3Характеристика кислородного конвертера

3.1 Кислородный конвертер

Конвертер представляет собой сосуд грушеподобной формы, футерованный внутри. Устройство конвертера можно увидеть на рисунке 3.1.Объем пустоты конвертора должен вмещать жидкую сталь и шлаки и иметь достаточный запас с учетом вспенивания шлакометаллической эмульсии при продувке. Поэтому при проектировании новых конвертеров необходимо постановлять отношение рабочего объема конвертора к садке равным 0,8 —1,0 м³/т. Глубина металла в конверторах в зависимости от садки может представлять от 1,0 до 2,5 м. Диаметр горловины конвертера принимается минимальным, и он определяется размерами оборудований для завалки лома. Угол наклона горловины к вертикальной оси не должен превышать 30°. Увеличение угла наклона более 30° приводит к сползанию кирпича при выполнении футеровки рабочего пласта.

Корпус состоит из конической горловины, цилиндрической части и днища. В горловине расположено сталевыпускное отверстие, т.е. летка. Конвертер с верхней продувкой, т.е. кислород подается сверху через водоохлаждаемую фурму под давлением от 1,8 до 2,2 МПа. Продувка длится 16 минут.

Кожух конвертера выполняется сварным из стальных листов толщиной 15-100 мм. Корпус выполняется как единое целое со съемным днищем, это упрощает ремонт. Он должен выдерживать напряжение которое возникает в нем под весом футеровки и при высоких температурах. Опорное кольцо служит для крепления корпуса и возможности его поворота. Для увеличения прочности опорного кольца на внутренней его поверхности приваривают ребра жесткости. Для поворота конвертера используют электромеханический двухсторонний привод.

Футеровка кислородного конвертера выполняется из периклазоуглеродистого кирпича, иногда применяется смолодоломитовый кирпич.На внутреннюю поверхность укладывается шар из листов азбеста, это позволяет футеровке свободно расширятся и предохраняет от температурных напряжений в кожухе. Далее идет арматурный слой из обоженного хромомагнезитового кирпича, он служит несколько кампаний. Далее укладывают рабочий слой.

Для того чтобы футеровка изнашивалась меньше ее могут торкретировать. Торкрет масса распыляется из сопла на сношенные места футеровка, далее она застывает и это способствует дольшему сроку службы футеровки.

3.2 Тепловая работа агрегата

При продувке ванны О₂ на поверхности ванны, где струя входит в металл,образуется зона первичных реакций с высокими температурами 2200–2500⁰С. Вэтой зоне резко увеличивается скорость окисления примесей. Струя О₂ взаимодействует с газовой атмосферой в полости конвертора, подсасывая окружающий газ. Газы выделяющиеся из ванны содержат 85–90% СО, которая в кислородной струе частично сгорает до СО₂. У поверхности ванны струя, в основном,состоит из О₂ и СО₂. Они энергично окисляют ванну. Реакции идут на границах газ–шлак, газ–металл, шлак–металл. Частично идет прямое окисление газовой струей C, Si, Mn и Р. Но основные реакции проходят между газовой струей и железом. Капли окислов Fe при перемешивании ванны вызывают вторичные реакции окисления струей C, Si, Mn и др. СО частично догорает до СО₂, а основная масса горит за счет О₂ воздуха на выходе из конвертора.