Окисленность шлака
Диаметр рабочего пространства кислородного конвертера донного дутья больше, чем в конвертере верхнего дутья равного тоннажа, а кислород подается в металл при помощи нескольких фурм, рассредоточенных по площади днища. Это позволяет увеличить интенсивность продувки и сократить ее продолжительность на 10 – 20%.
Большая интенсивность продувки в сочетании с подачей кислорода через рассредоточенные по площади днища донные фурмы приводит к тому, что в конвертерах донного дутья ванна перемешивается с большей интенсивностью и более равномерно. Поэтому по ходу плавки в конвертерах донного дутья система металл-шлак ближе к состоянию термодинамического равновесия, чем в конвертерах верхнего дутья.
Этим обусловлен ряд существенных особенностей технологии производства стали в кислородных конвертерах донного дутья.
Одним из следствий высокой интенсивности перемешивания ванны в конвертере донного дутья является меньшая окисленность шлака. Характер изменения содержания (FeO) при рафинировании металла в конвертерах верхнего и донного дутья показан на рисунке 11.1. Из рисунка видно, что в течение 90% продолжительности продувки (tпр) содержание (FeO) не превышает 5 – 7% и только при содержании углерода в металле менее 0,1% быстро увеличивается, достигая 15% и более.
Рисунок 11.1 – Изменение содержания (FeO) при продувке в конвертерах: 1 – LD; 2 – OBM
Зависимость содержания железа в шлаке от концентрации углерода в металле на повалке конвертера показана на рисунке 11.2.
Рисунок 11.2 – Зависимость содержания железа в шлаке от концентрации углерода на повалке конвертера: 1 – 250-т конвертер LD; 2 – 230-т конвертер OBM
Следствием низкого содержания железа в шлаке, а также меньших потерь железа в результате испарения, является то, что выход жидкой стали в конвертерах донного дутья на 1 – 2% выше, чем в конвертерах верхнего дутья.