Кислородные конвертера с донной и комбинированной продувкой

Конвертера для донной кислородной продувки имеют отдельное днище. Их емкость изменяется от 30 до 250 т.

В днище в зависимости от емкости конвертера устанавливают от 7 до 22 фурм, каждая из которых состоит из двух концентрически расположенных труб. По одной трубе подают кислород, а по внешней подается защитная среда – газообразные или жидкие углеводороды или инертные газы. Через днище подают в струе кислорода порошкообразную известь с размером частиц менее 0,15 мм.

Технология плавки аналогична кислородно-конвертерному процессу с верхним дутьем. Сначала загружают в конвертер лом, потом заливают чугун, включают дутье и поворачивают конвертер в вертикальное положение.

За время продувки окисляется избыточный углерод, кремний, часть марганца; формируется шлак, в который переходит фосфор и сера, расплавляется лом и за счет тепла реакций окисления нагревается металл. Вместе с тем для процесса характерен ряд отличий, связанных с тем, что при подаче дутья через несколько фурм снизу обеспечивается резкое ускорение интенсивности перемешивания ванны. По этой причине возрастает скорость и полнота окисления углерода, окисленность металла с содержанием углерода 0,01 %. Из-за этого реакция между металлом и шлаком приближается к равновесию, поэтому обеспечивается более полное удаление в шлак фосфора и серы. После достижения заданного содержания в металле углерода вместо кислорода и углеводородов через фурмы в течение 20 и более минут вдувают инертный газ для удаления водорода (расход азота на плавку 15−70 м³/т).

Есть варианты в конвертерах с донной продувкой применяют вместо порошкообразной извести кусковую, которую вводят одновременно с подъемом конвертера в вертикальное положение. Однако в связи с низким содержанием в шлаке FeO известь растворяется медленно, поэтому процесс перехода фосфора и серы в шлак замедляется и возможен только при продувке металла до очень низких содержаний углерода. При донной продувке уменьшается уровень вспенивания ванны и вероятность выбросов. Существенно снижается окисленность шлака и металла по ходу плавки.

Значительно уменьшается вынос пыли с отходящими газами и повышается на 1 % выход годного. Уменьшается количество окисляющегося марганца, что обеспечивает экономию ферромарганца.

Более высокая степень дефосфорации и десульфурации наблюдается при использовании порошкообразной извести.

Уменьшается высота конвертерной установки, вследствие чего снижаются капитальные затраты на строительство цеха.

Донному варианту кислородной продувки присущ ряд недостатков, сдерживающих широкое внедрение в производство. К ним относятся:

1. Уменьшается на 2−4 % количество перерабатываемого лома, что повышает себестоимость стали.

2. Необходима продувка металла инертным газом для удаления водорода, а также продувка азотом в межпродувочные периоды для охлаждения фурм.

3. Усложняется конструкция днища, уменьшается его стойкость и увеличивается время на его замену (12-20 часов).

4. В момент наклона конвертера продукты дутья (в т.ч. капли металла) выбрасываются в атмосферу цеха, что требует принятия специальных мер.

5. Отводимые конвертерные газы содержат водород, концентрация которого может достигать до 30 %, что повышает взрывоопасность газоотводящего тракта.