Convertidor d'acer
La fabricació d'acer convertidor és un procés de fabricació d'acer que utilitza metall calent, ferralla i ferroaliatges com a matèries primeres principals. No depèn de fonts d'energia externes, sinó que utilitza la calor física del propi ferro fos i la calor generada per reaccions químiques entre els components del líquid de ferro per completar el procés de fabricació d'acer al convertidor. Els convertidors es classifiquen per revestiment refractari com àcids o bàsics; per la ubicació del gas que bufa al forn com a bufat-superior,-inferior o-bufat lateral; i pel tipus de gas utilitzat com a convertidors d'aire o convertidors d'oxigen. Els convertidors bàsics d'oxigen bufat superior-bufat superior-inferior combinat són els equips de fabricació d'acer més utilitzats a causa de la seva ràpida velocitat de producció, gran rendiment, alt rendiment d'un sol-forn, baix cost i poca inversió. Els convertidors s'utilitzen principalment per produir acer al carboni, acer aliat i per a la fosa de coure i níquel.
Convertidor de matèries primeres per a la fabricació d'acer
Les matèries primeres per a la fabricació d'acer convertidor es divideixen en materials metàl·lics, materials no-metalls i gasos. Els materials metàl·lics inclouen metall calent, ferralla d'acer i ferroaliatges. Els materials no-metàl·lics inclouen agents-formadors d'escòries, fluxos i refrigerants. Els gasos inclouen oxigen, nitrogen, argó, diòxid de carboni, etc. Durant el procés de fabricació d'acer del convertidor s'afegeixen materials no metàl·lics per eliminar impureses com el fòsfor i el sofre i per controlar la temperatura del procés. Principalment inclouen agents formadors d'escòries-(calç, dolomita), fluxos (espat fluor, escama de molí), refrigerants (mineral de ferro, pedra calcària, ferralla), carburadors i combustibles (coc, grafit, carbó, petroli pesat).
Qualitat del producte de fabricació d'acer convertidor
Varietats i qualitat de l'acer del convertidor bufat superior d'oxigen-
Els gasos i inclusions en l'acer són els principals indicadors per avaluar la qualitat metal·lúrgica de l'acer. En la fabricació d'acer amb un convertidor d'oxigen superior-bufat bàsic, la velocitat de reacció és ràpida i l'ebullició és intensa, de manera que els continguts d'H, N i O de l'acer són relativament baixos: [H] és (3–5) × 10⁻⁴%, [N] és (20–40) × 10⁻⁻⁴]% d'acer amb baix contingut de carboni, i és [{8}}]% 0,06%–0,10%. Les inclusions estan relacionades amb operacions de desoxidació i solidificació. Un factor important que afecta el contingut de nitrogen de l'acer del convertidor-bufat superior és la puresa de l'oxigen, tal com es pot veure a les dades de la taula 4. Per tant, l'oxigen utilitzat per a la fabricació d'acer del convertidor hauria de ser més del 99% d'oxigen pur.
L'acer de baix-carboni és el producte principal de la fabricació d'acer convertidor. Com que el convertidor es descarbura ràpidament i el contingut de gas a l'acer és baix, l'acer té una bona plasticitat i una plasticitat a baixa-temperatura, així com excel·lents propietats d'embotit i soldadura profunda. L'acer convertidor utilitzat per produir làmines-laminades en calent,-laminades en fred, xapes galvanitzades, làmines d'automòbil,-seccions conformades en fred, filferro tou baix-de carboni, etc., presenten un bon rendiment.
Tot i que hi ha algunes dificultats per a la fosa d'acer de carboni mitjà- i alt-en convertidors, la qualitat de l'acer encara es pot garantir. S'han utilitzat àmpliament diversos acers estructurals, acers per a coixinets, barres de filferro dur, etc., fets amb acer convertidor. Les dificultats per fondre acer amb alt-carboni són el control del carboni i la desfosforització. Quan C> 0,2%, és difícil controlar el carboni amb precisió per experiència. Si hi ha una sublància disponible, es pot utilitzar per al control; sense sublància, es requereix una ràpida anàlisi al front del forn, que provoca retards. El punt-final (FeO) de l'acer amb alt-carboni és baix i el temps de desfosforització és curt. Per tant, es requereix una operació d'escòria doble-, és a dir, tocar l'escòria inicial al començament del període de descarburació per eliminar el fòsfor que ha entrat a l'escòria en la fase inicial. Tanmateix, l'operació de doble-escòria perd una gran quantitat de calor i ferro a l'escòria i no s'ha d'utilitzar tret que sigui absolutament necessari. El mètode de cementació és un altre mètode d'operació per a la fosa d'acer de carboni mitjà- i alt-. En aquest cas, l'operació de bufat és la mateixa que per a l'acer de baix-carboni, però s'afegeix carburador a la cullera per augmentar el contingut de carboni al nivell requerit. Els carburadors són coc, coc de petroli, etc. La petita quantitat de carburació de l'acer de carboni mitjà-és fàcil d'aconseguir. Per a l'acer d'alt-carboni, la carburació s'ha de controlar bé, però la qualitat de l'acer del ferrocarril, les barres de filferro dur, etc., poden complir els requisits quan es fonen pel mètode de cementació.
No hi ha dificultats especials per fondre acer de baix-aliatge als convertidors. Quan es fonen l'acer d'aliatge, cal afegir una gran quantitat de ferroaliatges a la cullera per a l'aliatge, la qual cosa redueix la temperatura de l'acer. L'augment excessiu de la temperatura d'aixeta afecta negativament la desfosforització. Per tant, l'acer d'aliatge de fosa s'ha de combinar amb un refinament secundari, utilitzant un forn de cullera per completar l'aliatge. A més, a mesura que els requisits per controlar la composició de l'acer són cada cop més estrictes, per tal de reduir les fluctuacions de les propietats de l'acer, com més estret sigui el rang de composició, millor. Això també requereix un ajustament-fino de la composició de l'aliatge durant el refinament de la cullera.
Encara hi ha dificultats per fondre acer d'ultra-baix-carboni (C < 0,03 %) als convertidors-tops. En primer lloc, perquè per sota del contingut crític de carboni, la velocitat de descarburació disminueix i l'agitació del bany es debilita. La intensificació del subministrament d'oxigen només promou l'oxidació del ferro en lloc de l'eliminació de carboni. En segon lloc, [%C] × [%O]=0.0025. Quan [%C]=0.01%, [%O]=0.25%, que ja és la concentració saturada de [O]. És a dir, el 0,01% C és el límit teòric de descarburació. Per descarburar encara més, s'ha de reduir la pressió parcial de CO en la fase gasosa, la qual cosa requereix l'ús de mètodes secundaris de refinament.
