1. Arbetsprincip för omvandlare ståltillverkning
Konverterståltillverkning är en ståltillverkningsmetod där luft eller syre blåses in i smält järn för att snabbt oxidera kol, mangan, kisel, fosfor, svavel och andra element i det smälta järnet, och värmen som frigörs under oxidationen används för att värma upp utan ytterligare uppvärmning. Omvandlare kan delas in i tre typer beroende på blåsläge: bottenblåst konverter, sidoblåst konverter och toppblåst konverter. Beroende på surheten och alkaliniteten hos eldfasta material för ugnsfoder kan de också delas in i sura omvandlare och alkaliska omvandlare. I det tidiga skedet av konverterståltillverkning används luft för att blåsa, eftersom kvävet i luften varken är en förbränningsunderstödjande gas eller deltar i kemiska reaktioner. Nästan allt kommer ut ur ugnens tapphål och tar också bort en stor mängd värmeenergi. Det kvarvarande kvävet i stålet kan också skada dess kvalitet. Sedan antagandet av syreblåsningsmetoden har bristerna med begränsade stålkvaliteter och låg kvalitet vid omvandlarsmältning övervunnits. Den nuvarande smältkvaliteten och variationen av toppblåsta syreomvandlare har kommit ikapp med öppen härd, och vissa egenskaper överträffar till och med öppen härd. De ursprungliga fördelarna med konverterstål, såsom låg investering, snabb konstruktion, hög anpassningsförmåga till råmaterial och hög produktivitet, har utnyttjats fullt ut. Därför är konverterståltillverkning en mycket lovande ståltillverkningsmetod. Från situationen i olika länder runt om i världen har konverterståltillverkning en stor potential att ersätta ståltillverkning med öppen härd. Enligt statistik, 1960, stod stålet som producerats av syrgas toppblåst ståltillverkning endast för 4 % av världens stålproduktion, men 1969 hade den stigit till 37 % och 1972 hade den stigit till 53 %, vilket vida översteg tillverkning av stål med öppen härd. För närvarande använder Kina huvudsakligen syrgas toppblåsta (alkaliska) omvandlare och syrgas sidoblåsta (alkaliska) omvandlare.
2. Produktionsprocessen för syre-topblåst omvandlare
Utsidan av den syrgastoppblåsta omvandlaren är gjord av stålplåt och fodrad med alkaliska eldfasta tegelstenar. Den huvudsakliga råvaran för ståltillverkning är smält järn, som också använder en del av stålskrot (eller järnmalm) som kylmedel, samt slaggframställningsmaterial som kalk och fluorit (CaF2) tillsatta för att avlägsna svavel och fosfor. Deoxidationsmedel som manganjärn, kiseljärn eller aluminium används också för deoxidation. Ståltillverkningsprocessen kan grovt delas in i tre steg: lastning, blåsning och deoxidation. Först laddas lite stålskrot och järnmalm, följt av smält järn med en temperatur på cirka 1200-1300 grader . Sedan förs en syrgaslans in i ugnspipen för att blåsa syre, snabbt oxiderande kol, kisel, mangan och andra element i det smälta järnet, samtidigt som det frigör en stor mängd värme för att smälta stålskrotet och järnmalmen. Under syrgasblåsningsprocessen tillsätts även slaggframställningsmaterial för att avlägsna fosfor och svavel. Efter att ha blåst syre under en viss tid minskar kol, kisel, mangan och andra element till ett visst intervall, sluta blåsa syre och extrahera syrelansen. Om temperaturen på det smälta stålet är för hög vid denna tidpunkt, tillsätt stålskrot för kylning. När det smälta stålets sammansättning och temperatur uppfyller kraven kan stål tillverkas. Desoxidationsmedel tillsätts vanligtvis till den smälta stålskänken under ståltillverkning. Blåstiden för en 300 tons omvandlare är mindre än 20 minuter, inklusive hjälptid som inte överstiger 1 timme. Oxygen toppblåsta konverterståltillverkning har hög effekt och god kvalitet, och är en mycket lovande ståltillverkningsmetod. Produktionskapaciteten för en omvandlare uttrycks i termer av vikten av smält järn som kan injiceras under varje blåsprocess. Till exempel, om 10 ton smält järn kan injiceras under varje blåsprocess, kallas det en 10 tons omvandlare.