1. Principio de funcionamiento de la fabricación de acero por convertidor.
La fabricación de acero por convertidor es un método de fabricación de acero en el que se sopla aire u oxígeno en el hierro fundido para oxidar rápidamente carbono, manganeso, silicio, fósforo, azufre y otros elementos del hierro fundido, y el calor liberado durante la oxidación se utiliza para calentar sin necesidad adicional. calefacción. El convertidor se puede dividir en tres tipos según la posición de soplado: convertidor de soplado inferior, convertidor de soplado lateral y convertidor de soplado superior. Según la acidez y alcalinidad de los materiales refractarios para el revestimiento de hornos, también se pueden dividir en convertidor ácido y convertidor alcalino. En las primeras etapas de la fabricación de acero con convertidor, se utiliza aire para soplar, ya que el nitrógeno contenido en el aire no es un gas que favorezca la combustión ni participa en reacciones químicas. Casi todo se escapa por el grifo de la caldera y también absorbe una gran cantidad de energía térmica. El nitrógeno restante en el acero también puede dañar su calidad. Desde la adopción del método de soplado con oxígeno, se han superado las deficiencias de las calidades limitadas del acero y la baja calidad en la fundición del convertidor. La calidad de fundición actual y la variedad de convertidores de oxígeno de soplado superior han alcanzado a los de hogar abierto, y algunas propiedades incluso superan a los de hogar abierto. Se han aprovechado plenamente las ventajas originales del acero convertidor, como una baja inversión, una construcción rápida, una alta adaptabilidad a las materias primas y una alta productividad. Por lo tanto, la fabricación de acero por convertidor es un método de fabricación de acero muy prometedor. A juzgar por la situación en varios países del mundo, la fabricación de acero con convertidores tiene un gran potencial para sustituir la fabricación de acero de hogar abierto. Según las estadísticas, en 1960, el acero producido mediante la fabricación de acero con convertidor de oxígeno por la parte superior representaba sólo el 4% de la producción mundial de acero, pero en 1969 había aumentado al 37% y en 1972 había aumentado al 53%, superando con creces la producción de acero de hogar abierto. En la actualidad, China utiliza principalmente convertidores de oxígeno de soplado superior (alcalinos) y convertidores de oxígeno de soplado lateral (alcalinos).
2. El proceso de producción del convertidor de oxígeno de soplado superior.
El exterior del convertidor de oxígeno de soplado superior está hecho de placa de acero y revestido con ladrillos refractarios alcalinos. La principal materia prima para la fabricación de acero es el hierro fundido, que también utiliza una parte de chatarra de acero (o mineral de hierro) como refrigerante, así como materiales de fabricación de escoria como cal y fluorita (CaF2) añadidos para eliminar el azufre y el fósforo. Para la desoxidación también se utilizan desoxidantes como el hierro manganeso, el hierro silicio o el aluminio. El proceso de fabricación de acero se puede dividir a grandes rasgos en tres etapas: carga, soplado y desoxidación. Primero, se carga algo de chatarra de acero y mineral de hierro, seguido de hierro fundido con una temperatura de aproximadamente 1200-1300 grados. Luego, se inserta una lanza de oxígeno en la boquilla del horno para soplar oxígeno, oxidando rápidamente el carbono, el silicio, el manganeso y otros elementos del hierro fundido, al tiempo que se libera una gran cantidad de calor para fundir la chatarra de acero y el mineral de hierro. Durante el proceso de soplado de oxígeno, también se añaden materiales formadores de escoria para eliminar el fósforo y el azufre. Después de soplar oxígeno durante un cierto período de tiempo, el carbono, el silicio, el manganeso y otros elementos disminuyen hasta un cierto rango, se deja de soplar oxígeno y se extrae la lanza de oxígeno. Si la temperatura del acero fundido es demasiado alta en este momento, agregue chatarra de acero para enfriar. Cuando la composición y la temperatura del acero fundido cumplen los requisitos, se puede producir acero. Generalmente se agrega desoxidante a la cuchara de acero fundido durante la fabricación de acero. El tiempo de soplado de un convertidor de 300 toneladas es inferior a 20 minutos, incluido el tiempo auxiliar que no supera 1 hora. La fabricación de acero con convertidor de soplado superior con oxígeno tiene un alto rendimiento y buena calidad, y es un método de fabricación de acero muy prometedor. La capacidad de producción de un convertidor se expresa en términos del peso de hierro fundido que se puede inyectar durante cada proceso de soplado. Por ejemplo, si se pueden inyectar 10 toneladas de hierro fundido durante cada proceso de soplado, se llama convertidor de 10 toneladas.