3.2 Кислородно-конверторное производство

Кислородно-конверторное производство - выплавка стали из жидкого чугуна в конверторе с основной футеровкой и продувкой кислородом через водоохлаждаемую фурму.

Исходные материалы: жидкий передельный чугун, стальной лом (не более 30%), известь (для шлака), железная руда, боксит (Al₂O₃) и плавиковый шпат CaF₂ - для разжижения шлака.

Грузопотоки кислородно-конверторного цеха представлены на рис. 3.8.

Металлолом подают железнодорожным транспортом в отделение магнитных материалов I и загружают в приемные бункеры. Совки заполняют металлоломом с помощью магнитно-грейферных кранов 28. Груженые совки взвешивают и устанавливают на скраповоз 1, подающий их на рабочую площадку или в загрузочный пролет. Завалку металлолома в конвертор 3 осуществляют загрузочной машиной 4.

В зависимости от типа применяемых миксеров – стационарных или передвижных – подачу и заливку жидкого чугуна в конвертор осуществляют двумя способами. В первом случае чугун доставляют в ковшах чугуновозов 13 из доменного цеха в миксерное отделение IV и краном сливают в стационарный миксер 12 . При необходимости чугун выдают из миксера в ковши самоходных чугуновозов 11, транспортирующих его в загрузочный пролет к конверторам. Чугун заливают заливочным краном 10. Во втором случае чугун подают передвижными миксерами 14 в отделение перелива IV, в котором наполняют заливочные ковши. Транспортировку ковшей в главный корпус производят самоходными чугуновозами 15, заливу чугуна – заливочным краном 10.

Сыпучие материалы доставляют в шихтовое отделение II немагнитных материалов. Материалы из полувагонов 30 разгружают в приемные бункеры 29 с последующей выдачей электровибрационными питателями. Подачу материалов в расходные бункеры 9 конверторного корпуса III осуществляют наклонным конвейерным трактом 7 реверсивными передвижными конвейерами 8. Система 6 весового дозирования и подачи, обеспечивает загрузку определенных порций шлакообразующих материалов в конвертор в процессе плавки.

Технически чистый кислород в конвертор подают машиной 5 через фурму.

Доставленные в цех контейнеры с ферросплавами разгружают краном в расходные бункеры 16. Взвешенные порции ферросплавов нагревают в камерных печах 17 и по течке 18 подают в сталеразливочный ковш.

Сталь из конвертора сливают в сталеразливочный ковш, установленный на сталевозе 19. В конверторных цехах сталь разливают двумя способами.

Согласно первому способу ковш со сталью передают сталевозом в разливочное отделение V или в разливочные пролеты, примыкающие к главному корпусу. Изложницы заполняют металлом из ковша, перемещаемого разливочным краном 20 над составом 21 с изложницами. После кристаллизации слитков составы с изложницами подают в стрипперное отделение VI для извлечения слитков стрипперным краном 22. Затем состав с изложницами и отделенными слитками отправляют в нагревательное отделение обжимного стана VII, в котором слитки устанавливают в нагревательные колодцы, а изложницы направляют на душирующую установку. Затем изложницы поступают в отделение чистки и смазки IX, а затем – в отделение подготовки составов X.

По второму способу сталеразливочный ковш подают сталевозом в отделение непрерывного литья V и устанавливают разливочным краном на стенд 23. Заготовки, получаемые на МНЛЗ 24, поступают в прокатный цех.

Шлак из конвертора сливают в ковш самоходного шлаковоза 2 и передают в шлаковый пролет, где переставляют чашу на уборочный шлаковоз 26, а затем направляют в шлаковое отделение XI для охлаждения и последующего дробления ударами бабы, поднимаемой краном 27. Переработанный шлак отгружают в отвал думпкарами 25.

Технология плавки в кислородном конверторе:

1. Наклон перед плавкой, завалочные машины совками загружают скрап (сталь, лом, брикеты, пакеты). Возврат в вертикальное положение для разравнивания скрапа.

2. Наклон и заливка чугуна при t = 1250- 1400⁰С. Поворот в вертикальное положение.

3. Введение фурмы и продувка кислородом. Одновременно из бункеров сверху подают известь, боксит, железную руду. Окисление примесей, перемешивание со шлаком температура до 2400⁰С.

4. Слив стали и шлака.

Сущность процесса плавки: окисление Fe, затем FeO окисляет Si, Mn, C. Сера удаляется на всех стадиях. Фосфор также удаляется благодаря наличию в шлаке CaO, FeO, но содержание P и S, в чугуне не должно быть большим, т.к. придется сливать шлак и заливать новый. Подача кислорода заканчивается,

когда содержание С- соответствует заданному. Выпуск стали через отверстие, раскисление в ковше ферросплавами (FeMn, FeSi) или алюминием Al.

В конверторе выплавляются конструкционные стали с различным содержанием углерода, а также низколегированные стали. Легирующие элементы вводят в ковш перед разливкой. Продолжительность плавки 25-50 минут.

Схема конвертора изображена на рис. 3.2. Корпус 2 конвертера сварен из нескольких обечаек, изготовленных гибкой и штамповкой из листового металла и изнутри футерован огнеупорами 1. Горловина конвертера усилена литой конической обечайкой, к которой болтами прикреплен массивный литой шлем. Цилиндрическая часть корпуса усиле­на приваренным несущим поясом 8, состоящим из кронштейнов 6 подвесок 10, опоры 9, упора, связанных двумя рядами верхних и нижних дуго­образных ребер жесткости. В сферическую обечайку вварено литое кольцо 7, служащее для крепления вставного днища клиньями. Последнее отсоединяют от корпуса при проведении ремонта для облегчения ломки и удаления выгоревшей футеровки, а также для ускорения охлаждения корпуса воздухом, подающимся вентиляторами.

Цельносварное опорное кольцо выполняют из двух литых цапфовых плит 5 с запрессованными цапфами 4 и двух сварных секторов 3 коробчатого сечения с внутренними вертикальными ребрами.