Converter Staalproductie
Converter-staalproductie is een staalproductieproces waarbij ruwijzer, schroot en ferrolegeringen als belangrijkste grondstoffen worden gebruikt. Het is niet afhankelijk van externe energiebronnen, maar maakt in plaats daarvan gebruik van de fysieke warmte van het gesmolten ijzer zelf en de warmte die wordt gegenereerd door chemische reacties tussen de componenten van de ijzervloeistof om het staalproductieproces in de convertor te voltooien. Converters worden door vuurvaste bekleding geclassificeerd als zuur of basisch; door de locatie van het gas dat in de oven wordt geblazen als boven-geblazen, onder-geblazen of aan de zijkant-geblazen; en door het type gas dat wordt gebruikt als luchtconverters of zuurstofconverters. Basis-zuurstof boven-bovengeblazen en gecombineerde boven-ondergeblazen omvormers zijn de meest gebruikte apparatuur voor de staalproductie vanwege hun hoge productiesnelheid, grote output, hoge opbrengst van één-oven, lage kosten en lage investeringen. Converters worden voornamelijk gebruikt voor de productie van koolstofstaal, gelegeerd staal en voor het smelten van koper en nikkel.
Converter Grondstoffen voor de staalproductie
De grondstoffen voor de productie van convertorstaal zijn onderverdeeld in metallische materialen, niet-metalen materialen en gassen. Metallische materialen omvatten ruwijzer, schroot en ferrolegeringen. Niet-metalen materialen omvatten slak-vormers, vloeimiddelen en koelmiddelen. Gassen omvatten zuurstof, stikstof, argon, kooldioxide, enz. Niet--metaalhoudende materialen worden toegevoegd tijdens het staalproductieproces van de convertor om onzuiverheden zoals fosfor en zwavel te verwijderen en om de procestemperatuur te controleren. Hiertoe behoren voornamelijk slak{9}}vormers (kalk, dolomiet), vloeimiddelen (vloeispaat, walshuid), koelmiddelen (ijzererts, kalksteen, schroot), carburateurs en brandstoffen (cokes, grafiet, steenkool, zware olie).
Converter Staalproductie Productkwaliteit
Rassen en kwaliteit van basiszuurstof Top-Blown Converter Steel
Gassen en insluitsels in staal zijn de belangrijkste indicatoren voor het evalueren van de metallurgische kwaliteit van staal. Bij de productie van basisch zuurstof-top- geblazen convertorstaal is de reactiesnelheid snel en het koken intens, dus de H-, N- en O-gehalten in het staal zijn relatief laag: [H] is (3–5) × 10⁻⁴%, [N] is (20–40) × 10⁻⁴%, en [O] in laag-koolstofstaal is 0,06%–0,10%. Insluitingen hebben betrekking op deoxidatie- en stollingsbewerkingen. Een belangrijke factor die van invloed is op het stikstofgehalte van top-geblazen convertorstaal is de zuiverheid van zuurstof, zoals blijkt uit de gegevens in Tabel 4. Daarom moet de zuurstof die wordt gebruikt voor de productie van convertorstaal meer dan 99% zuivere zuurstof zijn.
Laag-koolstofstaal is het belangrijkste product van de staalproductie. Omdat de convertor snel ontkoolt en het gasgehalte in het staal laag is, heeft het staal een goede plasticiteit en lage-temperatuurplasticiteit, evenals uitstekende dieptrek- en laseigenschappen. Convertorstaal dat wordt gebruikt voor de productie van warm-gewalste platen, koud-gewalste platen, gegalvaniseerde platen, platen voor auto's, koud-gevormde profielen,-koolstofzachte walsdraad, enz., vertoont allemaal goede prestaties.
Hoewel er enkele problemen zijn bij het smelten van medium{0}} en hoog-koolstofstaal in converters, kan de kwaliteit van het staal nog steeds worden gegarandeerd. Verschillende constructiestaalsoorten, lagerstaalsoorten, harde walsdraad, enz., gemaakt van convertorstaal, zijn op grote schaal gebruikt. De problemen bij het smelten van staal met een hoog-koolstofgehalte zijn koolstofbeheersing en defosforisatie. Wanneer C > 0,2% is het uit ervaring moeilijk om de koolstof nauwkeurig te beheersen. Als er een sublance beschikbaar is, kan deze worden gebruikt voor controle; zonder sublance is een snelle analyse aan het ovenfront vereist, wat vertragingen veroorzaakt. Het eindpunt-(FeO) in staal met een hoog-koolstofgehalte is laag en de defosforisatietijd is kort. Daarom is een dubbele-slakbewerking vereist, dwz het aftappen van de initiële slak aan het begin van de ontkolingsperiode om de fosfor te verwijderen die in de vroege fase in de slak is terechtgekomen. Bij de dubbele-slakbewerking gaat echter een grote hoeveelheid warmte en ijzer verloren in de slak en mag niet worden gebruikt tenzij dit absoluut noodzakelijk is. De carboneermethode is een andere bewerkingsmethode voor het smelten van middel- en hoog- koolstofstaal. In dit geval is het blaasproces hetzelfde als bij staal met een laag-koolstofgehalte, maar wordt carburateur aan de gietpan toegevoegd om het koolstofgehalte tot het vereiste niveau te verhogen. De carburateurs zijn cokes, petroleumcokes, enz. De kleine hoeveelheid carburatie voor middelmatig-koolstofstaal is eenvoudig te realiseren. Voor staal met een hoog-koolstofgehalte moet de carburatie goed worden gecontroleerd, maar de kwaliteit van railstaal, harde walsdraad, enz. kan aan de eisen voldoen wanneer het wordt gesmolten via de carburatiemethode.
Er zijn geen speciale problemen bij het smelten van laag-gelegeerd staal in converters. Bij het smelten van gelegeerd staal moet een grote hoeveelheid ferrolegeringen aan de gietpan worden toegevoegd voor het legeren, waardoor de staaltemperatuur daalt. Het overmatig verhogen van de taptemperatuur heeft een nadelige invloed op de defosforisatie. Daarom moet het smelten van gelegeerd staal worden gecombineerd met secundaire raffinage, waarbij een gietoven wordt gebruikt om het legeren te voltooien. Bovendien, naarmate de eisen voor het controleren van de samenstelling van staal steeds strenger worden, om fluctuaties in staaleigenschappen te verminderen, geldt: hoe smaller het samenstellingsbereik, hoe beter. Dit vereist ook een fijnafstelling-van de legeringssamenstelling tijdens het raffineren van de gietpan.
Er zijn nog steeds problemen bij het smelten van staal met ultra-laag-koolstofgehalte (C < 0,03%) in hoogwaardige- geblazen convertors. In de eerste plaats omdat onder het kritische koolstofgehalte de ontkolingssnelheid afneemt en het badroeren verzwakt. Het intensiveren van de zuurstoftoevoer bevordert alleen de ijzeroxidatie in plaats van de koolstofverwijdering. Ten tweede, [%C] × [%O]=0.0025. Wanneer [%C]=0.01%, [%O]=0.25%, wat al de verzadigde concentratie van [O] is. Dat wil zeggen dat 0,01% C de theoretische limiet voor ontkoling is. Om verder te ontkolen moet de partiële druk van CO in de gasfase worden verlaagd, wat het gebruik van secundaire raffinagemethoden vereist.
