конвертерное производство

[basic oxygen steelmaking] — производство стали из жидкого чугуна и лома в конвертерах бессемеровским, томасовским или кислородно-конвертерным способами. В России первые два способа из-за их недостатков (необходимость использования специальных сортов чугуна, низкое качество полученной стали и др.) практически не применяются. Исходными материалами конвертерной плавки служат жидкий чугун, лом (обычно 20 — 30 % от массы плавки) — металлическая часть шихты, шлакообразующие и окислители — неметаллическая часть. Перед загрузкой конвертер наклоняют, загружают металлический лом, заливают жидкий чугун, затем конвертер приводят в вертикальное положение и начинают продувку кислородом сверху или через днище (в зависимости от типа агрегата). Одновремен с началом продувки по мере ее проведения по специальным желобам загружают известь, железную руду и флюсы (боксит, плавик, шпат). Выплавляют сталь в конвертере только за счет химических реакций окисления примесей с учетом физической теплоты жидкого чугуна (Смотри Кислородно-конвертерный процесс).
Первый в мире кислородно-конвертерный цех начал работать в 1952 г. в Линце (Австрия). В 1966 г. в г. Липецк (Россия) был введен конвертерный цех, в котором впервые в мире всю выплавленную сталь разливали на МНЛЗ. С этого времени сочетание конвертеров с МНЛЗ стало генеральным направлением развития сталеплавильного производства в мире, т.к. снижает расход металла на прокат на 14 — 15 %, повышает производительность труда на 5-15 %, уменьшает затраты условного топлива на 60 — 70 кг/т заготовок. Позднее неотъемлемым элементом технологии конвертерного производства стала внепечная обработка жидкого металла. Преимущества кислородно-конвертерного способа производства стали — высокая производительность, экологическая чистота, простота управления, низкие удельные капиталовложения, большая гибкость как технологических вариантов, так и в выборе сырьевой базы, возможность производства высококачественной стали широкого сортамента из чугуна разного химического состава, переработка относительно большого количества лома — обеспечили его быстрое распространение в мире. В 1952 г. работал один промышленный конвертер, в 1962 г.-94, в 1985 г.-682, в 1988 г.-657. Уменьшение числа конвертеров в последние годы обусловлено выводом из эксплуатации устаревших агрегатов небольшой емкости. Емкость конвертера 400 т является, по-видимому, предельной, т.к. цех с тремя 400-т конвертерами может производить около 10 млн. т стали в год, дальнейший рост объема выплавки в одном цехе становится нецелесообразным из-за больших организационно-технических трудностей.
Количественный рост выплавки конвертерной стали сопровождался совершенствованием оборудования и технологии, а также расширением марочного сортамента и улучшением качества металла. Применение вместо одно-многосопловых фурм позволило увеличить интенсивность продувки кислородом с 1,5-2 до 3 — 4 м³/(мин • т) в конвертерах любой мощности и соответственно повысить их производительность. Производительность 400-т конвертера > 600 т/ч, что в 4 раза больше производительности 900-т мартеновской печи и в 4-6 раз больше производительности самой мощной 360-т электропечи. Внедрение системы отвода конвертерных газов без дожигания снизило капиталовложения, дало возможность использовать содержащийся в отходящих газах СО в качестве топлива. Дожигание СО до СО₂ в полости конвертера расширило возможности конвертерного производства по переработке металлолома. Вдувание порошкообразной извести значительно улучшило технико-экономические показатели передела фосфорных чугунов. Улучшение качества огнеупоров, факельное торкретирование футеровки конвертеров повысили стойкость футеровки до 1500-2000 плавок. Автоматическое управление конвертерной плавкой с использованием зондовых установок обеспечило точность достижения заданных характеристик металла (химического состава, температуры и др.) при минимальных затратах. Широкое внедрение средств внепечной обработки чугуна и стали позволило получать металл с низким содержанием вредных примесей и газов. Новый этап в развитии конвертерного производства стали начался с конца 60 гг. при внедрении комбинированных процессов — с продувкой ванны сверху и снизу (Смотри Конвертирование), обеспечивающих более глубокое рафинирование стали, снижение окисленности металла и шлака, повышение выхода годного. К 1988 г. на комбинированную продувку было переведено около 75 % конвертеров Японии (в
н.в. > 85 %) и Западной Европы. Большинство конвертеров США и Канады также работают с комбинированной продувкой. Широкая программа переоборудования конвертеров для работы с комбинированной продувкой осуществляется и в России.
В настоящее время более 2/3 мирового объема производства стали выплавляется в кислородных конвертерах, в т.ч. в Японии — 67 %, США — 61 % и в Германии — 76 %. В России используют 100 — 400-т кислородные конвертеры; относительная доля конвертерной стали около 55 % (1997 г.).
Смотри также:
— Производство
— электросталеплавильное производство
— трубопрокатное производство
— сталеплавильное производство
— прокатное производство
— непрерывное производство
— метизное производство
— мартеновское производство
— литейное производство
— кузнечно-штамповочное производство
— коксохимическое производство
— замкнутое производство
— доменное производство
— труболитейное производство