Oxygenkonverter: enhed og stålfremstillingsteknologi

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

I processerne med at opnå højstyrkestål spiller legeringsoperationer og ændring af basissammensætningen en vigtig rolle. Grundlaget for sådanne procedurer er teknikken til at tilføje metalurenheder med forskellige egenskaber, men gas-luftregulering er også af ikke ringe betydning. Det er denne teknologiske operation, at driften af oxygenkonverteren, som er meget brugt i metallurgi ved fremstilling af stållegeringer i store mængder, er orienteret.

Konverterdesign

Udstyret er en pæreformet beholder, forsynet med en indvendig foring og et hanehul til frigivelse af smelteprodukter. En åbning med en hals er tilvejebragt i den øvre del af strukturen til tilførsel af lanse, skrot, smeltet jern, legeringsblandinger og gasfjernelse. Tonnagen varierer fra 50 til 400 tons Plade eller svejset mellemstål anvendes som materialer til fremstilling af konstruktionen.omkring 50-70 mm tyk. En typisk oxygenkonverter giver mulighed for at løsne bunden - det er modifikationer med bundrensning med gas-luftblandinger. Blandt enhedens hjælpe- og funktionselementer kan man udpege en elektrisk motor, en rørledningsinfrastruktur til cirkulerende iltstrømme, tryklejer, en spjældplatform og en støtteramme til montering af strukturen.

Supportringe og -trunnion

Omformeren er placeret på rullelejer, som er fastgjort på rammen. Designet kan være stationært, men det er sjældent. Norm alt på designstadierne bestemmes muligheden for at transportere eller flytte enheden under visse forhold. Det er for disse funktioner, at udstyret i form af støtteringe og stifter er ansvarlige. Gruppen af lejer giver mulighed for vridning af udstyret omkring aksen af tapperne. Tidligere modeller af omformere antog kombinationen af bæreudstyret og smelteudstyrets krop, men på grund af udsættelse for høje temperaturer og deformation af hjælpematerialer blev denne designløsning erstattet af et mere komplekst, men pålideligt og holdbart skema for interaktion mellem den funktionelle enhed og fartøjet.

Moderne iltkonverter er især forsynet med en separat understøtningsring, i hvis struktur også indføringstapper og et fast hus er indført. Den teknologiske kløft mellem kabinettet og støttebasen forhindrer negative temperaturpåvirkninger på de følsomme elementer i suspensioner og mobile mekanismer. Selve konverterens fastgørelsessystem er implementeret ved stop. Selve støtteringen er en bærer, dannet af to halvringe og tapplader fastgjort ved dockingpunkterne.

Drejemekanisme

Det elektriske drev tillader konverteren at rotere 360°. Den gennemsnitlige rotationshastighed er 0,1-1 m/min. I sig selv er denne funktion ikke altid påkrævet - afhængigt af organisationen af teknologiske operationer under arbejdsgangen. For eksempel kan en drejning være påkrævet for at orientere halsen direkte til punktet for tilførsel af skrot, støbning af jern, dræning af stål osv. Funktionaliteten af drejemekanismen kan være anderledes. Der er både envejs- og tovejssystemer. Som regel antager oxygenomformere med en bæreevne på op til 200 tons kun en drejning i én retning. Dette skyldes det faktum, at der i sådanne designs kræves mindre drejningsmoment, når halsen vippes. For at eliminere forbruget af overskydende energi under driften af kraftigt udstyr er det forsynet med en to-vejs rotationsmekanisme, som kompenserer for omkostningerne ved at manipulere nakken. Strukturen af torsionssystemet inkluderer en gearkasse, en elektrisk motor og en spindel. Dette er det traditionelle arrangement af et stationært drev monteret på en betonafretning. Mere teknologiske hængslede mekanismer er fastgjort på tappen og drevet af et drevet gear med et system af lejer, som også aktiveres af elektriske motorer gennem et akselsystem.

Konverterdimensioner

Under designet skal designparametrene beregnes ud fra hvilket omtrentligt volumen af udrensning, eksklusive smelteudstødning, der vil blive produceret. I de senere år er der udviklet enheder, der accepterer materialer i volumener fra 1 til 0,85 m3/t. Halsens hældning beregnes også, hvis vinkel er i gennemsnit fra 20° til 35°. Praksis med at betjene sådanne faciliteter viser imidlertid, at overskridelse af hældningen på 26° forringer kvaliteten af foringen. I dybden er omformerens dimensioner 1-2 m, men efterhånden som lastkapaciteten øges, kan konstruktionens højde også stige. Konventionelle omformere op til 1 m dybe kan acceptere en belastning på højst 50 tons. Hvad angår diameteren, varierer den i gennemsnit fra 4 til 7 m. Tykkelsen af halsen er 2-2,5 m.

BOF-foring

Obligatorisk teknologisk procedure, hvor konverterens indvendige vægge er forsynet med et beskyttende lag. Samtidig skal det tages i betragtning, at i modsætning til de fleste metallurgiske ovne er dette design udsat for meget højere termiske belastninger, hvilket også bestemmer foringens funktioner. Dette er en procedure, der involverer lægning af to beskyttende lag - funktionelle og forstærkende. Et lag af beskyttende forstærkning med en tykkelse på 100-250 mm støder direkte op til kroppens overflade. Dens opgave er at reducere varmetab og forhindre udbrænding af det øverste lag. Det anvendte materiale er magnesit eller magnesit-chromit mursten, som kan fungere i årevis uden fornyelse.

Det øverste arbejdslag har en tykkelse på ca. 500-700 mm og udskiftes ret ofte, efterhånden som det slides. På dette stadium behandles BOF med ikke-brændende sand- eller harpiksbundne ildfaste forbindelser. Grundmaterialet til dette foringslag er dolomit med magnesittilsætningsstoffer. Standardbelastningsberegningen er baseret på en temperatureffekt på omkring 100-500 °C.

Shotcrete-foring

Under aggressive temperaturer og kemiske påvirkninger mister de indvendige overflader af konverterstrukturen hurtigt deres kvaliteter - igen, dette vedrører det ydre slid på det termiske beskyttelseslag. Sprøjtebetonforing bruges som reparationsoperation. Dette er en varmreduktionsteknologi, hvor en ildfast sammensætning lægges ved hjælp af specialudstyr. Det påføres ikke på en kontinuerlig måde, men punktvis på stærkt slidte områder af basisbeklædningen. Proceduren udføres på specielle sprøjtebetonmaskiner, der tilfører en vandkølet lanse med en masse koksstøv og magnesitpulver til det beskadigede område.

Smelteteknologier

Traditionelt er der to tilgange til implementering af oxygen-konverter-smeltning - Bessemer og Thomas. Men moderne metoder adskiller sig fra dem ved lavt nitrogenindhold i ovnen, hvilket forbedrer kvaliteten af arbejdsprocessen. Teknologien udføres i følgende faser:

• Indlæser skrot. Omkring 25-27 % af ladningens samlede masse indlæses i den skrå konverter ved hjælp af scoops.
• Fyldningstøbejern eller stållegering. Flydende metal ved temperaturer op til 1450 °C hældes i en vippet omformer ved hjælp af øser. Operationen varer ikke mere end 3 minutter.
• Udrensning. I denne del tillader teknologien til stålfremstilling i oxygenkonvertere forskellige tilgange med hensyn til at levere en gas-luftblanding. Strømmen kan styres ovenfra, nedefra, bunden og kombineret, afhængigt af typen af udstyrsdesign.
• Modtager prøver. Temperaturen måles, uønskede urenheder fjernes, og analysen af sammensætningen forventes. Hvis resultaterne opfylder designkravene, frigives smelten, og hvis ikke, foretages justeringer.

Fordele og ulemper ved teknologi

Metoden er værdsat for dens høje produktivitet, enkle iltforsyningsordninger, strukturelle pålidelighed og relativt lave omkostninger generelt til tilrettelæggelse af processen. Hvad angår ulemperne, omfatter de især restriktioner med hensyn til tilsætning af slam og genanvendelige materialer. Det samme skrot med andre indeslutninger kan ikke være mere end 10%, og dette tillader ikke at ændre strukturen af smeltningen i det nødvendige omfang. Blæsning bruger også en stor mængde nyttigt jern.

Anvendelse af teknologi

Kombinationen af plusser og minusser afgjorde i sidste ende arten af brugen af konvertere. Især metallurgiske anlæg producerer lavlegeret, kulstof- og legeret stål af høj kvalitet, tilstrækkeligt til brugen af materialet i tung industri og byggeri. Modtagelse af stål indoxygen konverter er legeret og forbedrede individuelle egenskaber, hvilket udvider omfanget af det endelige produkt. Rør, wire, skinner, hardware, hardware osv. fremstilles af de resulterende råmaterialer. Teknologien er også meget udbredt i non-ferro metallurgi, hvor blisterkobber opnås med tilstrækkelig blæsning.

Konklusion

Smeltning i konverteranlæg betragtes som en moralsk forældet teknik, men den bliver fortsat brugt på grund af den optimale kombination af produktivitet og økonomiske omkostninger til processen. I vid udstrækning lettes efterspørgslen efter teknologi også af de strukturelle fordele ved det anvendte udstyr. Samme mulighed for direkte pålæsning af metalskrot, ladning, slam og andet affald, dog i begrænset omfang, udvider mulighederne for at modificere legeringen. En anden ting er, at for den fuldgyldige drift af store konvertere med evnen til at dreje, er organiseringen af et passende rum på virksomheden påkrævet. Derfor udføres smeltning med iltrensning i store mængder hovedsageligt af store virksomheder.