В 1856 г. англичанин Г. Бессемер создал конвертер - агрегат,
превращающий расплавленный чугун в сталь без дополнительного нагрева
(см. Железо, сталь, чугун). Корпус конвертера -- стальной кожух,
выложенный внутри огнеупорным кирпичом. В конвертер заливают жидкий
чугун, а затем всю толщу чугуна продувают мощным потоком воздуха, чтобы
отнять от чугуна углерод.
Вбессемеровском конвертере можно переплавлять не всякий чугун, а только
такой, в составе которого есть кремний и марганец. Соединяясь с
кислородом подаваемого воздуха, они выделяют большое количество теплоты,
которая и обеспечивает быстрое выгорание углерода. Но все же теплоты не
хватает, чтобы расплавлять твердые куски металла. Поэтому в
бессемеровском конвертере нельзя перерабатывать железный лом или твердый
чугун. Это резко ограничило возможности его применения, особенно с
появлением мартеновских печей.
Кислородный конвертер в разрезе
Схема производства стали в конвертере, заливка
чугуна
Схема производства стали в конвертере, продувка
Схема производства стали в конвертере, выпуск
стали
Схема производства стали в конвертере, слив
шлака
С 1950-х гг. стали широко применяться кислородные конвертеры для
выплавки стали. Кислород значительно ускорил металлургические процессы,
повысил производительность агрегатов. В конвертеры кислород подают либо
через днище, либо сверху, через специальную трубу - фурму. Оказалось,
что таким способом можно не только перерабатывать жидкий чугун, но и
добавлять в него значительные количества твердого чугуна и железного
лома, который раньше можно было перерабатывать только в мартеновских
печах. Поэтому кислородные конвертеры получили большое распространение.
Кислородные конвертеры вмещают 100- 350 т жидкого чугуна. Такие
конвертеры ра-
ботают на заводе <Азовсталь>, Череповецком металлургическом заводе. Под
действием кислорода в первые 5-10 мин окисляются кремний и марганец, в
результате чего температура в конвертере поднимается с 1200-1250 до
1400-1450° С, и углерод быстро и интенсивно выгорает. В конце процесса
температура достигает 1600° С.
По окончании продувки конвертер наклоняют и сливают полученную сталь в
ковш. Весь процесс занимает менее 1 ч, т. е. идет гораздо быстрее, чем в
мартеновской печи.
Есть и еще одно преимущество. В кислородных конвертерах все процессы
механизированы и автоматизированы. Все чаще управление конвертерами
поручается электронным вычислительным машинам.
В 1980 г. доля кислородно-конвертерной стали в мировой выплавке
составляла свыше 50%.
