Penukar oksigen: peranti dan teknologi pembuatan keluli

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Dalam proses mendapatkan keluli berkekuatan tinggi, operasi mengaloi dan pengubahsuaian komposisi asas memainkan peranan penting. Asas prosedur sedemikian adalah teknik menambah kekotoran logam pelbagai sifat, tetapi peraturan gas-udara juga tidak penting. Operasi teknologi inilah yang berorientasikan operasi penukar oksigen, yang digunakan secara meluas dalam metalurgi dalam pengeluaran aloi keluli dalam jumlah yang besar.

Reka bentuk penukar

Peralatan ialah bekas berbentuk buah pir, disediakan dengan lapisan dalam dan lubang paip untuk mengeluarkan produk peleburan. Pembukaan dengan leher disediakan di bahagian atas struktur untuk membekalkan tombak, sekerap, besi cair, campuran mengaloi dan penyingkiran gas. Tonaj berbeza dari 50 hingga 400 tan. Keluli sederhana lembaran atau dikimpal digunakan sebagai bahan untuk pembuatan struktur.kira-kira 50-70 mm tebal. Peranti penukar oksigen biasa menyediakan kemungkinan untuk melepaskan bahagian bawah - ini adalah pengubahsuaian dengan pembersihan bawah dengan campuran gas-udara. Antara elemen tambahan dan fungsi unit, seseorang boleh memilih motor elektrik, infrastruktur saluran paip untuk mengedarkan aliran oksigen, galas tujah, platform peredam dan rangka sokongan untuk memasang struktur.

Deringan sokongan dan trunnion

Penukar terletak pada galas roller, yang dipasang pada bingkai. Reka bentuknya mungkin tidak bergerak, tetapi ini jarang berlaku. Biasanya, pada peringkat reka bentuk, kemungkinan mengangkut atau memindahkan unit dalam keadaan tertentu ditentukan. Ia adalah untuk fungsi ini bahawa peralatan dalam bentuk cincin sokongan dan pin bertanggungjawab. Kumpulan galas menyediakan kemungkinan kilasan peralatan di sekeliling paksi trunnion. Model penukar terdahulu mengandaikan gabungan peralatan pembawa dan badan peralatan lebur, tetapi disebabkan pendedahan kepada suhu tinggi dan ubah bentuk bahan tambahan, penyelesaian reka bentuk ini digantikan dengan skema interaksi yang lebih kompleks, tetapi boleh dipercayai dan tahan lama antara unit berfungsi dan kapal.

Penukar oksigen moden, khususnya, disediakan dengan gelang sokongan yang berasingan, ke dalam struktur yang trunnion dan selongsong tetap turut dimasukkan. Jurang teknologi antara selongsong dan pangkalan sokongan menghalang kesan suhu negatif pada unsur sensitif penggantungan dan mekanisme mudah alih. Sistem penetapan penukar itu sendiri dilaksanakan dengan hentian. Gelang sokongan itu sendiri ialah pembawa, dibentuk oleh dua cincin separuh dan plat trunnion yang dipasang pada titik dok.

Mekanisme pusing

Pemacu elektrik membolehkan penukar berputar 360°. Purata kelajuan putaran ialah 0.1-1 m/min. Dengan sendirinya, fungsi ini tidak selalu diperlukan - bergantung pada organisasi operasi teknologi semasa aliran kerja. Sebagai contoh, pusingan mungkin diperlukan untuk mengorientasikan leher terus ke titik membekalkan sekerap, menuang besi, keluli penyaliran, dll. Kefungsian mekanisme pusingan mungkin berbeza. Terdapat kedua-dua sistem sehala dan dua hala. Sebagai peraturan, penukar oksigen dengan kapasiti tampung sehingga 200 tan mengambil pusingan ke satu arah sahaja. Ini disebabkan oleh fakta bahawa dalam reka bentuk sedemikian kurang tork diperlukan apabila mencondongkan leher. Untuk menghapuskan penggunaan tenaga yang berlebihan semasa operasi peralatan tugas berat, ia disediakan dengan mekanisme putaran dua hala, yang mengimbangi kos memanipulasi leher. Struktur sistem kilasan termasuk kotak gear, motor elektrik dan gelendong. Ini adalah susunan tradisional pemacu pegun yang dipasang pada senarai yg panjang lebar konkrit. Lebih banyak mekanisme berengsel teknologi dipasang pada trunnion dan digerakkan oleh gear yang digerakkan dengan sistem galas, yang juga diaktifkan oleh motor elektrik melalui sistem aci.

Dimensi penukar

Semasa reka bentuk, parameter reka bentuk mesti dikira berdasarkan anggaran isipadu pembersihan, tidak termasuk lentingan cair, yang akan dihasilkan. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, unit telah dibangunkan yang menerima bahan dalam jumlah dari 1 hingga 0.85 m3/t. Cerun tekak juga dikira, sudutnya purata dari 20° hingga 35°. Walau bagaimanapun, amalan mengendalikan kemudahan sedemikian menunjukkan bahawa melebihi cerun 26° merendahkan kualiti lapisan. Secara mendalam, dimensi penukar adalah 1-2 m, tetapi apabila kapasiti pemuatan meningkat, ketinggian struktur juga boleh meningkat. Penukar konvensional sehingga 1 m dalam boleh menerima beban tidak lebih daripada 50 tan. Bagi diameter, ia berbeza secara purata dari 4 hingga 7 m. Ketebalan leher ialah 2-2.5 m.

lapik BOF

Prosedur teknologi wajib, di mana dinding dalaman penukar disediakan dengan lapisan pelindung. Pada masa yang sama, perlu diambil kira bahawa, tidak seperti kebanyakan relau metalurgi, reka bentuk ini tertakluk kepada beban haba yang lebih tinggi, yang juga menentukan ciri-ciri lapisan. Ini adalah prosedur yang melibatkan peletakan dua lapisan pelindung - berfungsi dan mengukuhkan. Lapisan tetulang pelindung dengan ketebalan 100-250 mm bersebelahan terus dengan permukaan badan. Tugasnya adalah untuk mengurangkan kehilangan haba dan mencegah keletihan lapisan atas. Bahan yang digunakan ialah bata magnesit atau magnesit-kromit, yang boleh digunakan selama bertahun-tahun tanpa pembaharuan.

Lapisan kerja atas mempunyai ketebalan kira-kira 500-700 mm dan diganti dengan kerap apabila ia haus. Pada peringkat ini, BOF dirawat dengan sebatian refraktori pasir atau resin yang tidak terbakar. Bahan asas untuk lapisan pelapik ini ialah dolomit dengan bahan tambahan magnesit. Pengiraan beban standard adalah berdasarkan kesan suhu kira-kira 100-500 °C.

Lapik shotcrete

Di bawah pengaruh suhu dan kimia yang agresif, permukaan dalaman struktur penukar dengan cepat kehilangan kualitinya - sekali lagi, ini melibatkan haus luaran lapisan kerja perlindungan haba. Lapisan Shotcrete digunakan sebagai operasi pembaikan. Ini adalah teknologi pengurangan panas di mana komposisi refraktori diletakkan dengan bantuan peralatan khas. Ia digunakan bukan secara berterusan, tetapi mengikut arah pada bahagian lapisan asas yang haus teruk. Prosedur ini dilakukan pada mesin shotcrete khas yang menyalurkan tombak yang disejukkan air dengan jisim habuk kok dan serbuk magnesit ke kawasan yang rosak.

Teknologi peleburan

Secara tradisinya, terdapat dua pendekatan untuk pelaksanaan peleburan penukar oksigen - Bessemer dan Thomas. Walau bagaimanapun, kaedah moden berbeza daripada mereka dengan kandungan nitrogen yang rendah dalam relau, yang meningkatkan kualiti proses kerja. Teknologi ini sedang dijalankan dalam peringkat berikut:

• Memuatkan sekerap. Kira-kira 25-27% daripada jumlah jisim cas dimuatkan ke dalam penukar condong melalui sudu.
• Pengisianbesi tuang atau aloi keluli. Logam cecair pada suhu sehingga 1450 °C dituangkan ke dalam penukar senget dengan senduk. Operasi berlangsung tidak lebih daripada 3 minit.
• Purge. Di bahagian ini, teknologi pembuatan keluli dalam penukar oksigen membolehkan pendekatan yang berbeza dari segi membekalkan campuran gas-udara. Aliran boleh diarahkan dari atas, bawah, bawah dan cara gabungan, bergantung pada jenis reka bentuk peralatan.
• Menerima sampel. Suhu diukur, kekotoran yang tidak diingini dikeluarkan, dan analisis komposisi dijangka. Jika keputusannya memenuhi keperluan reka bentuk, cair dilepaskan dan jika tidak, pelarasan dibuat.

Kebaikan dan keburukan teknologi

Kaedah ini dinilai kerana produktivitinya yang tinggi, skim bekalan oksigen yang mudah, kebolehpercayaan struktur dan kos yang agak rendah secara umum untuk organisasi proses. Bagi keburukan, mereka, khususnya, termasuk sekatan dari segi penambahan enapcemar dan kitar semula. Logam sekerap yang sama dengan kemasukan lain boleh tidak lebih daripada 10%, dan ini tidak membenarkan untuk mengubah suai struktur peleburan ke tahap yang diperlukan. Selain itu, meniup menggunakan sejumlah besar besi berguna.

Aplikasi teknologi

Gabungan tambah dan tolak akhirnya menentukan sifat penggunaan penukar. Khususnya, loji metalurgi menghasilkan keluli aloi rendah, karbon dan aloi berkualiti tinggi, mencukupi untuk kegunaan bahan dalam industri berat dan pembinaan. Menerima keluli masukpenukar oksigen dialoi dan sifat individu yang dipertingkatkan, yang meluaskan skop produk akhir. Paip, wayar, rel, perkakasan, perkakasan, dsb. diperbuat daripada bahan mentah yang terhasil. Teknologi ini juga digunakan secara meluas dalam metalurgi bukan ferus, di mana kuprum lepuh diperoleh dengan tiupan yang mencukupi.

Kesimpulan

Pencairan dalam kemudahan penukar dianggap sebagai teknik usang dari segi moral, tetapi ia terus digunakan kerana gabungan produktiviti dan kos kewangan yang optimum untuk proses tersebut. Sebilangan besar, permintaan untuk teknologi juga difasilitasi oleh kelebihan struktur peralatan yang digunakan. Kemungkinan yang sama untuk memuatkan langsung sekerap logam, cas, enap cemar dan sisa lain, walaupun pada tahap yang terhad, memperluaskan kemungkinan untuk mengubah suai aloi. Perkara lain ialah untuk operasi penuh penukar bersaiz besar dengan keupayaan untuk membelok, organisasi bilik yang sesuai di perusahaan diperlukan. Oleh itu, peleburan dengan pembersihan oksigen dalam jumlah besar dijalankan terutamanya oleh syarikat besar.