Oksijen dönüştürücü: cihaz ve çelik üretim teknolojisi

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Yüksek mukavemetli çeliklerin elde edilmesi süreçlerinde, alaşımlama işlemleri ve temel bileşimin modifikasyonu önemli bir rol oynamaktadır. Bu tür prosedürlerin temeli, çeşitli özelliklere sahip metal safsızlıkların eklenmesi tekniğidir, ancak gaz-hava düzenlemesi de küçük bir öneme sahip değildir. Büyük hacimlerde çelik alaşımlarının üretiminde metalurjide yaygın olarak kullanılan oksijen dönüştürücünün çalışmasının yönlendirildiği bu teknolojik işlemdir.

Dönüştürücü tasarımı

Ekipman, eritme ürünlerinin serbest bırakılması için bir iç astar ve bir musluk deliği ile donatılmış armut biçimli bir kaptır. Yapının üst kısmında mızrak, hurda, ergimiş demir, alaşım karışımları ve gaz giderme için boyunlu bir açıklık sağlanmıştır. Tonaj 50 ila 400 ton arasında değişmektedir. Yapının imalatında malzeme olarak sac veya kaynaklı orta çelik kullanılır.yaklaşık 50-70 mm kalınlığında. Tipik bir oksijen konvertörü cihazı, alt kısmın ayrılma olasılığını sağlar - bunlar, gaz-hava karışımları ile alt temizleme ile yapılan modifikasyonlardır. Ünitenin yardımcı ve fonksiyonel elemanları arasında, bir elektrik motoru, sirküle eden oksijen akışları için bir boru hattı altyapısı, baskı yatakları, bir damper platformu ve yapının montajı için bir destek çerçevesi sayılabilir.

Destek halkaları ve muylu

Dönüştürücü, çerçeveye sabitlenmiş makaralı rulmanlar üzerinde bulunur. Tasarım sabit olabilir, ancak bu nadirdir. Genellikle tasarım aşamalarında, ünitenin belirli koşullarda taşınması veya taşınması olasılığı belirlenir. Bu işlevlerden, destek halkaları ve pimler şeklindeki ekipmanın sorumludur. Rulman grubu, ekipmanın muylu ekseni etrafında burulma olasılığını sağlar. Önceki dönüştürücü modelleri, taşıyıcı ekipman ve eritme ekipmanı gövdesinin kombinasyonunu varsayıyordu, ancak yüksek sıcaklıklara maruz kalma ve yardımcı malzemelerin deformasyonu nedeniyle, bu tasarım çözümünün yerini daha karmaşık, ancak güvenilir ve dayanıklı bir etkileşim şeması aldı. işlevsel birim ve damar.

Özellikle modern oksijen dönüştürücü, yapısına muyluların ve sabit bir muhafazanın da yerleştirildiği ayrı bir destek halkası ile sağlanır. Gövde ve destek tabanı arasındaki teknolojik boşluk, süspansiyonların ve hareketli mekanizmaların hassas elemanları üzerindeki olumsuz sıcaklık etkilerini önler. Dönüştürücünün sabitleme sistemi, duraklarla gerçekleştirilir. Destek halkasının kendisi, iki yarım halka ve kenetlenme noktalarına sabitlenmiş muylu plakalardan oluşan bir taşıyıcıdır.

Döner mekanizma

Elektrikli tahrik, dönüştürücünün 360° dönmesini sağlar. Ortalama dönüş hızı 0.1-1 m/dk'dır. Kendi başına, bu işlev her zaman gerekli değildir - iş akışı sırasında teknolojik işlemlerin organizasyonuna bağlı olarak. Örneğin, boynu doğrudan hurda besleme, demir dökme, çelik boş altma vb. noktasına yönlendirmek için bir dönüş gerekebilir. Döndürme mekanizmasının işlevselliği farklı olabilir. Hem tek yönlü hem de iki yönlü sistemler vardır. Kural olarak, 200 tona kadar taşıma kapasitesine sahip oksijen dönüştürücüler, yalnızca bir yönde dönüş yaparlar. Bunun nedeni, bu tür tasarımlarda boyun eğildiğinde daha az torkun gerekli olmasıdır. Ağır hizmet ekipmanının çalışması sırasında fazla enerji tüketimini ortadan kaldırmak için, boynu manipüle etme maliyetini telafi eden iki yönlü bir dönüş mekanizması sağlanır. Burulma sisteminin yapısı bir dişli kutusu, bir elektrik motoru ve bir mil içerir. Bu, beton bir şap üzerine monte edilmiş sabit bir sürücünün geleneksel düzenlemesidir. Daha teknolojik mafsallı mekanizmalar, muylu üzerine sabitlenir ve bir mil sistemi aracılığıyla elektrik motorları tarafından da etkinleştirilen bir yatak sistemine sahip tahrikli bir dişli tarafından tahrik edilir.

Dönüştürücü boyutları

Tasarım sırasında, tasarım parametreleri, eriyik püskürtme hariç hangi yaklaşık tahliye hacminin üretileceğine bağlı olarak hesaplanmalıdır. Son yıllarda, 1 ila 0,85 m3/t arasındaki hacimlerdeki malzemeleri kabul eden üniteler geliştirilmiştir. Açısı ortalama 20° ila 35° arasında olan boğazın eğimi de hesaplanır. Ancak, bu tür tesislerin işletilmesi uygulaması, 26°'lik eğimin aşılmasının kaplamanın kalitesini düşürdüğünü göstermektedir. Derinlemesine, dönüştürücünün boyutları 1-2 m'dir, ancak yükleme kapasitesi arttıkça yapının yüksekliği de artabilir. 1 m derinliğe kadar olan geleneksel dönüştürücüler, 50 tondan fazla olmayan bir yükü kabul edebilir. Çap olarak, ortalama 4 ila 7 m arasında değişir. Boyunun kalınlığı 2-2,5 m'dir.

BOF astar

Dönüştürücünün iç duvarlarının koruyucu bir tabaka ile sağlandığı zorunlu teknolojik prosedür. Aynı zamanda, çoğu metalurjik fırının aksine, bu tasarımın, kaplamanın özelliklerini de belirleyen çok daha yüksek termal yüklere maruz kaldığı dikkate alınmalıdır. Bu, iki koruyucu katmanın döşenmesini içeren bir prosedürdür - işlevsel ve güçlendirici. 100-250 mm kalınlığında bir koruyucu takviye tabakası doğrudan gövde yüzeyine bitişiktir. Görevi, ısı kaybını az altmak ve üst tabakanın yanmasını önlemektir. Kullanılan malzeme manyezit veya manyezit-kromit tuğla olup, yıllarca yenilenmeden hizmet verebilir.

Üst çalışma katmanı yaklaşık 500-700 mm kalınlığa sahiptir ve yıprandıkça oldukça sık değiştirilir. Bu aşamada BOF, yanmayan kum veya reçine bağlı refrakter bileşiklerle işlenir. Bu astar tabakasının temel malzemesi manyezit katkılı dolomittir. Standart yük hesaplaması, yaklaşık 100-500 °C'lik bir sıcaklık etkisine dayanmaktadır.

Püskürtme beton astar

Agresif sıcaklık ve kimyasal etkiler altında, dönüştürücü yapısının iç yüzeyleri özelliklerini hızla kaybeder - yine bu, termal korumanın çalışma katmanının dış aşınmasıyla ilgilidir. Püskürtme beton astar onarım işlemi olarak kullanılır. Bu, özel ekipman yardımıyla refrakter bir bileşimin döşendiği bir sıcak indirgeme teknolojisidir. Taban astarının çok aşınmış bölgelerine sürekli değil noktasal olarak uygulanır. Prosedür, su soğutmalı bir mızrağı bir kütle kok tozu ve manyezit tozu ile hasarlı bölgeye besleyen özel püskürtme beton makinelerinde gerçekleştirilir.

Ergitme teknolojileri

Geleneksel olarak, oksijen dönüştürücü eritme uygulamasına yönelik iki yaklaşım vardır - Bessemer ve Thomas. Bununla birlikte, modern yöntemler, fırındaki düşük nitrojen içeriği ile onlardan farklıdır ve bu da iş sürecinin kalitesini artırır. Teknoloji aşağıdaki aşamalarda gerçekleştirilmektedir:

• Not yükleniyor. Yükün toplam kütlesinin yaklaşık %25-27'si kepçeler aracılığıyla eğimli dönüştürücüye yüklenir.
• Doldurmadökme demir veya çelik alaşım. 1450 °C'ye kadar sıcaklıklarda sıvı metal, kepçelerle eğimli bir dönüştürücüye dökülür. İşlem 3 dakikadan fazla sürmez.
• Temizleyin. Bu bölümde, oksijen dönüştürücülerde çelik üretimi teknolojisi, bir gaz-hava karışımının sağlanması açısından farklı yaklaşımlara izin verir. Akış, ekipman tasarımının türüne bağlı olarak yukarıdan, aşağıdan, alttan ve birleşik yollardan yönlendirilebilir.
• Örnek alma. Sıcaklık ölçülür, istenmeyen safsızlıklar giderilir ve bileşimin analizi beklenir. Sonuçları tasarım gereksinimlerini karşılıyorsa, eriyik serbest bırakılır ve değilse ayarlamalar yapılır.

Teknolojinin artıları ve eksileri

Yöntem, yüksek üretkenliği, basit oksijen tedarik şemaları, yapısal güvenilirliği ve genel olarak sürecin organizasyonu için nispeten düşük maliyetleri nedeniyle değerlidir. Dezavantajlara gelince, özellikle çamur ve geri dönüştürülebilir maddelerin eklenmesi açısından kısıtlamalar içerirler. Aynı hurda metal, diğer inklüzyonlarla birlikte %10'dan fazla olamaz ve bu, eritme yapısının gerekli ölçüde değiştirilmesine izin vermez. Ayrıca, üfleme büyük miktarda faydalı demir tüketir.

Teknolojinin uygulanması

Artıların ve eksilerin birleşimi sonuçta dönüştürücü kullanımının doğasını belirledi. Özellikle metalurji tesisleri, malzemenin ağır sanayi ve inşaatta kullanımı için yeterli, düşük alaşımlı, karbon ve alaşımlı yüksek kalitede çelik üretir. çeliklerin alınmasıoksijen dönüştürücü, nihai ürünün kapsamını genişleten alaşımlı ve geliştirilmiş bireysel özelliklerdir. Ortaya çıkan hammaddelerden borular, tel, raylar, donanım, donanım vb. yapılır. Teknoloji ayrıca, yeterli üfleme ile blister bakırın elde edildiği demir dışı metalurjide de yaygın olarak kullanılmaktadır.

Sonuç

Dönüştürücü tesislerinde ergitme, ahlaki olarak modası geçmiş bir teknik olarak kabul edilir, ancak süreç için üretkenlik ve finansal maliyetlerin optimal kombinasyonu nedeniyle kullanılmaya devam etmektedir. Kullanılan ekipmanın yapısal avantajları da büyük ölçüde teknoloji talebini kolaylaştırmaktadır. Metal hurdası, yük, çamur ve diğer atıkların sınırlı bir ölçüde de olsa doğrudan yüklenmesi olasılığı, alaşımı değiştirme olanaklarını genişletir. Başka bir şey, dönme kabiliyetine sahip büyük boyutlu dönüştürücülerin tam teşekküllü çalışması için işletmede uygun bir odanın organizasyonunun gerekli olmasıdır. Bu nedenle, büyük hacimlerde oksijen tasfiyesi ile eritme esas olarak büyük şirketler tarafından gerçekleştirilir.