Oksygenomformer: enhet og stålfremstillingsteknologi

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

I prosessene med å oppnå høyfast stål spiller legeringsoperasjoner og modifikasjon av basissammensetningen en viktig rolle. Grunnlaget for slike prosedyrer er teknikken for å tilsette metallurenheter med forskjellige egenskaper, men gass-luftregulering er også av ingen liten betydning. Det er denne teknologiske operasjonen driften av oksygenomformeren, som er mye brukt i metallurgi ved produksjon av stållegeringer i store volumer, er orientert.

Konverterdesign

Utstyret er et pæreformet kar, forsynt med innvendig foring og tappehull for slipp av smelteprodukter. En åpning med en hals er anordnet i den øvre delen av strukturen for tilførsel av lanse, skrap, smeltet jern, legeringsblandinger og gassfjerning. Tonnasjen varierer fra 50 til 400 tonn. Plate eller sveiset mellomstål brukes som materialer for fremstilling av konstruksjonen.ca 50-70 mm tykk. En typisk oksygenomformeranordning gir mulighet for å løsne bunnen - dette er modifikasjoner med bunnspyling med gass-luftblandinger. Blant hjelpe- og funksjonselementene til enheten kan man skille ut en elektrisk motor, en rørledningsinfrastruktur for sirkulerende oksygenstrømmer, trykklager, en spjeldplattform og en støtteramme for montering av strukturen.

Støtteringer og trunion

Omformeren er plassert på rullelagre, som er festet på rammen. Designet kan være stasjonært, men dette er sjeldent. Vanligvis, på designstadiene, bestemmes muligheten for å transportere eller flytte enheten under visse forhold. Det er for disse funksjonene utstyret i form av støtteringer og pinner er ansvarlig. Gruppen av lagre gir mulighet for vridning av utstyret rundt aksen til tappene. Tidligere modeller av omformere antok kombinasjonen av bæreutstyret og kroppen til smelteutstyret, men på grunn av eksponering for høye temperaturer og deformasjon av hjelpematerialer, ble denne designløsningen erstattet av et mer komplekst, men pålitelig og holdbart skjema for samhandling mellom den funksjonelle enheten og fartøyet.

Spesielt moderne oksygenomformer er forsynt med en separat støttering, inn i strukturen som også er innført tapper og et fast hus. Det teknologiske gapet mellom foringsrøret og støttebasen forhindrer negative temperatureffekter på de følsomme elementene i suspensjoner og mobile mekanismer. Festesystemet til selve omformeren er implementert av stopp. Selve støtteringen er en bærer, dannet av to halvringer og tappplater festet ved dokkingpunktene.

Svivelmekanisme

Den elektriske stasjonen lar omformeren rotere 360°. Gjennomsnittlig rotasjonshastighet er 0,1-1 m/min. I seg selv er denne funksjonen ikke alltid nødvendig - avhengig av organiseringen av teknologiske operasjoner under arbeidsflyten. For eksempel kan en sving være nødvendig for å orientere halsen direkte til punktet for tilførsel av skrap, støping av jern, drenering av stål, etc. Funksjonaliteten til dreiemekanismen kan være forskjellig. Det finnes både enveis og toveis systemer. Som regel antar oksygenomformere med en bæreevne på opptil 200 tonn kun en sving i én retning. Dette skyldes det faktum at i slike design kreves mindre dreiemoment når nakken vippes. For å eliminere forbruket av overflødig energi under driften av tungt utstyr, er det utstyrt med en toveis rotasjonsmekanisme, som kompenserer for kostnadene ved å manipulere nakken. Strukturen til torsjonssystemet inkluderer en girkasse, en elektrisk motor og en spindel. Dette er det tradisjonelle arrangementet av en stasjonær stasjon montert på en betongmasse. Mer teknologiske hengslede mekanismer er festet på tappen og drevet av et drevet gir med et system av lagre, som også aktiveres av elektriske motorer gjennom et akselsystem.

Omformerdimensjoner

Under prosjekteringen må designparametrene beregnes basert på hvilket omtrentlig rensingsvolum, unntatt smelteutkast, vil bli produsert. De siste årene er det utviklet enheter som tar imot materialer i volumer fra 1 til 0,85 m3/t. Hellingen på halsen beregnes også, hvis vinkel er i gjennomsnitt fra 20° til 35°. Praksisen med å betjene slike anlegg viser imidlertid at overskridelse av helningen på 26° forringer kvaliteten på foringen. I dybden er dimensjonene til omformeren 1-2 m, men etter hvert som lastekapasiteten øker, kan også høyden på konstruksjonen øke. Konvensjonelle omformere på opptil 1 m dyp kan tåle en belastning på ikke mer enn 50 tonn. Når det gjelder diameteren, varierer den i gjennomsnitt fra 4 til 7 m. Tykkelsen på halsen er 2-2,5 m.

BOF lining

Obligatorisk teknologisk prosedyre, hvor de indre veggene til omformeren er utstyrt med et beskyttende lag. Samtidig bør det tas i betraktning at, i motsetning til de fleste metallurgiske ovner, er denne designen utsatt for mye høyere termiske belastninger, noe som også bestemmer egenskapene til foringen. Dette er en prosedyre som involverer legging av to beskyttende lag - funksjonelle og forsterkende. Et lag med beskyttende forsterkning med en tykkelse på 100-250 mm er tilstøtende direkte til overflaten av kroppen. Dens oppgave er å redusere varmetapet og forhindre utbrenning av det øvre laget. Materialet som brukes er magnesit eller magnesit-kromitt murstein, som kan fungere i årevis uten fornyelse.

Det øverste arbeidslaget har en tykkelse på ca. 500-700 mm og skiftes ganske ofte etter hvert som det slites ut. På dette stadiet behandles BOF med ikke-brennende sand- eller harpiksbundne ildfaste forbindelser. Grunnmaterialet for dette foringslaget er dolomitt med magnesittilsetningsstoffer. Standard lastberegning er basert på en temperatureffekt på ca. 100-500 °C.

Shotcrete fôr

Under aggressive temperaturer og kjemiske påvirkninger mister de indre overflatene til omformerstrukturen raskt sine kvaliteter - igjen, dette gjelder utvendig slitasje på arbeidslaget for termisk beskyttelse. Sprøytebetongforing brukes som reparasjonsoperasjon. Dette er en varmreduksjonsteknologi der en ildfast sammensetning legges ved hjelp av spesialutstyr. Den påføres ikke på en kontinuerlig måte, men punktvis på sterkt slitte områder av bunnen. Prosedyren utføres på spesielle sprøytebetongmaskiner som mater en vannkjølt lanse med en masse koksstøv og magnesitpulver til det skadede området.

Smelteteknologi

Tradisjonelt er det to tilnærminger til implementering av oksygenomformersmelting - Bessemer og Thomas. Imidlertid skiller moderne metoder seg fra dem ved lavt nitrogeninnhold i ovnen, noe som forbedrer kvaliteten på arbeidsprosessen. Teknologien utføres i følgende stadier:

• Laster skrap. Omtrent 25-27 % av ladningens totale masse lastes inn i den skrånende omformeren ved hjelp av scoops.
• Fyllingstøpejern eller stållegering. Flytende metall ved temperaturer opp til 1450 °C helles i en skrå omformer ved hjelp av øser. Operasjonen varer ikke mer enn 3 minutter.
• Purge. I denne delen tillater teknologien for stålfremstilling i oksygenomformere forskjellige tilnærminger når det gjelder tilførsel av en gass-luftblanding. Strømmen kan styres ovenfra, under, bunn og kombinert vei, avhengig av type utstyrsdesign.
• Mottar prøver. Temperaturen måles, uønskede urenheter fjernes, og analysen av sammensetningen forventes. Hvis resultatene oppfyller designkravene, frigjøres smelten, og hvis ikke, gjøres justeringer.

Fordeler og ulemper med teknologi

Metoden er verdsatt for sin høye produktivitet, enkle oksygentilførselsordninger, strukturelle pålitelighet og relativt lave kostnader generelt for organisering av prosessen. Når det gjelder ulempene, inkluderer de spesielt begrensninger når det gjelder tilførsel av slam og resirkulerbart materiale. Det samme skrapmetallet med andre inneslutninger kan ikke være mer enn 10%, og dette tillater ikke å endre strukturen til smeltingen i nødvendig grad. Blåsing forbruker også en stor mengde nyttig jern.

Applikasjon av teknologi

Kombinasjonen av plusser og minuser avgjorde til slutt karakteren av bruken av omformere. Spesielt metallurgiske anlegg produserer lavlegert, karbon- og legert stål av høy kvalitet, tilstrekkelig for bruk av materialet i tungindustri og bygg. Mottar stål innoksygen omformer er legert og forbedret individuelle egenskaper, som utvider omfanget av det endelige produktet. Rør, wire, skinner, hardware, hardware, etc. er laget av de resulterende råvarene. Teknologien er også mye brukt i ikke-jernholdig metallurgi, hvor blisterkobber oppnås med tilstrekkelig blåsing.

Konklusjon

Smelting i omformeranlegg anses som en moralsk foreldet teknikk, men den brukes fortsatt på grunn av den optimale kombinasjonen av produktivitet og økonomiske kostnader for prosessen. I stor grad tilrettelegges også etterspørselen etter teknologi av de strukturelle fordelene ved utstyret som brukes. Samme mulighet for direkte lasting av metallskrap, ladning, slam og annet avfall, om enn i begrenset omfang, utvider mulighetene for å modifisere legeringen. En annen ting er at for fullverdig drift av store omformere med evne til å snu, er det nødvendig med organisering av et passende rom i bedriften. Derfor utføres smelting med oksygenrensing i store volumer hovedsakelig av store selskaper.