Бессемеровский способ конверторного процесса

Бессемеровский способ. В бессемеровском конверторе огнеупорная кладка сделана из кислого огнеупора — динаса. Процесс в бессемеровском конверторе делится на три периода.

Первый период — окисление основной массы чугуна — железа, а также кремния, марганца и углерода кислородом вдуваемого воздуха за счет кислорода закиси железа FеO, образующейся в большом количестве при горении железа. Выгорание (окисление) примесей кремния и марганца происходит с большим выделением тепла, особенно при окислении кремния, благодаря чему температура в конверторе повышается на 300—400°. Этот период сопровождается бурным выделением искр, он называется периодом искр. Пламя при этом малиново-красное. Длится первый период 7—8 мин; одновременно начинается шлакообразование.



Второй период характеризуется активным окислением углерода, которое осуществляется по реакции.

Выгорание углерода идет с большим поглощением тепла, поэтому температура в конверторе несколько понижается. Образующаяся окись углерода СО сгорает в СО2. Пламя при этом ослепительно белое. Выгорание углерода длится 8—10 мин. в большинстве случаев этим периодом и заканчивается плавка, если содержание углерода в полученной стали должно быть 0,4—0,5%. Если же требуется выплавить сталь с малым содержанием углерода, то процесс выгорания углерода продолжается в третьем периоде, где происходит максимальное удаление углерода. Факел пламени уменьшается, появляется бурый дым — признак горения железа с образованием FеО; это длится 3—4 мин, после чего процесс продувки заканчивается.

Конвертор поворачивают в горизонтальное положение, подачу воздуха прекращают. Однако сталь еще нельзя считать готовой, так как в ней растворено большое количество FеО (закиси железа). Кислород в стали является вредной примесью, придающей ей хрупкость в горячем состоянии — красноломкость, поэтому для удаления кислорода производят раскисление стали. Раскислителями являются ферросилиций, ферромарганец и алюминий.

Раскислители вводят прямо в конвертор, в разливочный ковш или на струю металла.

Весь процесс продувки и раскисления длится 15—20 мин. Если в полученной стали недостаточно углерода, ее науглероживают в конце плавки, вводя в жидкий металл чугун, чистый в отношении серы и фосфора, или зеркальный чугун. После раскисления и науглероживания сталь разливают.

Конверторы бывают емкостью от 10 до 50 т. Производительность их очень велика — она достигает 1200—13 000 г в сутки.

Бессемеровский чугун должен содержать минимальное количество серы и фосфора (не более 0,06% элемента каждого), так как для удаления их нельзя вводить известковый флюс СаСОз, реагирующий с футеровкой.

Невозможность использования бессемеровского конвертора для переплавки в сталь чугуна с повышенным содержанием серы и фосфора привела к созданию томасовского, или основного, способа.