Konvertuesi i oksigjenit: pajisje dhe teknologji për prodhimin e çelikut

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Në proceset e përftimit të çeliqeve me rezistencë të lartë, operacionet e lidhjes dhe modifikimi i përbërjes bazë luajnë një rol të rëndësishëm. Baza e procedurave të tilla është teknika e shtimit të papastërtive metalike të vetive të ndryshme, por rregullimi i gazit-ajrit gjithashtu nuk ka rëndësi të vogël. Pikërisht në këtë operacion teknologjik është orientuar funksionimi i konvertuesit të oksigjenit, i cili përdoret gjerësisht në metalurgji në prodhimin e lidhjeve të çelikut në vëllime të mëdha.

Dizajni i konvertuesit

Pajisja është një enë në formë dardhe, e pajisur me një rreshtim të brendshëm dhe një vrimë rubineti për lëshimin e produkteve të shkrirjes. Në pjesën e sipërme të strukturës sigurohet një hapje me qafë për furnizimin e heshtit, skrapit, hekurit të shkrirë, përzierjeve të lidhjeve dhe heqjes së gazit. Tonazhi varion nga 50 deri në 400 ton. Leta ose çeliku mesatar i salduar përdoret si materiale për prodhimin e strukturës.me trashësi rreth 50-70 mm. Një pajisje tipike e konvertuesit të oksigjenit siguron mundësinë e shkëputjes së pjesës së poshtme - këto janë modifikime me pastrimin e poshtëm me përzierje gaz-ajër. Ndër elementët ndihmës dhe funksionalë të njësisë, mund të veçohet një motor elektrik, një infrastrukturë tubacioni për qarkullimin e rrjedhave të oksigjenit, kushinetat e shtytjes, një platformë amortizuese dhe një kornizë mbështetëse për montimin e strukturës.

Unaza dhe trungje mbështetëse

Konvertuesi ndodhet në kushinetat e rulit, të cilat janë të fiksuara në kornizë. Dizajni mund të jetë i palëvizshëm, por kjo është e rrallë. Zakonisht, në fazat e projektimit, përcaktohet mundësia e transportit ose lëvizjes së njësisë në kushte të caktuara. Është për këto funksione që pajisja në formën e unazave mbështetëse dhe kunjave është përgjegjëse. Grupi i kushinetave ofron mundësinë e përdredhjes së pajisjes rreth boshtit të trungjeve. Modelet e mëparshme të konvertuesve supozonin kombinimin e pajisjeve bartëse dhe trupit të pajisjeve të shkrirjes, por për shkak të ekspozimit ndaj temperaturave të larta dhe deformimit të materialeve ndihmëse, kjo zgjidhje projektuese u zëvendësua nga një skemë më komplekse, por e besueshme dhe e qëndrueshme e ndërveprimit midis njësia funksionale dhe ena.

Konvertuesi modern i oksigjenit, në veçanti, është i pajisur me një unazë të veçantë mbështetëse, në strukturën e së cilës futen edhe mbështjelljet dhe një shtresë e fiksuar. Hendeku teknologjik midis shtresës së jashtme dhe bazës mbështetëse parandalon efektet negative të temperaturës në elementët e ndjeshëm të pezullimeve dhe mekanizmave të lëvizshëm. Sistemi i fiksimit të vetë konvertuesit zbatohet me ndalesa. Vetë unaza mbështetëse është një bartës, e formuar nga dy gjysmë unaza dhe pllaka trungjesh të fiksuara në pikat e lidhjes.

Mekanizëm rrotullues

Disku elektrik lejon që konverteri të rrotullohet 360°. Shpejtësia mesatare e rrotullimit është 0,1-1 m/min. Në vetvete, ky funksion nuk kërkohet gjithmonë - në varësi të organizimit të operacioneve teknologjike gjatë rrjedhës së punës. Për shembull, mund të kërkohet një kthesë për të orientuar qafën drejtpërdrejt në pikën e furnizimit të skrapit, derdhjes së hekurit, kullimit të çelikut, etj. Funksionaliteti i mekanizmit të tornimit mund të jetë i ndryshëm. Ekzistojnë sisteme njëkahëshe dhe dykahëshe. Si rregull, konvertuesit e oksigjenit me një kapacitet mbajtës deri në 200 tonë supozojnë një kthesë vetëm në një drejtim. Kjo për faktin se në modele të tilla kërkohet më pak çift rrotullues kur anon qafën. Për të eliminuar konsumin e energjisë së tepërt gjatë funksionimit të pajisjeve të rënda, është i pajisur me një mekanizëm rrotullimi me dy drejtime, i cili kompenson koston e manipulimit të qafës. Struktura e sistemit të rrotullimit përfshin një kuti ingranazhi, një motor elektrik dhe një gisht. Ky është rregullimi tradicional i një disku të palëvizshëm të montuar në një mallë betoni. Më shumë mekanizma të varur teknologjik janë të fiksuar në trung dhe drejtohen nga një ingranazh me një sistem kushinetash, të cilat aktivizohen gjithashtu nga motorët elektrikë përmes një sistemi bosht.

Dimensionet e konvertuesit

Gjatë projektimit, parametrat e projektimit duhet të llogariten bazuar në vëllimin e përafërt të pastrimit, duke përjashtuar nxjerrjen e shkrirjes, që do të prodhohet. Vitet e fundit janë zhvilluar njësi që pranojnë materiale në vëllime nga 1 deri në 0,85 m3/t. Përllogaritet edhe pjerrësia e fytit, këndi i të cilit është mesatarisht nga 20° deri në 35°. Megjithatë, praktika e funksionimit të objekteve të tilla tregon se tejkalimi i pjerrësisë prej 26° degradon cilësinë e veshjes. Në thellësi, dimensionet e konvertuesit janë 1-2 m, por me rritjen e kapacitetit të ngarkimit, lartësia e strukturës mund të rritet gjithashtu. Konvertorët konvencionalë deri në 1 m të thellë mund të pranojnë një ngarkesë jo më shumë se 50 ton. Përsa i përket diametrit, ai varion mesatarisht nga 4 në 7 m. Trashësia e qafës është 2-2.5 m.

Rreshtim BOF

Procedurë teknologjike e detyrueshme, gjatë së cilës muret e brendshme të konvertuesit pajisen me një shtresë mbrojtëse. Në të njëjtën kohë, duhet të merret parasysh se, ndryshe nga shumica e furrave metalurgjike, ky dizajn i nënshtrohet ngarkesave termike shumë më të larta, gjë që përcakton gjithashtu tiparet e rreshtimit. Kjo është një procedurë që përfshin vendosjen e dy shtresave mbrojtëse - funksionale dhe përforcuese. Një shtresë e përforcimit mbrojtës me një trashësi 100-250 mm është ngjitur drejtpërdrejt me sipërfaqen e trupit. Detyra e tij është të zvogëlojë humbjen e nxehtësisë dhe të parandalojë djegien e shtresës së sipërme. Materiali i përdorur është magnezit ose tulla magnezit-kromit, e cila mund të shërbejë për vite pa rinovim.

Shtesa e sipërme e punës ka një trashësi rreth 500-700 mm dhe zëvendësohet mjaft shpesh pasi konsumohet. Në këtë fazë, BOF trajtohet me komponime zjarrduruese të lidhura me rërë ose rrëshirë që nuk shkrihen. Materiali bazë për këtë shtresë rreshtimi është dolomiti me aditivë magneziti. Llogaritja standarde e ngarkesës bazohet në një efekt të temperaturës prej rreth 100-500 °C.

Rreshtim i shkrepjes

Nën temperaturë agresive dhe ndikime kimike, sipërfaqet e brendshme të strukturës së konvertuesit humbasin shpejt cilësitë e tyre - përsëri, kjo ka të bëjë me veshjen e jashtme të shtresës së punës të mbrojtjes termike. Veshja e hekurt përdoret si një operacion riparimi. Kjo është një teknologji e reduktimit të nxehtë në të cilën vendoset një përbërje zjarrduruese me ndihmën e pajisjeve speciale. Zbatohet jo në mënyrë të vazhdueshme, por në drejtim të pikës në zonat shumë të konsumuara të veshjes së bazës. Procedura kryhet në makineri të posaçme të grimcimit që ushqejnë një heshtë të ftohur me ujë me një masë pluhuri koksi dhe pluhur magneziti në zonën e dëmtuar.

Teknologjitë e shkrirjes

Tradicionalisht, ekzistojnë dy qasje për zbatimin e shkrirjes së konvertuesit të oksigjenit - Bessemer dhe Thomas. Megjithatë, metodat moderne ndryshojnë prej tyre me përmbajtje të ulët të azotit në furrë, gjë që përmirëson cilësinë e procesit të punës. Teknologjia po kryhet në fazat e mëposhtme:

• Po ngarkohet skrap. Rreth 25-27% e masës totale të ngarkesës ngarkohet në konvertuesin e pjerrët me anë të lugëve.
• Mbushjegize ose aliazh çeliku. Metali i lëngshëm në temperatura deri në 1450 °C derdhet në një konvertues të anuar me anë të lugëve. Operacioni zgjat jo më shumë se 3 minuta.
• Pastrim. Në këtë pjesë, teknologjia e prodhimit të çelikut në konvertuesit e oksigjenit lejon qasje të ndryshme në drejtim të furnizimit të një përzierje gaz-ajër. Rrjedha mund të drejtohet nga lart, poshtë, poshtë dhe mënyra të kombinuara, në varësi të llojit të dizajnit të pajisjes.
• Marrja e mostrave. Matet temperatura, hiqen papastërtitë e padëshiruara dhe pritet analiza e përbërjes. Nëse rezultatet e tij plotësojnë kërkesat e projektimit, shkrirja lirohet dhe nëse jo, bëhen rregullime.

Të mirat dhe të këqijat e teknologjisë

Metoda vlerësohet për produktivitetin e saj të lartë, skemat e thjeshta të furnizimit me oksigjen, besueshmërinë strukturore dhe kostot relativisht të ulëta në përgjithësi për organizimin e procesit. Për sa i përket disavantazheve, ato, në veçanti, përfshijnë kufizime për sa i përket shtimit të llumit dhe materialeve të riciklueshme. I njëjti skrap metalik me përfshirje të tjera mund të jetë jo më shumë se 10%, dhe kjo nuk lejon të modifikohet struktura e shkrirjes në masën e kërkuar. Gjithashtu, fryrja konsumon një sasi të madhe hekuri të dobishëm.

Zbatimi i teknologjisë

Kombinimi i pluseve dhe minuseve përfundimisht përcaktoi natyrën e përdorimit të konvertuesve. Në veçanti, impiantet metalurgjike prodhojnë çelik me aliazh të ulët, karbon dhe aliazh të cilësisë së lartë, të mjaftueshëm për përdorimin e materialit në industrinë e rëndë dhe në ndërtim. Marrja e çeliqeve nëKonvertuesi i oksigjenit është i lidhur dhe përmirëson vetitë individuale, gjë që zgjeron fushën e produktit përfundimtar. Nga lëndët e para që rezultojnë prodhohen tuba, tela, shina, harduer, harduer etj.. Teknologjia përdoret gjerësisht edhe në metalurgjinë me ngjyra, ku bakri blister fitohet me fryrje të mjaftueshme.

Përfundim

Shkrirja në objektet e konvertuesit konsiderohet një teknikë moralisht e vjetëruar, por ajo vazhdon të përdoret për shkak të kombinimit optimal të produktivitetit dhe kostove financiare për procesin. Në një masë të madhe, kërkesa për teknologji lehtësohet edhe nga avantazhet strukturore të pajisjeve të përdorura. E njëjta mundësi e ngarkimit të drejtpërdrejtë të skrapit të metalit, ngarkesës, llumit dhe mbetjeve të tjera, ndonëse në një masë të kufizuar, zgjeron mundësitë për modifikimin e aliazhit. Një tjetër gjë është se për funksionimin e plotë të konvertuesve me madhësi të madhe me aftësinë për t'u kthyer, kërkohet organizimi i një dhome të përshtatshme në ndërmarrje. Prandaj, shkrirja me pastrimin e oksigjenit në vëllime të mëdha kryhet kryesisht nga kompani të mëdha.