Definizione di base di convertitore
Un convertitore è un forno cilindrico per la produzione dell'acciaio con un corpo che può ruotare attorno ad un asse orizzontale. Il corpo del forno è costituito da piastre di acciaio di forma cilindrica e rivestite con materiali refrattari. Secondo il rivestimento si divide in basici e acidi; secondo il metodo di soffiaggio del gas, si divide in soffiato dal basso-, soffiato lateralmente-e soffiato dall'alto-soffiato; e in base al gas utilizzato si divide in convertitori ad aria e convertitori a ossigeno. La produzione dell'acciaio tramite convertitore è un metodo di produzione dell'acciaio che non richiede una fonte di calore esterna e utilizza principalmente metallo caldo liquido come materia prima. I convertitori presentano i vantaggi di attrezzature semplici, basso costo ed elevata efficienza produttiva e possono essere utilizzati anche per la fusione di metalli come rame e nichel.
Caratteristiche di base del convertitore
Il convertitore è costituito da un corpo forno cilindrico supportato da perni orizzontali. Il guscio esterno è saldato da piastre di acciaio spesse 20-50 mm e il rivestimento refrattario può raggiungere uno spessore di 400-800 mm. La capacità dei forni standard varia da 30 a 400 tonnellate, con le apparecchiature domestiche tradizionali concentrate nella gamma da 120 a 300 tonnellate. L'angolo di inclinazione del corpo del forno è controllato nell'intervallo da 0 a 90 gradi tramite un sistema idraulico.
I convertitori sono classificati in base al materiale di rivestimento refrattario in basici (con rivestimento in magnesite o dolomite) o acidi (con rivestimento in materiale siliceo); a seconda della parte del forno in cui viene insufflato il gas, si classificano come soffiati dal basso-, soffiati dall'alto-o soffiati lateralmente-; e a seconda del gas utilizzato si classificano come convertitori ad aria o convertitori a ossigeno.
Il moderno-convertitore di ossigeno basico ad alta efficienza è il prodotto di oltre 50 anni di sviluppo continuo, ottenendo progressi significativi nella durata del forno, una maggiore capacità di carica e una manutenzione ridotta. La progettazione del convertitore deve affrontare le sfide legate alle alte temperature, all'impatto meccanico e allo stress termico. Il sistema di sospensione è molto importante per ottenere una lunga durata del convertitore.
Processo di fusione e tecnologia di conversione
La produzione dell'acciaio tramite convertitore è un metodo di produzione dell'acciaio che non richiede una fonte di calore esterna e utilizza principalmente metallo caldo liquido come materia prima. I convertitori vengono classificati in base al materiale del rivestimento refrattario in basici o acidi; a seconda della parte del forno in cui viene insufflato il gas, si classificano come soffiati dal basso-, soffiati dall'alto-o soffiati lateralmente-; e a seconda del gas utilizzato si classificano come convertitori ad aria o convertitori a ossigeno. La produzione di acciaio con convertitore soffiato dall'alto-di base a ossigeno (processo LD/BOF) è il metodo principale della moderna produzione dell'acciaio. Nella produzione dell'acciaio con convertitori di ossigeno soffiato dal fondo-, l'ossigeno viene soffiato attraverso gli ugelli inferiori. La produzione combinata di acciaio con convertitore di soffiaggio unisce i vantaggi del soffiaggio dall'alto-e dal soffiaggio dal basso-. Il processo di soffiaggio combinato combina la tecnologia di soffiaggio dell'ossigeno superiore e inferiore, adottata dalla Shijiazhuang Iron and Steel Company per migliorare l'efficienza dell'agitazione del bagno. La moderna fusione con convertitore utilizza ampiamente sistemi di sublanza, agitazione dal fondo, dispositivi di arresto delle scorie, sistemi di controllo automatico e altre tecnologie. Il sistema di sublance misura la temperatura, il contenuto di carbonio e il livello del bagno, consentendo misurazioni tempestive durante il soffiaggio. I tappi per scorie riducono il trascinamento delle scorie nella siviera e diminuiscono il consumo di disossidante. La tecnologia di agitazione del gas inerte di fondo sfrutta i vantaggi del soffiaggio dal basso per migliorare l'agitazione del bagno. Durante la fusione dell'acciaio inossidabile, la temperatura del bagno deve essere mantenuta a 1650-1700 gradi. La formula della costante di equilibrio per la reazione di ossidazione del carbonio-cromo è log Pco=1160/T+2.003, che mostra differenze significative rispetto ai tradizionali processi con forno elettrico. Gli schizzi di scorie per la manutenzione del rivestimento possono prolungare la durata del forno fino a 8.000-12.000 colate. L'applicazione di sfere ferma scorie aumenta la resa dell'acciaio di 1,2-1,8 punti percentuali. Tecnologie come la "produzione dell'acciaio a una-chiave", la maschiatura automatica e il soffiaggio intelligente sono state applicate con successo. La tecnologia one-key per la produzione dell'acciaio consente di ottenere una produzione dell'acciaio completamente automatizzata attraverso modelli statici che calcolano con precisione la carica dei rottami, la posizione della lancia dell'ossigeno e i tempi di misurazione della sublance. Il sistema di maschiatura automatica utilizza il riconoscimento delle immagini, la misurazione del raggio laser, il calcolo tridimensionale e altre tecnologie per completare processi di maschiatura completamente automatizzati, tra cui l'inclinazione del convertitore, il movimento del carrello siviera e l'aggiunta di lega. Le tecnologie chiave per la produzione intelligente dell’acciaio includono il monitoraggio multicanale e l’intervento intelligente, che possono migliorare il tasso di successo del contenuto di carbonio, della temperatura e dei tempi alla fine del soffiaggio.
Applicazioni del convertitore
Attualmente, i convertitori costituiscono l'attrezzatura principale nel lungo processo di produzione dell'acciaio-dell'altoforno-convertitore e rappresentano circa il 90% della produzione totale di acciaio grezzo della Cina. Negli ultimi anni sono state ampiamente promosse le applicazioni intelligenti nei convertitori. Ad esempio, TISCO ha implementato con successo sistemi di produzione dell'acciaio "one-key" e di prelievo automatico del convertitore; Tangsteel ha applicato una tecnologia di soffiaggio intelligente per ottenere una fusione efficiente; Luoyuan Mingguang ha completato la seconda-fase del progetto di produzione dell'acciaio con convertitori da 110 tonnellate; e il Gruppo Hongda ha costruito una linea di produzione di calce attiva per fornire materiali ausiliari ai convertitori.
