанин Генри Бессемер получил патент на свое изобретение в 1856 году. В нем жидкий чугун продували атмосферным воздухом, чтобы снизить содержание углерода. Но при этом в сталь попадал азот, который снижал температуру плавки и частично переходил в виде примеси в сталь. В том числе из-за этого способ не получил широкого распространения. Ведь более низкая температура плавки ограничивала использование металлолома, возникала потребность в высококачественном сырье – чугуне, который производился бы из железной руды без вредных примесей. Бессемер знал об этом недостатке, но в те годы было практически невозможно получить большие объемы чистого кислорода. Бессемеровские печи работали на территории современной Украины вплоть до 1983 года.
В 1878 году еще один англичанин Сидни Гилкрист Томас усовершенствовал изобретение своего земляка. Томасовские печи позволили выводить из расплава часть вредных примесей, таких как фосфор. Благодаря этому технология получила распространение в Бельгии и Люксембурге, где добывались высокофосфористые железные руды.
Однако, в обеих технологиях качество стали оставалось низким по сравнению с мартенами вплоть до начала 1930 годов. Именно тогда начались попытки внедрения кислородного дутья. В бессемеровских конвертерах жидкую сталь продували не воздухом, а чистым кислородом, получаемым в криогенных установках. Считается, что одни из первых опытов по использованию такой технологии проводились Николаем Мозговым в Киеве на заводе Большевик. Параллельно велись пробные плавки в Германии и Австрии. Но Вторая мировая война затормозила технологический прогресс в металлургии.
Лишь после окончания войны с развитием криогенных технологий кислородные конвертеры начали вытеснять мартеновское производство. Первые промышленные цеха заработали в 1952 году. Производство конвертерной стали оказалось более производительным и экономным. Некоторое время на эту технологию переводили устаревшие бессемеровские цеха, но все чаще строили новые более совершенные производственные линии.
Современные кислородные конвертеры представляют собой сосуды грушевидной формы, изготовленные из стали. Внутри они обложены специальным огнеупорным материалом. Сверху в них погружаются фурмы, через которые под высоким давлением подается чистый кислород. С помощью этого газа дожигается углерод до требуемого в стали уровня.
Дуговые электросталеплавильные печи: сила тока
Еще в 19 веке стало известно, что не только газы, но и постоянный электрический ток может восстанавливать металлы из окислов, а также расплавлять их с помощью электрической дуги. Однако отсутствие мощных источников электроэнергии сдерживало развитие технологии выплавки стали в электрических печах.
Лишь в 30-х годах 20 века начали появляться мощные электростанции, которые позволили задуматься о промышленном внедрении электрометаллургии. Сначала это был цветмет. Впоследствии технология пришла и в черную металлургию. Одним из наиболее наглядных примеров внедрения электрометаллургии является Запорожье. В этом городе в 1932 году запустили первые турбины ДнепроГЭС. После этого здесь один за другим появились предприятия электрометаллургии, которые производили алюминий, титан, ферросплавы и специальные стали.
Сегодня дуговые сталеплавильные печи (ДСП) используют не только для выплавки специальных, но и рядовых марок стали. Из них, как правило, производят квадратную заготовку и длинномерный стальной прокат. В печи, заполненные шихтой, погружают три огромных графитовых электрода, на которые подается переменный или постоянный ток. Возникает электрическая дуга, которая создает высокую температуру внутри печи и плавит лом. На базе ДСП обычно строят так называемые мини-заводы (mini-mills) – небольшие металлургические предприятия годовой мощностью 0.5-2 млн. тонн стали. Распространены они в странах с доступной электроэнергией и большими источниками ломообразования.
Как и в кислородных конвертерах, в электрометаллургии достаточно короткий период плавки – 40-60 минут. На первых этапах развития этих технологий скорость была и основным недостатком – возникали сложности с освоением большого количества марок стали. Ведь за несколько часов плавки в мартенах, в шихту постепенно вводили флюсы, раскислители, легирующие элементы, которые влияли на характеристики материала. А заводские лаборатории успевали за это время провести анализ полученного продукта и дать рекомендации сталеварам. Однако сейчас это преимущество мартенов практически нивелировано внедрением внепечной обработки. Сталь из конвертеров и ДСП дорабатывается в вакууматорах и установках печь-ковш до необходимого состояния и химсостава и уже после этого подается на машины непрерывной разливки.
Сырье: как найти нужную пропорцию шихты
Все три основных способа выплавки на выходе дают один продукт – жидкую сталь. При ее производстве используются разные сырьевые компоненты и их пропорции.
В мартенах при классической плавке около 33% шихты составляет лом черных металлов. Остальное – жидкий чугун из доменных печей. В отдельных случаях доля лома доходила до 66%. Это, так называемый, скрап-процесс, который активно использовался в мартенах при машиностроительных или трубных предприятиях. Ведь там во время обработки металлопродукции образовывалось огромное количество стальных отходов. Но чем больше лома, тем более высокая температура требуется для его расплавления. И мартены благодаря внешнему обогреву природным газом обеспечивали нужный уровень тепла.
А вот в кислородных конвертерах возможности внешнего обогрева нет. Поэтому доля лома в шихте здесь существенно ниже – около 15-25%. Иначе расплав получится слишком холодным. Кроме того, этот способ выплавки стали начал активно распространяться параллельно с непрерывной разливкой, которая привела к сокращению оборотного лома на металлургических предприятиях. Чтобы его не закупать на стороне, приходилось увеличивать долю горячего чугуна.
В электрометаллургических печах нет сложностей с достижением нужной температуры. Поэтому здесь до 100% шихты может быть сформировано из лома черных металлов. Однако, некоторые современные ДСП были построены вместо мартенов в составе интегрированных металлургических комбинатов с действующим доменным производством. Поэтому их конструкцией предусмотрено использование до 40% жидкого чугуна в составе шихты. Но страны, в которых распространены ДСП, имеют свои особенности. Например, в США около 70% стали выплавляется таким способом. Это объясняется высоким уровнем ломообразования: американцы часто меняют автомобили и бытовую технику, в этой стране развито машиностроение. В Турции около 68% электростали, но гораздо меньше источников ломообразования. Поэтому эта ближневосточная страна является крупнейшим в мире импортером лома.
Выплавка стали в Украине производится всеми тремя рассмотренными способами. По итогам 2019 года согласно данным www.worldsteel.org в мире было произведено 1,87 млрд. тонн стали. Из них – почти 72% в конвертерах, чуть менее 28% в ДЭСП, и лишь 0,3% в мартенах. Полный список стран по выплавке стали можно посмотреть на сайте ассоциации Worldsteel.
В любом случае можно уверенно говорить, что на современной металлургической кухне при соблюдении технологии (рецепта) и хорошей подготовке компонентов (сырья) получится качественное блюдо… то есть сталь. И при этом не важно, в какой печи его готовишь – электрической или газовой.
А то, что это хорошо получается у металлургов Украины, подтверждено географией экспорта их металлопродукции – от ближайших соседей до самых отдаленных уголков земли.
Глава 1.4. Конвертерное производство стали | Запрос PDF
Конвертерное производство стали является основным этапом производства стали из руды с использованием доменного чугуна и стального лома в качестве основного сырья. Около 70% стали в настоящее время производится с помощью различных вариантов основных кислородных конвертеров. Конвертерный процесс был разработан в середине девятнадцатого века с использованием воздуха, продуваемого снизу для окисления. Преобразование кислорода было разработано примерно столетием позже, в 1950-х годах, сначала с применением продувки кислородом через фурму, а немного позже – за счет продувки кислородом снизу через форсунки.К концу прошлого века было разработано несколько новых конвертерных технологий, сочетающих верхнюю и нижнюю продувку кислорода и инертного газа, аргона или азота. Технология выдувания конвертера, методология управления процессом, конструкция печи и долговечная футеровка играют ключевую роль в оптимальном производстве сырой стали в различных конвертерных процессах, включая оптимальное достижение желаемого конечного состава и температуры стали. представлены и обсуждаются явления, происходящие в конвертере и управляющие процессом.Эти явления включают химические реакции в жидкометаллической, шлаковой и газовой фазах и на их границах раздела, тепловые эффекты, а также явления потока жидкости и массопереноса в различных реакционных зонах, а также во всей системе. Окисление углерода и других примесей в расплаве железа контролируется в основном переносом массы от струи кислорода к расплаву железа в конвертере. Другими ограничениями являются термодинамическое сродство отдельных реакций окисления, контролирующих распределение кислорода между конкурирующими реакциями окисления в окислительной среде, на поверхности расплава железа, шлаке и поверхностных слоях расплава.Обработка нержавеющей стали отличается от обработки углеродистой стали, поскольку расплав сырой стали богат хромом. Чтобы свести к минимуму окисление хрома, необходимо контролировать окислительный потенциал и уменьшать его по мере снижения содержания углерода. Это можно сделать, разбавив кислород инертным газом Ar / N2, как это делается в процессе AOD, или уменьшив общее давление за счет вакуума. Вскоре будут рассмотрены основы обработки нержавеющей стали.
Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
- Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
- Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
- Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
Оптимизация выхода жидкой стали конвертера на основе теории конструкций
Yin R Y.Металлургический технологический процесс. Нью-Йорк: Springer, 2011
Книга Google Scholar
Mert M S, Dilmaç Ö F, Özkan S, et al. Эксэнергоэкономический анализ когенерационной установки на металлургическом комбинате. Энергетика, 2012, 46: 78–84
Статья. Google Scholar
Чен В., Инь Х, Ма Д. Восходящий анализ потребления энергии в черной металлургии в Китае и выбросов CO 2 .Appl Energy, 2014, 136: 1174–1183
Статья Google Scholar
Мэн Ф., Чен Л., Сунь Ф. и др. Производство термоэлектрической энергии за счет промывки доменного шлака водой. Энергетика, 2014, 66: 965–972
Статья Google Scholar
Линь Б., Ван Х. Содействие энергосбережению в черной металлургии Китая. Энергетика, 2014, 73: 465–474
Статья. Google Scholar
Сюн Б., Чен Л., Мэн Ф. и др.Моделирование и анализ производительности двухступенчатой термоэлектрической системы сбора энергии из отходящего тепла доменного шлака. Энергетика, 2014, 77: 562–569
Статья. Google Scholar
Чжан С., Уоррелл Э., Крайнс-Граус В. и др. Сопутствующие выгоды от повышения энергоэффективности и уменьшения загрязнения воздуха в черной металлургии Китая. Энергетика, 2014, 78: 333–345
Статья. Google Scholar
Лю Х, Чен Л., Цинь Х и др.Минимизация потерь эксергии для доменной печи со сравнительным анализом потоков энергии и потоков эксергии. Энергетика, 2015, 93: 10–19
Статья. Google Scholar
Чжао Х, Бай Х, Лу Х и др. Модель MILP, касающаяся оптимизации штрафных коэффициентов за краткосрочное распределение побочных газов, образующихся в процессе производства чугуна и стали. Appl Energy, 2015, 148: 142–158
Статья Google Scholar
Лю Ц., Се З, Сунь Ф и др.Анализ системной динамики характеристик течения чугуна в процессе спекания. Appl Thermal Eng, 2015, 82: 206–211
Статья Google Scholar
Чен Л., Ян Б., Шен Х и др. Возможности термодинамической оптимизации для рекуперации и использования остаточной энергии и тепла в черной металлургии Китая: тематическое исследование. Appl Thermal Eng, 2015, 86: 151–160
Статья Google Scholar
Лаццарин Р. М., Норо М.Возможности энергоэффективности в производственном процессе чугунолитейных заводов: опыт Италии. Appl Thermal Eng, 2015, 90: 509–520
Статья Google Scholar
Чжан З., Чен Л., Ян Б. и др. Термодинамический анализ и оптимизация воздушного цикла Брайтона для рекуперации отходящего тепла доменного шлака. Appl Thermal Eng, 2015, 90: 742–748
Статья Google Scholar
Маддалони А., Порцио Г. Ф., Настаси Г. и др.Многоцелевая оптимизация применительно к анализу модернизации: пример из черной металлургии. Appl Thermal Eng, 2015, 91: 638–646
Статья Google Scholar
Sun Y, Sridhar S, Liu L, et al. Интеграция газификации угля и рекуперации отходящего тепла из шлаков высокотемпературной стали: новая стратегия сокращения выбросов. Sci Rep, 2015, 5: 16591
Статья Google Scholar
Линь Б., Ван Х.Выбросы углерода от энергоемкой промышленности в Китае: данные черной металлургии. Renew Sustain Energ Rev, 2015, 47: 746–754
Статья Google Scholar
Фенг Х, Чен Л., Се Зи и др. «Дисковая» оптимизация тепломассообмена для твердогазовых реакторов на основе минимизации генерации энтропии. Энергетика, 2015, 83: 431–437
Статья. Google Scholar
Доктор Й. Н, Патил Д. Б. Т., Дарекар А. М.Обзор аспектов оптимизации процессов литья. Int J Sci Res, 2015, 4: 2364–2368
Google Scholar
Ван Х, Лин Б. Как сократить выбросы CO 2 выбросы в черной металлургии Китая. Renew Sustain Energ Rev, 2016, 57: 1496–1505
Статья Google Scholar
Лу Б., Чен Г., Чен Д. и др. Модель оптимизации энергоемкости производственной системы в черной металлургии.Appl Thermal Eng, 2016, 100: 285–295
Статья Google Scholar
Лю Ц., Се З., Сунь Ф. и др. Оптимизация дозирования спекания на основе энергетической ценности. Appl Thermal Eng, 2016, 103: 1087–1094
Статья Google Scholar
Ронг А., Лахдельма Р. Модель линейного программирования с нечеткими случайными ограничениями для оптимизации загрузки лома при производстве стали.Eur J Opera Res, 2008, 186: 953–964
MathSciNet Статья МАТЕМАТИКА Google Scholar
Ян Л. З., Чжу Р., Сяо Ф. Х и др. Исследование по оптимизации конструкции шихты для кислородно-конвертерного конвертера (на китайском языке). Indus Heating, 2011, 40: 30–35
Google Scholar
Пак Ю.А., Шахпазов Э.К., Филиппов Г.А. и др. Влияние добавок на себестоимость стали и рентабельность конвертерного производства стали.Металлург, 2011, 55: 558–566
Статья. Google Scholar
Гаврон М., Адамчик К. Алгоритмы оптимизации при планировании загрузки конвертерной печи. J Achiev Mater Manuf Eng, 2012, 55: 483–487
Google Scholar
Чен Дж, Ли А. Л., Чен Й и др. Оптимизация сталеплавильного производства конвертера на 200 тонн. Adv Mater Res, 2012, 581-582: 1180–1183
Статья Google Scholar
He Z P, Zhang H, Wang Y H.Управление терминальной оптимизацией конвертерного производства стали с учетом эксплуатационных характеристик вспомогательных ресурсов. Adv Mater Res, 2013, 634-638: 3265–3270
Статья Google Scholar
Литвинюк Ю., Шенк Дж., Хиблер М. и др. Применение термодинамической и кинетической модели конвертерного производства стали для оптимизации выхода марганца из необработанной стали. Berg Huettenmaenn Monatsh, 2013, 158: 457–458
Статья Google Scholar
Zeng Z X, Wen H, Lin S Y.Влияние содержания P в чугуне на стоимость конвертерной выплавки стали (на китайском языке). South Met, 2013, 15: 16–20
Google Scholar
Ян Х, Сун Ф, Ян Дж и др. Оптимизация производства стали с низким содержанием фосфора с использованием двойного шлакового процесса в конвертерном конвертере. J Iron Steel Res Int, 2013, 20: 41–47
Статья Google Scholar
Lu B H, Li Y K, Qu B Z. Исследования по оптимизации параметров процесса конвертерного производства стали на основе DOE.Key Eng Mater, 2013, 579-580: 128–132
Статья Google Scholar
Чжан Дж. Задача оптимального управления производственным процессом конвертерной выплавки стали на основе метода оптимизации работы. Дискретный Дин Нат Соц, 2015, 2015: 1–13
MathSciNet Google Scholar
Бежан А. Конструктивно-теоретическая сеть проводящих путей для охлаждения теплогенерирующего объема.Int J Heat Mass Transfer, 1997, 40: 799–816
Статья МАТЕМАТИКА Google Scholar
Бежан А. Форма и структура, от инженерии к природе. Кембридж, Великобритания: Cambridge University Press, 2000
MATH Google Scholar
Бежан А., Лоренте С. Конструктивная теория генерации конфигурации в природе и технике. J Appl Phys, 2006, 100: 041301
Статья Google Scholar
Бежан А, Лоренте С.Дизайн с конструктивной теорией. Нью-Джерси: Уайли, 2008
Книга Google Scholar
Лоренцини Г., Моретти С., Конти А. Термическая оптимизация формы ребра с использованием конструктивной теории Бежана. Калифорния: Morgan & Claypool Publishers, 2011
Google Scholar
Чен Л. Г. Прогресс в исследованиях по конструктивной теории и ее приложениям. Sci China Tech Sci, 2012, 55: 802–820
Статья Google Scholar
Бежан А, Лоренте С.Конструктивный закон замысла и эволюции: физика, биология, технологии и общество. J Appl Phys, 2013, 113: 151301
Статья Google Scholar
Се Г, Чжан Ф., Сунден Б. и др. Конструктивное проектирование и термический анализ микроканальных радиаторов с многоступенчатыми бифуркациями в однофазном потоке жидкости. Appl Thermal Eng, 2014, 62: 791–802
Статья Google Scholar
Xie G, Shen H, Wang C C.Параметрическое исследование тепловых характеристик микроканальных радиаторов с внутренними вертикальными Y-образными разветвлениями. Int J Heat Mass Transfer, 2015, 90: 948–958
Статья Google Scholar
Xie G, Song Y, Asadi M, et al. Оптимизация ребер для теплообменника путем минимизации генерации энтропии и конструктивного закона. J Heat Transfer, 2015, 137: 061901
Статья Google Scholar
Lorenzini G, da Silva Diaz Estrada E, dos Santos E.D, et al.Конструктивная конструкция конвективных полостей, вставленных в твердое тело цилиндрической формы для охлаждения. Int J Heat Mass Transfer, 2015, 83: 75–83
Статья Google Scholar
Хаджмохаммади М. Р., Лоренцини Г., Джонейди Шариатзаде О. и др. Эволюция конструкции V-образных каналов с высокой проводимостью, встроенных в элемент, выделяющий тепло. J Heat Transfer, 2015, 137: 061001
Статья Google Scholar
Бежан А.Конструктивный закон: Оптимизация как эволюция дизайна. J Heat Transfer, 2015, 137: 061003
Статья Google Scholar
Бежан А. Физика жизни: эволюция всего. Нью-Йорк: St. Martin’s Press, 2016
Google Scholar
Бежан А., Эррера М. Р. Сложность, организация, эволюция и конструктивный закон. J Appl Phys, 2016, 119: 074901
Статья Google Scholar
Чен Л Г, Фэн Х Дж.Многоцелевые конструктивные оптимизации для процессов потока жидкости, тепло- и массообмена (на китайском языке). Пекин: Science Press, 2016
Google Scholar
Чен Л. Г., Фэн Х. Дж., Се З. Х. Развитие конструктивной теории в Китае за последнее десятилетие. В: Morega A M, Lorente S, Eds. CLC 2017, Конференция по конституционному праву и второму праву. Бухарест, Румыния: Издательство Румынской Академии, 2017. 57–93
Google Scholar
Xie G, Li Y, Zhang F и др.Анализ микроканальных радиаторов с препятствиями для потока прямоугольной формы. Numer Heat Transfer Part AAppl, 2016, 69: 335–351
Статья Google Scholar
Xie G, Song Y, Sundén B. Вычислительная оптимизация внутренних охлаждающих каналов направляющей лопатки с помощью градиентного алгоритма. Nu-mer Heat Transfer Part A-Appl, 2016, 69: 1311–1331
Статья Google Scholar
Фэн Х, Чен Л., Се З.Междисциплинарные, многоцелевые и многомасштабные конструктивные оптимизации процессов тепломассопереноса, выполненные в Инженерном университете Военно-морского флота, обзор. Int J Heat Mass Transfer, 2017, 115: 86–98
Статья Google Scholar
Канг Д. Х., Лоренте С., Бежан А. Конструктивное распределение многослойной изоляции. Int J Energ Res, 2013, 37: 153–160
Статья Google Scholar
Фенг Х. Дж., Чен Л. Г., Се З. Х и др.Оптимизация конструкции теплоизоляции стенки печи для подогрева стали на основе принципа экстремума отвода уноса. Sci China Tech Sci, 2012, 55: 3322–3333
Статья Google Scholar
Feng H, Chen L, Xie Z, et al. Минимизация скорости диссипации конструктивного уноса изолирующего слоя переменного сечения стенки сталепрокатной печи. Int Commun. Heat Mass Transfer, 2014, 52: 26–32
Статья Google Scholar
Feng H, Chen L, Xie Z, et al.Оптимизация конструкции уноса изоляционного слоя стенки сталепрокатной нагревательной печи с конвективными и радиационными граничными условиями. Chin Sci Bull, 2014, 59: 2470–2477
Статья Google Scholar
Фенг Х Дж, Чен Л Дж, Се З Х и др. Оптимизация конструкции изоляционного слоя переменного поперечного сечения стенки сталепрокатной нагревательной печи на основе теории втекания (на китайском языке). Acta Phys Sin, 2015, 64: 054402
Google Scholar
Feng H, Chen L, Xie Z, et al.Конструктивные решения изоляционных слоев стенки сталепрокатной печи подогрева с конвективными и радиационными граничными условиями. Appl Thermal Eng, 2016, 100: 925–931
Статья Google Scholar
Feng H, Chen L, Xie Z, et al. Обобщенная оптимизация конструкции для процесса теплопередачи затвердевания при непрерывной разливке слябов на основе скорости теплопотерь. Энергетика, 2014, 66: 991–998
Статья. Google Scholar
Фенг Х Дж, Чен Л Г, Се З Х и др.Обобщенная оптимизация конструкции для процесса вторичного охлаждения непрерывной разливки слябов на основе теории втягивания. Sci China Tech Sci, 2014, 57: 784–795
Статья Google Scholar
Фэн Х. Дж., Чен Л. Г., Лю Х и др. Обобщенная конструктивная оптимизация процесса ламинарного охлаждения полосы на основе теории втекания. Sci China Tech Sci, 2016, 59: 1687–1695
Статья Google Scholar
Фэн Х., Чен Л., Лю Х и др.Конструктивная оптимизация процесса охлаждения агломерата на основе максимизации выхода эксергии. Appl Thermal Eng, 2016, 96: 161–166
Статья Google Scholar
Лю Х, Чен Л., Фэн Х и др. Конструктивное проектирование стенки доменной печи на основе теории втекания. Appl Thermal Eng, 2016, 100: 798–804
Статья Google Scholar
Лю Х, Фэн Х, Чен Л. и др.Оптимизация выхода чугуна в доменной печи на основе конструктивной теории. Энергетика, 2016, 104: 33–41
Статья. Google Scholar
Лю Х, Чен Л., Фэн Х и др. Конструктивное проектирование процесса производства чугуна в доменной печи на основе многоцелевой оптимизации. Энергетика, 2016, 109: 137–151
Статья. Google Scholar
Ван Х Х. Черная металлургия – сталеплавильное производство (на китайском языке).Пекин: Пресса о высшем образовании, 2007
Google Scholar
Чен Л., Фенг Х., Се З. Обобщенная термодинамическая оптимизация процессов производства чугуна и стали: теоретические исследования и практические примеры. Энтропия, 2016, 18: 353
Статья Google Scholar
Лю Ц., Се З., Сунь Ф. и др. Эксергетический анализ и оптимизация процесса коксования. Энергетика, 2017, 139: 694–705
Статья. Google Scholar
Chen L, Shen X, Xia S и др.Термодинамический анализ рекуперации остаточного тепла высокотемпературного основного кислородного газа (BOG) путем реформинга метана с реакцией диоксида углерода. Энергетика, 2017, 118: 906–913
Статья. Google Scholar
Шен X, Чен Л.Г., Ся С.Дж. и др. Анализ соответствия и оптимизация железной руды для системы производства чугуна с учетом потребления энергии, выбросов CO 2 или минимизации затрат. Sci China Tech Sci, 2017, 60: 1625–1637
Статья Google Scholar
Шен Х, Чен Л.Г., Ся С.Дж. и др.Анализ и оптимизация соотношения обременений и новых энергосберегающих технологий для систем производства чугуна и стали. J Cleaner Production (в печати)
Feng H, Chen L, Liu X, et al. Конструктивное проектирование процесса производства чугуна и стали, основанное на целях выпуска стали и полезной энергии. Int J Heat Mass Transfer, 2017, 111: 1192–1205
Статья Google Scholar
Chen L G, Feng H J, Xie Z H и др.Механизм взаимодействия между материальными потоками, потоками энергии и окружающей средой и обобщенная термодинамическая оптимизация для процессов производства чугуна и стали (на китайском языке). Sci Sin Tech, 2017, DOI: 10.1360 / N092017-00038
Google Scholar
Бессемеровский преобразователь (сталь), изобретенный сэром Генри Бессемером в 1856 году
Изобретен: сэром Генри Бессемером
Изобретен в год: 1856
Бессемеровский конвертер представляет собой большой контейнер грушевидной формы, в котором расплавленное железо превращается в сталь по бессемеровскому процессу.Бессемеровский процесс – это метод производства стали путем продувки сжатым воздухом расплавленного чугуна для выжигания излишков углерода и примесей. И процесс, и конвертер названы в честь его изобретателя Генри Бессемера, который получил патент на процесс в 1855 году. Процесс осуществляется в большом яйцевидном стальном контейнере, облицованном глиной или доломитом, который называется конвертером Бессемера. Емкость конвертера составляла от 8 до 30 тонн чугуна при обычной загрузке около 15 тонн. В верхней части конвертера имеется отверстие, обычно наклоненное в сторону относительно корпуса емкости, через которое вводится железо и удаляется готовый продукт.Дно перфорировано множеством каналов, называемых фурмами, через которые воздух нагнетается в конвертер. Конвертер поворачивается на цапфах, так что он может вращаться для приема заряда, поворачивается вертикально во время преобразования, а затем снова вращается для выливания расплавленной стали в конце.
История
История производства стали Бессемера является классическим примером того, как военные стремятся к технологическому развитию. Во время Крымской войны 1854 года Бессемер изобрел артиллерийский снаряд нового типа.Генералы сообщили, что чугунные пушки того времени были недостаточно сильны, чтобы противостоять силам более мощного снаряда. Начиная с января 1855 года он начал работать над способом производства стали в огромных количествах, необходимых для артиллерии, и к октябрю он подал свой первый патент, связанный с процессом Бессемера. 24 августа 1856 г. Бессемер впервые описал процесс на собрании Британской ассоциации в Челтенхэме, которое он назвал «Производство железа без топлива». Он был полностью опубликован в The Times.Процесс Бессемера включал использование кислорода в воздухе, продуваемом через расплавленный чугун, чтобы выжечь примеси и, таким образом, создать сталь
Согласно его автобиографии Бессемер сначала начал работать с обычной отражательной печью, но во время испытания пара слитков чушек попала в печь. сторону ковша и сидели над ним в горячем воздухе печи. Когда Бессемер подошел, чтобы запихнуть их в ковш, он обнаружил, что это стальные оболочки: только горячий воздух превратил внешние части слитков в сталь.Это важное открытие заставило его полностью изменить конструкцию своей печи, чтобы она пропускала воздух под высоким давлением через расплавленный чугун с помощью специальных воздушных насосов. Интуитивно это может показаться безумием, потому что это охладит железо, но из-за экзотермического окисления и кремний, и углерод вступают в реакцию с избыточным кислородом, оставляя окружающий расплавленный чугун еще более горячим, облегчая превращение в сталь.
Американец Уильям Келли имел патент на «систему воздушного выдувания углерода из чугуна», способ производства стали, известный как пневматический процесс производства стали.Через расплавленный чугун продувается воздух для окисления и удаления нежелательных примесей. Банкротство вынудило Келли продать свой патент Бессемеру, который работал над аналогичным процессом производства стали. Бессемер запатентовал «процесс декарбонизации с использованием струи воздуха» в 1855 году.
Разработка изобретения конвертера Бессемера
Компания Dowlais Iron Company была первым лицензиатом процесса Бессемера, построив самый мощный прокатный валок в мире. мельница в 1857 году и производство первой бессемеровской стали в 1865 году.
В 1868 году был разработан процесс, названный процессом Сименса-Мартина. Для производства стали использовалась печь с открытым подом. Процесс Сименс-Мартин скорее дополнял, чем заменял процесс Бессемера. Он медленнее и, следовательно, его легче контролировать. Это также позволяет плавить и рафинировать большое количество стального лома, дополнительно снижая затраты на производство стали и перерабатывая отходы, которые в противном случае вызывают проблемы. В США производство стали с использованием неэффективных мартеновских печей было остановлено к 1992 году.
Основное кислородное сталеплавильное производство заменило мартеновскую печь. Первым процессом производства стали с кислородным азотом был процесс LD (Linz-Donawitz), разработанный в 1952 году компанией voestalpine AG в Линце, Австрия. LD-преобразователь назван в честь австрийских топонимов Линц и Донавиц (район Леобена). Конвертер LD представляет собой усовершенствованную версию конвертера Бессемера, в котором продувка воздухом заменена продувкой кислородом.
Роль преобразователя Бессемера в улучшении жизни человека
- Бессемеровский процесс произвел революцию в мире.До широкого распространения сталь была слишком дорогой для использования в большинстве приложений, а кованое железо использовалось на протяжении всей промышленной революции. После его введения цена на сталь и кованое железо была одинаковой, и все производство превратилось в сталь. Бессемеровский процесс был первым недорогим промышленным процессом массового производства стали из расплавленного чугуна.
- Доступность дешевой стали позволяла строить большие мосты и позволяла строить железные дороги, небоскребы и большие корабли.
- Другая важная стальная продукция также производилась с использованием мартеновского процесса – это стальной трос, стальная катанка и листовая сталь, которые позволяли использовать большие котлы высокого давления, и сталь с высокой прочностью на растяжение для оборудования, что позволяло использовать гораздо более мощные двигатели, шестерни и осей, чем это было возможно раньше.
- Сегодня доминирующая технология производства стали является расширением и усовершенствованием технологии, разработанной Bessemer.
Консервированные сталеплавильные преобразователи :: Fotografie Haiko Hebig
← Назад
Справочник сохраненных сталеплавильных преобразователей
Bessemer, Thomas, Kaldo и LD
Ревизия 2021.06.16
Перемещение преобразователя DHHU Thomas, Дортмунд, ГерманияИзобретение Бессемера и основного Бессемеровского (Томаса) процессов в 1856 и 1878 годах означало, что сталь впервые можно было производить в больших количествах и по низкой цене, что привело к значительному экономическому эффекту.В этих процессах воздух продувается снизу или сбоку циклических сосудов-конвертеров через расплавленный чугун для сжигания избыточного углерода и удаления примесей из чугуна. Они были вытеснены кислородными процессами с середины 1950-х годов и прекращены к концу 1970-х годов.
Герман Брэнди, Август-Тиссен-Хютте, Дуйсбург 1974
Хотя многие современные чугуноплавильные заводы – доменные печи – занесены в список памятников, состояние сталеплавильного оборудования и технологических процессов не сохранилось.Не сохранилось ни одного цеха Томаса, ни одного преобразователя Томаса не осталось на прежнем месте, а связанных зданий и архитектурных следов становится все меньше.
Однако по всему миру сохранилось несколько преобразователей, охватывающих весь срок службы этой важнейшей технологии от первых дней до устаревания. Этот список представляет собой попытку каталогизировать их.
Бессемер и Томас (Базовый Бессемер)
– Вертикальные преобразователи
– Ранние преобразователи
– Шведские преобразователи
– Маленькие преобразователи
– Большие преобразователи
OBM />
Kaldo
LD (Basic Oxygen / BOF)
Недавно снятые преобразователи
Конвертеры перечислены по типу, а затем по текущему местоположению.
Россия, Украина и Китай еще не охвачены.
Сохранилось
Бессемера и Томаса (Базового Бессемера)
Преобразователи
31 Всего известно преобразователей
Преобразователи вертикальные
Нет преобразователь известен
В первые годы бессемеровский процесс осуществлялся в стационарных цилиндрических сосудах с кольцом воздушных сопел в его нижней части. Известны две копии: одна полноразмерная в Tekniska Museet, Стокгольм, Швеция, и одна половинная в Эдскене недалеко от Хофорса, Швеция, на месте первого успешного удара Бессемера в 1858 году.
Ранние преобразователи
Три преобразователя известны
- Великобритания: В Музее науки, Лондон, от Barrow Haematite Steel Company, Барроу-ин-Фернесс
- D: В Немецком музее, Мюнхен, из Круппа, Эссен
- AUT: в Техническом музее, Вена, из Eisenwerk Turrach
Шведские преобразователи Бессемера
Конвертеры с выдуванием снизу с узкой горловиной, кислой футеровкой, обычно съемными верхним и нижним конусами и весом от 3 до 4 тонн, которые использовались исключительно в Швеции до 1965 года.Сохранилось замечательное количество таких преобразователей:
.Известно одиннадцать преобразователей
- SWE: В Hagfors Järnverk, на прежнем месте
- SWE: В Hagfors Järnverk, на прежнем месте
- SWE: В Иггесундс-Брук, в первоначальном месте
- SWE: В Иггесундс-Брук, в первоначальном месте
- SWE: В Свартнас-Брук, на прежнем месте
- SWE: в Västanfors, из Västanfors bruk
- SWE: в Tekniska Museet, Стокгольм, от Västanfors bruk
- SWE: В Лонгшиттане, от Клостерверкен Лонгшиттан
- SWE: в Форсбака, из Форсбака Брук
- SWE: в Sandviken, от Sandvikens Järnverk
- SWE: в Högbo Bruk, от Sandvikens Järnverk
Малые преобразователи
(Baby Bessemer)
Используется в литейных цехах.В основном конвертеры с боковым выдувом (Tropenas) питаются чугуном из вагранок.
Известно семь преобразователей
- D: В музее Генрихшютте, Хаттинген, из Eisenwerk Rödinghausen, Menden-Lendringsen
- D: На выставке DASA Working World, Дортмунд, из Stahl- und Tempergießerei Gustav Tücking, Hagen-Eckesey
- LUX: в парке Минетт Фонд-де-Гра
- BEL: В Левенском университете, от Usines Emile Henricot, Court-Saint-Etienne
- Великобритания: в Музее шотландской промышленной жизни Саммерли, Коатбридж, Шотландия, из Sun Foundry Стюартса и Ллойда, Коатбридж
- NL: в TATA Ijmuiden, от DEMKA, Utrecht
- NOR: В Norsk Teknisk Museum, Осло, от Strømmen Værksted, Strømmen
Конвертер тропен, первый удар 29.04.1902. Литейный цех перешел на дуговые печи в 1925 году, в 1970 году был выделен из Strømmen Stål и остановлен в 1978 году.
На единственном в Норвегии металлургическом заводе Norsk Jernverk в Мо-и-Ране использовалось три поколения конвертеров: первые два. 20-тонные конвертеры DEMAG Bessemer с 1955 по 1961 год, затем два 40-тонных конвертера DEMAG LD и, наконец, два конвертера LD на 72 тонны с 1976/77 по 1989 год. Сегодня один 12-тонный конвертер AOD находится в эксплуатации на литейном заводе Jørpeland.
Большие преобразователи
Используется на металлургических комбинатах для крупномасштабного производства стали.Выдуваемый снизу и обычно подается чугун из доменных печей.
Девять известных преобразователей
- D: В Phoenixsee, Dortmund, из Hörder Verein (DHHU) Hermannshütte на том же участке Th
- LUX: В Люксембургском университете, от ARBED Schifflange Th
- LUX: В Дюделанже, от ARBED Dudelange, в настоящее время не выставляется Th
- Великобритания: В музее острова Келхэм, Шеффилд, Англия, из Workington Iron and Steel, Moss Bay, Workington Bm
- CZ: В музее шахты Майрау, Винержице, ранее в Вила Бахровна, Кладно, из Войтешской горы (Конев, ранее Prager Eisen-Industrie-Gesellschaft) Th
- США: в Питтсбурге, штат Пенсильвания, от А.М. Байерс Компани, Амбридж, Пенсильвания
- ARG: В Альтос-Хорнос-Запла, Палпала, с того же места
- ZA: В Mittal South Africa, Претория, с того же объекта Bm
- J: В Городском музее Кавасаки с завода Kawasaki, Nippon Kōkan KK Th
Есть две масштабные модели этого преобразователя, одна в Городском музее Кавасаки, а другая в Центре быта JFE Steel Keihin Works.
Bm – Кислый Бессемер
Th – Базовый Бессемер (Томас)
Среди других примечательных масштабных моделей и копий преобразователей Бессемера, выставленных в музеях, можно назвать преобразователь размера 1/4 в Музее науки и промышленности Чиба, Япония.Он был построен английской компанией Garmendale с использованием методов, инструментов и материалов, доступных в 1850-х годах.
В Лонгви, Франция, существует упрощенная масштабная модель преобразователя, которая использовалась в 1979 году во время протестов Les Flammes de l’espoir против закрытия заводов.
Зарезервировано
OBM
Преобразователи
Конвертеры с донной продувкой, использующие чистый кислород.
Известно четыре преобразователя
- F: At Mine, музей Валь-де-Фер, Нев-Мезон, из Шьер-Шатийон (USINOR), Нев-Мезон
- D: В Stahlwerk Thüringen, Unterwellenborn, с того же сайта, Maxhütte Unterwellenborn QEK
- D: В Stahlwerk Thüringen, Unterwellenborn, с того же сайта, Maxhütte Unterwellenborn QEK
- D: В музее Генрихшютте, Хаттинген, от Maxhütte Unterwellenborn QEK
QEK – Qualitäts- und Edelstahlkombinat Brandenburg, GDR, process
Сохранилось
Kaldo
Преобразователи
Ротационные преобразователи кислородные
Известен один преобразователь
- SWE: в Domnarvets Jernverk, Borlänge, на том же участке
На заводе Domnarvets Jernverk, Borlänge, Швеция, работали одна 30-тонная (1956 г.) и две 70/80-тонные (1965 г.) печи Kaldo промышленного масштаба. с системой обменных сосудов.30-тонный конвертер Кальдо был переоборудован в конвертер РУО в 1974 году и в установку десульфурации в 1978 году, прежде чем был выведен из эксплуатации в 1981 году. Также были 3-тонные и 30-тонные пилотные установки Dored в Домнарвец, процесс прямого восстановления на основе судов Кальдо . Конвертеры Kaldo были также установлены на двух шведских прибрежных сталелитейных заводах, Лулео и Окселесунд.
Фотографии: Jernkontoret, Wikipedia
Преобразователи Kaldo также используются в цветной металлургии под общим термином «Роторные преобразователи с верхним дутьем» (TBRC).
В двух других сталеплавильных процессах также использовались вращающиеся сосуды:
Преобразователь LD-Kaldo может работать как по методу LD, так и по методу Кальдо. Два построено, ни одного не сохранилось.
В процессе выплавки стали Rotor или Rotorstahl использовался длинный цилиндрический преобразователь, называемый роторной печью Графа или роторной печью Оберхаузена. Прибл. девять построено, ни одного не сохранилось.
В исследовательской лаборатории Лулео, Швеция, есть универсальный преобразователь, который можно использовать для моделирования, среди прочего, процессов Кальдо и Ротоверта. Rotovert (Швеция) и Rotored (Италия) были экспериментальными процессами производства стали с вращающимися сосудами, которые не достигли промышленного масштаба.
Консервированные
Преобразователи LD
(кислородные печи базового типа / кислородные конвертеры)
Преобразователи с верхним дутьем, использующие чистый кислород
Известно восемь преобразователей
- D: В музее Генрихсхютте, Хаттинген, с того же сайта
- AUT: в VÖEST, Линц, с того же сайта
- AUT: В Техническом музее, Вена, от VÖEST, Линц
- I: в Ilva / Italsider di Bagnoli, Неаполь, с того же сайта
- США: в McLouth Steel, Трентон, штат Мичиган, с того же объекта
- CAN: в Dominion Foundry and Steel Dofasco, Гамильтон, Онтарио, с того же объекта
- J: 1956 Yawata 5-тонный пилотный конвертер на доменной печи Хигасида Дайичи №1 Площадь исторического места, Китакюсю, с того же места
- J: На площади исторического места доменной печи № 1 Хигасида Дайити, Китакюсю
Существуют также преобразователи, работающие на холостом ходу, и преобразователи, выведенные из эксплуатации.
Недавно
Преобразователи снесли
- Будущее: 3 × LD в Лакенби, Англия, Великобритания
Сталеплавильный комплекс в Лакенби планируется сносить в 2022–2024 годах, как указано в Генеральном плане регенерации Южного Тиса.БОС-БАП г / п 240 т, последний удар 28.09.2015. Процесс перемешивания в ванне BAP был разработан British Steel и применен во всех основных кислородных цехах. Установленные преобразователи относятся к 1990-м годам и последний раз подвергались замене в 2011/2012 году. - 2021: 2 × OXYVIT на Витковицких железных дорогах, Острава, Чехия
Конвертеры с донной продувкой 75 т и дожиганием CO, постройки 1981 (K1) и 1991 (K2) собственными силами, капитальный ремонт 1992 (K1). Снос металлургического завода начался 11/2020. Преобразователи списаны 02/2021.Это были единственные изготовленные преобразователи OXYVIT. - 2019: 3 × KMS в Максхютте, Зульцбах-Розенберг, D
Процесс Klöckner-Maxhütte-Stahl, мощность 70 т, конвертеры, произведенные VÖEST в 1975-1977 годах, последний удар 24.09.2002, списание 11/2019. - 2019: 2 × LD на заводе National Steel, Виртон, Западная Вирджиния, США
Грузоподъемность 320 т, построена в 1975/77 и 1989 годах на заводе VÖEST, последний удар 24.09.2002, списан в 2019. - 2019: 3 × K-OBM в Forges de Thy-Marcinelle et Monceau / Duferco Carsid, Шарлеруа, BEL
Конвертеры с донной продувкой 150 т с фурмой на стороне кислорода, конвертерами и плавильным цехом производства VÖEST-GHH, первая продувка 04/1976, последняя продувка 11.11.2008, списан в 2019 г.
В близлежащем Ла-Лувьер в конце 2020 года были снесены преобразовательные здания Гюстава Боэля. Преобразователи LD-AC уже списаны (2 / 3×85 т, в эксплуатации с 1967 / 71–1997). Таким образом, в районе Шарлеруа не осталось цехов по производству стали с кислородным кислородом. Это были: магазины Thomas в Шателино, Куий, Монтиньи-сюр-Самбре (модернизация LD-AC), Монсо-сюр-Самбре (модернизация OBM), Marchienne-au-Pont (модернизация OBM), Marcinelle, Clabecq, La Louviere, LD – Магазины AC в Монтиньи-сюр-Самбре, Clabecq, La Louvière, LD-Kaldo в Marchienne-au-Pont и магазин Marcinelle OBM.
Сегодня все производство стали в регионе осуществляется из ДСП. В 2005 году в Шатле был запущен цех Siemens-VAI AOD емкостью 180 тонн с тремя емкостями. - 2016: 2 × LD на Овако / FNsteel Koverhar, Ханко, FIN
Вместимость 53 т, плавильный цех, построенный Kölsch-Fölzer-Werke, конвертеры, построенные VÖEST, первый удар 26.11.1971, последний удар 27.06.2012, списан в 2016 году.
Koverhar был одним из трех коксовых доменных цехов и одним из двух основных кислородных сталеплавильных цехов. магазины в Финляндии. Три новых 125-тонных преобразователя LD Primetals были установлены на другом кислородно-конвертерном заводе, Раахе, в 2015 и 2016 годах, и их замена на электродуговые печи планируется в 2030-40-х годах.
Есть также два больших преобразователя AOD и один механически подобный преобразователь феррохрома CRC в эксплуатации в Торнио, преобразователь VODC в Тампере и небольшой преобразователь AOD в Кархуле. - 2016: 2 × LD-CB / NSR на металлургическом заводе Накаяма, Фунамачи, Осака, J
105 т кислородных конвертеров с верхней продувкой и нижней продувкой азота, которые позже использовались в процессе плавки лома. Плавильный цех начал работу 09/1975 с преобразователей LD 2x70t. Замена преобразователей 2х105т начата 07/1985, эксплуатация LD-CB –07.2002, работа NSR 09/2002–27.05.2010. В процессе LD-CB, разработанном Nipon Steel Sakai, CO 2 или N 2 барботируется через нижнюю пробку для одной трубы. В процессе переработки лома NSR Nakayama те же конвертеры работали без чугуна: 100% загрузок лома плавили путем добавления кокса через верх. Funamachi был единственным магазином, который использовал этот процесс.
Этот ресурс
Этот каталог консервированных сталеплавильных конвертеров предназначен для использования в качестве исследовательского пособия.Он составлен Haiko Hebig.
Первая публикация: 20.05.2020
Ревизия: 16.06.2021
Присылайте дополнения и исправления на мой электронный адрес:
[email protected]
Особая благодарность Лаури Холаппе и Томашу Волдрабу.
История изменений
Revision 2021-06-16
– Добавлено: Масштабные модели преобразователя NKK Kawasaki
Редакция 2021-06-02
– Добавлено: списанные преобразователи LD-CB / NSR в Осаке
Revision 2021-05-20
– Добавлено: Yawata pilot LD преобразователь в Китакюсю
Редакция 2021-04-08
– Добавлено: плановый снос в Lackenby
– Обновлено: переработаны преобразователи OXYVIT в Витковице
– Обновлено: Тип преобразователя в Претории
Редакция 2020-12-02
– Расширено: утилизированы преобразователи K-OBM Marcinelle
– Обновлены: утилизированные преобразователи LD в Коверхаре, спасибо Лаури Холаппа
Редакция 27.11.2020
– Обновлено: преобразователь тропен в Norsk Teknisk Museum
Редакция 2020-11-22
– Добавлено: модель преобразователя, использованная в протестах в Лонгви в 1979 г.
– Обновлено: название преобразователя феррохрома в Торнио
Редакция 2020-11-16
– Добавлено: Происхождение преобразователя в Neuves Maisons
– Обновлено: Тип преобразователя в Neuves Maisons
Редакция 2020-11-15
– Добавлено: сломанный магазин OXYVIT в Витковицах
– Расширен: раздел вертикальных преобразователей
Revision 2020-11-13
– Добавлено: раздел о шведских преобразователях Бессемера
Редакция 2020-11-07
– Расширено: преобразователь тропен в Norsk Teknisk Museum
Редакция 2020-11-06
– Расширено: преобразователь Кальдо в Домнарвете
Редакция 2020-11-03
– Добавлено: преобразователь тропен в Norsk Teknisk Museum
– Добавлено: сломанные преобразователи LD в Weirton
– Добавлено: сломанные преобразователи LD в Koverhar
– Расширено: переработанные преобразователи KMS в Maxhütte
– расширены: сломаны Конвертеры K-OBM в Carsid
Редакция 2020-06-26
– Добавлено: преобразователь LD в VÖEST, Linz
Revision 2020-06-20
– Добавлено: Rotovert, Rotored
Редакция 2020-06-08
– Добавлено: преобразователь Thomas в горном музее Майрау
Редакция 2020-05-28
– Добавлено: примечание о преобразователях LD-Kaldo и Rotor
– Добавлено: раздел о недавно снесенных преобразователях
Редакция 2020-05-26
– Добавлено: Происхождение конвертера в музее Саммерли
– Добавлено: Конвертер LD в Dofasco
Редакция 2020-05-25
– Добавлено: преобразователь LD в парке Хигасида
– Добавлено: преобразователь Thomas в Городском музее Кавасаки
– Добавлено: масштабная модель в музее Чиба
Редакция 2020-05-23
– Добавлено: Происхождение конвертера в DASA Dortmund
Редакция 2020-05-20
– Оригинальная публикация
Производство конвертерной стали
Сталь– это гибкий, высокопрочный сплав железа с хорошей формуемостью.Его характеристики могут быть изменены в значительной степени с помощью различных процессов; например, его твердость может быть увеличена почти до твердости алмаза. Известно несколько способов производства стали, одним из самых распространенных в мире является процесс производства стали с кислородным содержанием кислорода, применяемый также в ISD DUNAFERR, который представляет собой процесс окислительной плавки. Во время этого процесса материалы загружаются в большую кислородную печь (конвертер) с огнеупорной футеровкой. Основные шихтовые материалы – жидкий чугун и твердый стальной лом – загружаются в конвертер вместе с флюсами.Затем кислород вдувается через верхнее отверстие через нагнетательную фурму с водяным охлаждением, что приводит к окислительному плавлению при высокой температуре, конечным продуктом которого является сырая сталь. Во время продувки выгорает большая часть углерода, содержащегося в шихте, а кремний полностью окисляется вместе с некоторым количеством марганца и фосфора. При контакте с кислородом, присутствующим в воздухе, CO-газ, образующийся во время окисления, сгорает и превращается в CO, и переносится в мокрый скруббер.Теплосодержание кислородно-конвертерного газа используется для производства пара. Оксиды кремния, марганца и фосфора становятся компонентами шлака, образующегося в процессе продувки. Сера, содержащаяся в шихте, связана в шлаке в форме CaS. Промывка неактивным газом (аргон или азот) возможна через промывочные блоки в нижней части конвертера в течение всего производственного процесса.
Стальная шихта раскисляется и легируется при выпуске, а затем ее целевой химический состав задается на ковшовой металлургической станции.Первичный шлак улавливается во время выпуска. Промывка аргоном используется во время металлургической обработки в ковше для уменьшения содержания включений в стали, которое может быть изменено путем впрыскивания проволоки с порошковой сердцевиной. Уровень кислорода и температуру заряда можно контролировать.
Производство стали в кислородном основном началось в Дунай Васму (Дунайский металлургический завод) в августе 1981 года. Две кислородные печи мощностью 135 тонн каждая работают на Конвертерном заводе металлургического завода ISD DUNAFERR Zrt., Производство которого составляет 2/1. режим работы, поочередно.В период смены преобразователя возможно изготовление в режиме работы 2/2. Годовая мощность: 1,6 млн тонн стали.
Непрерывное литье
100% стали, производимой в конвертере, разливается на МНЛЗ. Двухклетевые вертикальные литейные машины с кристаллизаторами прямоугольного сечения были введены в эксплуатацию на Дунайском металлургическом заводе в 1973 и 1974 годах соответственно.
При непрерывной разливке разливочный ковш, заполненный сталью, краном поднимается на уровень разливки, где вилкой поворота ковша он переводится в положение разливки.Когда задвижка ковша открыта, жидкая сталь перетекает в промежуточный ковш, в котором уровень стали контролируется пробками. Кристаллизация стальной полосы начинается в кристаллизаторах с медными стенками и водяным охлаждением, и, проходя через опорные валки в зоне вторичного охлаждения, стренга затвердевает по всему поперечному сечению с помощью распыляемой на нее воды. с помощью сжатого воздуха. Пряди нарезают на необходимую длину с помощью газо-кислородных резаков. После этого плита направляется кантователем к разгрузочному рольгангу, где идентифицирующие символы наносятся на сторону плиты.Слябы по железной дороге передаются в нагревательные печи на стане горячей прокатки. Процесс непрерывной разливки полностью автоматизирован, а поток жидкой стали защищен от повторного окисления. Вместимость промежуточного ковша 20 тонн. Слябы, основной материал листового проката, имеют толщину 230 мм, а их ширина может варьироваться от 860 до 1550 мм в восьми различных размерах. Диапазон длины резки: 3000 – 4200 мм и 7000 – 8400 мм. Годовая мощность разливки: 1,7 млн тонн.
Калькулятор преобразования твердости сталиТаблица преобразования твердости стали, содержащая коэффициенты пересчета по Роквеллу, Виккерсу и Бринеллю.В качестве руководства мы приводим сравнение теоретических преобразований тонн прочности на разрыв в Ньютон / мм² и МПа в твердость стали.
Обратите внимание, что если введенные числа не соответствуют критериям поиска, поля останутся пустыми.
Щелкните заголовки ниже для получения дополнительной информации
открыть все закрыть все
Помимо опубликованных нами онлайн-спецификаций, мы также предлагаем полную автономную базу данных специальных и редких марок стали.Наша база данных была собрана за последние 40 лет и предлагает информацию о трудно доступных марках стали и альтернативных стандартах. Пожалуйста, свяжитесь с нашим опытным отделом продаж, чтобы обсудить ваши требования.
Мы признаем компетентность в решении ваших проблем со сталью.
При запросе отрезков ленточной пилы убедитесь, что вы предоставили нашему отделу продаж следующую информацию: –
- Размер и количество – информация о форме, размере, длине и количестве.
- Спецификация стали – полная информация о марке стали.
- Механические свойства – подробные сведения о твердости или механических свойствах, таких как растяжение и текучесть
West Yorkshire Steel – акционеры и поставщики стали широкого диапазона марок и спецификаций. Наша команда по продажам обеспечит дружелюбное и надежное обслуживание в сочетании с богатым опытом и знаниями. Воспользуйтесь окном поиска вверху этой страницы, чтобы найти нужную оценку.Если это не указано на нашем веб-сайте, свяжитесь с нашим отделом продаж, который сможет выполнить поиск в нашей обширной базе данных, чтобы узнать, доступны ли какие-либо эквивалентные сорта.
Поставляемые марки стали доступны с сертификатом прокатного стана BS EN 10204 3.1, сертификатом литья и анализа или сертификатом соответствия. Пожалуйста, спросите, какие (если таковые имеются) требования к сертификации необходимы при размещении любых заказов.
Наши марки стали поставляются в соответствии с нашей регистрацией ISO 9001: 2008.Наша цель – удовлетворить потребности наших клиентов в качестве и доставке, и мы измеряем нашу производительность, отвечая требованиям клиентов. Мы работаем над постоянным улучшением предоставляемых услуг. Для достижения этого наша политика заключается в поддержании действенной и действенной системы управления качеством, основанной на требованиях стандарта BS EN ISO 9001: 2008.