1. Funktionsprinzip der Konverterstahlherstellung
Die Konverterstahlherstellung ist ein Stahlherstellungsverfahren, bei dem Luft oder Sauerstoff in geschmolzenes Eisen eingeblasen wird, um Kohlenstoff, Mangan, Silizium, Phosphor, Schwefel und andere Elemente in der Eisenschmelze schnell zu oxidieren Heizung. Konverter können je nach Blasposition in drei Typen unterteilt werden: Konverter mit Bodeneinblasung, Konverter mit Seiteneinblasung und Konverter mit Einblasung von oben. Je nach Säuregehalt und Alkalität der feuerfesten Materialien für die Ofenauskleidung können sie auch in Säurekonverter und Alkalikonverter unterteilt werden. In der Anfangsphase der Konverterstahlherstellung wird Luft zum Einblasen verwendet, da der in der Luft enthaltene Stickstoff weder ein die Verbrennung unterstützendes Gas ist noch an chemischen Reaktionen beteiligt ist. Es entweicht nahezu vollständig aus dem Ofenabstich und entzieht zudem viel Wärmeenergie. Auch der verbleibende Stickstoff im Stahl kann dessen Qualität beeinträchtigen. Seit der Einführung des Sauerstoffblasverfahrens wurden die Nachteile begrenzter Stahlsorten und schlechter Qualität beim Konverterschmelzen überwunden. Die aktuelle Schmelzqualität und die Vielfalt der Sauerstoff-Aufblaskonverter haben mit denen des offenen Herdes gleichgezogen, und einige Eigenschaften übertreffen sogar den offenen Herd. Die ursprünglichen Vorteile von Konverterstahl, wie geringe Investitionen, schnelle Konstruktion, hohe Anpassungsfähigkeit an Rohstoffe und hohe Produktivität, wurden voll genutzt. Daher ist die Konverterstahlerzeugung eine vielversprechende Methode zur Stahlherstellung. Angesichts der Situation in verschiedenen Ländern auf der ganzen Welt hat die Konverterstahlerzeugung ein großes Potenzial, die Stahlerzeugung am offenen Herd zu ersetzen. Laut Statistik machte der bei der Sauerstoff-Aufblas-Konverterstahlherstellung im Jahr 1960 produzierte Stahl nur 4 % der weltweiten Stahlproduktion aus, aber bis 1969 war er auf 37 % und bis 1972 auf 53 % gestiegen, was weitaus mehr ist die Herstellung von offenem Herdstahl. Gegenwärtig werden in China hauptsächlich Sauerstoff-Aufblas-(Alkali-)Konverter und Sauerstoff-Seitenblas-(Alkali-)Konverter eingesetzt.
2. Der Produktionsprozess des Sauerstoff-Aufblaskonverters
Das Äußere des Sauerstoff-Aufblaskonverters besteht aus Stahlblech und ist mit alkalischen feuerfesten Steinen ausgekleidet. Der Hauptrohstoff für die Stahlherstellung ist geschmolzenes Eisen, das auch einen Teil von Stahlschrott (oder Eisenerz) als Kühlmittel verwendet, sowie Schlackenherstellungsmaterialien wie Kalk und Fluorit (CaF2), die zur Entfernung von Schwefel und Phosphor hinzugefügt werden. Zur Desoxidation werden auch Desoxidationsmittel wie Mangan-Eisen, Silizium-Eisen oder Aluminium verwendet. Der Stahlherstellungsprozess kann grob in drei Phasen unterteilt werden: Beladen, Blasen und Desoxidation. Zuerst werden etwas Stahlschrott und Eisenerz geladen, gefolgt von geschmolzenem Eisen mit einer Temperatur von etwa 1200-1300 Grad. Anschließend wird eine Sauerstofflanze in den Ofenausguss eingeführt, um Sauerstoff einzublasen und Kohlenstoff, Silizium, Mangan und andere Elemente im geschmolzenen Eisen schnell zu oxidieren, während gleichzeitig eine große Wärmemenge freigesetzt wird, um den Stahlschrott und das Eisenerz zu schmelzen. Während des Sauerstoffblasprozesses werden auch schlackenbildende Materialien hinzugefügt, um Phosphor und Schwefel zu entfernen. Nach dem Einblasen von Sauerstoff für einen bestimmten Zeitraum verringern sich Kohlenstoff, Silizium, Mangan und andere Elemente auf einen bestimmten Bereich. Hören Sie auf, Sauerstoff einzublasen, und ziehen Sie die Sauerstofflanze heraus. Wenn die Temperatur der Stahlschmelze zu diesem Zeitpunkt zu hoch ist, fügen Sie zum Abkühlen Stahlschrott hinzu. Wenn Zusammensetzung und Temperatur der Stahlschmelze den Anforderungen entsprechen, kann Stahl hergestellt werden. Während der Stahlherstellung wird der Pfanne aus geschmolzenem Stahl üblicherweise Desoxidationsmittel zugesetzt. Die Blaszeit eines 300-Tonnen-Konverters beträgt weniger als 20 Minuten, einschließlich der Hilfszeit von maximal 1 Stunde. Die Stahlerzeugung mit Sauerstoff-Aufblaskonverter weist eine hohe Leistung und gute Qualität auf und ist eine vielversprechende Methode zur Stahlherstellung. Die Produktionskapazität eines Konverters wird als Gewicht des geschmolzenen Eisens ausgedrückt, das bei jedem Blasprozess eingespritzt werden kann. Wenn beispielsweise bei jedem Blasvorgang 10 Tonnen geschmolzenes Eisen eingeblasen werden können, spricht man von einem 10-Tonnen-Konverter.