Что значит "кислородно-конвертерный процесс"

передел жидкого чугуна в сталь без подвода теплоты - продувкой металла в конвертере технически чистым кислородом. Под воздействием дутья примеси чугуна (Si, Mn, C и др.) окисляются с выделением значительного количества теплоты. По окончании продувки металл раскисляют (удаляют избыточный кислород). Благодаря высокой производительности кислородно-конвертерного процесса его роль в мировой выплавке стали постоянно растет.

один из видов передела жидкого чугуна в сталь без затраты топлива путём продувки чугуна в конвертере технически чистым кислородом сверху. О целесообразности использования кислорода при производстве стали в конвертерах указывал ещё в 1876 русский металлург Д. К. Чернов . Впервые применил чистый кислород для продувки жидкого чугуна снизу советский инженер Н. И. Мозговой в 1936. В 1939≈41 на Московском заводе станкоконструкций проводились опыты по продувке чугуна сверху кислородом в 1,5-т ковше и выплавлялась сталь для фасонного литья. Впервые К.-к. п. был опробован в промышленном масштабе в Австрии в 1952. Первый кислородно-конвертерный цех в СССР был введён в эксплуатацию в Днепропетровске на металлургическом заводе им. Петровского в 1956.

К.-к. п. осуществляется в конвертере с основной смолодоломитовой (доломит, смешанный со смолой) футеровкой и с глухим дном; кислород под давлением более 1 Мн/м2 (10 кгс/см2) подаётся водо-охлаждаемой фурмой через горловину конвертера. С целью образования основного шлака, связывающего фосфор, в конвертер в начале продувки добавляют известь. Под воздействием дутья примеси чугуна (кремний, марганец, углерод и др.) окисляются, выделяя значительное количество тепла, в результате чего одновременно снижается содержание примесей в металле и повышается температура, поддерживая его в жидком состоянии. Когда содержание углерода достигает требуемого значения (количество углерода определяется по времени от начала продувки и по количеству израсходованного кислорода), продувку прекращают и фурму извлекают из конвертера. Продувка обычно длится 15≈22 мин. Полученный металл содержит в растворе избыток кислорода, поэтому заключительная стадия плавки ≈ раскисление металла . Течение К.-к. п. (т. е. последовательность реакций окисления примесей чугуна) обусловливается температурным режимом процесса и регулируется изменением количества дутья или введением в конвертер «охладителей» ( скрапа , железной руды, известняка). Температура металла при выпуске около 1600 ╟С. На приведена схема получения стали в кислородном конвертере.

Применение при конвертировании кислородного дутья вместо воздушного (см. Бессемеровский процесс , Томасовский процесс ) позволило получать сталь с низким содержанием азота (0,002≈0,006%). Высокая температура К.-к. п. способствует интенсивному окислению углерода, поэтому содержание кислорода, растворенного в металле, снижается до 0,005≈0,01%. Расход кислорода на 1 т чугуна при К.-к. п. составляет » 53 м3. При одном и том же качестве стали К.-к. п. по сравнению с мартеновским (см. Мартеновское производство ) даёт экономию по капиталовложениям на 20≈25%, снижение себестоимости стали на 2≈4% и увеличение производительности труда на 25≈30%. В СССР за 1965≈71 выплавка стали в кислородных конвертерах увеличена с 4 до 23,2 млн. т в год, или в 5,8 раза. Рост производства конвертерной стали сопровождается ростом ёмкости конвертеров. С технологической точки зрения, увеличение емкости конвертера не создает каких-либо дополнительных трудностей ведения плавки. Поэтому даже в крупных конвертерах выплавляют не только рядовую низкоуглеродистую сталь, но и среднеуглеродистую, высокоуглеродистую, низколегированную и легированную стали.

Лит.: Применение кислорода в конвертерном производстве стали, М., 1959; Туркенич Д. И., Автоматизация процесса плавки в кислородном конвертере, [М.], 1966: Бережинский А. И., Хомутинников П. С., Утилизация, охлаждение и очистка конвертерных газов, М., 1967; Явойский В. И., Теория процессов производства стали, 2 изд., М.. 1967; Конвертерные процессы производства стали, М., 1970.

С. Г. Афанасьев.