1. Prinsip kerja pembuatan keluli penukar
Pembuatan keluli penukar ialah kaedah pembuatan keluli di mana udara atau oksigen ditiup ke dalam besi cair untuk mengoksidakan karbon, mangan, silikon, fosforus, sulfur, dan unsur-unsur lain dengan cepat dalam besi cair, dan haba yang dibebaskan semasa pengoksidaan digunakan untuk memanaskan tanpa tambahan. pemanasan. Penukar boleh dibahagikan kepada tiga jenis mengikut kedudukan tiupan: penukar tiupan bawah, penukar tiupan sisi, dan penukar tiupan atas. Mengikut keasidan dan kealkalian bahan refraktori untuk lapisan relau, mereka juga boleh dibahagikan kepada penukar berasid dan penukar alkali. Pada peringkat awal pembuatan keluli penukar, udara digunakan untuk meniup, kerana nitrogen yang terkandung dalam udara bukanlah gas penyokong pembakaran dan tidak mengambil bahagian dalam tindak balas kimia. Hampir kesemuanya terlepas dari lubang relau dan juga menghilangkan sejumlah besar tenaga haba. Baki nitrogen dalam keluli juga boleh merosakkan kualitinya. Sejak penggunaan kaedah tiupan oksigen, kelemahan gred keluli terhad dan kualiti rendah dalam peleburan penukar telah diatasi. Kualiti peleburan semasa dan kepelbagaian penukar tinggi oksigen telah terperangkap dengan perapian terbuka, malah sesetengah sifat melebihi perapian terbuka. Kelebihan asal keluli penukar, seperti pelaburan yang rendah, pembinaan pantas, kebolehsuaian yang tinggi kepada bahan mentah, dan produktiviti yang tinggi, telah digunakan sepenuhnya. Oleh itu, pembuatan keluli penukar adalah kaedah pembuatan keluli yang sangat menjanjikan. Daripada situasi di pelbagai negara di seluruh dunia, pembuatan keluli penukar mempunyai potensi besar untuk menggantikan pembuatan keluli perapian terbuka. Menurut perangkaan, pada tahun 1960, keluli yang dihasilkan oleh pembuatan keluli penukar tinggi oksigen menyumbang hanya 4% daripada pengeluaran keluli dunia, tetapi pada tahun 1969 ia telah meningkat kepada 37%, dan pada tahun 1972 ia telah meningkat kepada 53%, jauh melebihi pengeluaran keluli perapian terbuka. Pada masa ini, China terutamanya menggunakan penukar oksigen atas (beralkali) dan penukar bertiup sisi oksigen (beralkali).
2. Proses pengeluaran oksigen top-blown converter
Bahagian luar penukar bertiup atas oksigen diperbuat daripada plat keluli dan dilapisi dengan bata tahan api alkali. Bahan mentah utama untuk pembuatan keluli ialah besi cair, yang juga menggunakan sebahagian daripada keluli sekerap (atau bijih besi) sebagai penyejuk, serta bahan pembuatan sanga seperti kapur dan fluorit (CaF2) yang ditambah untuk menghilangkan sulfur dan fosforus. Penyahoksida seperti besi mangan, besi silikon, atau aluminium juga digunakan untuk penyahoksidaan. Proses pembuatan keluli secara kasar boleh dibahagikan kepada tiga peringkat: pemuatan, peniupan, dan penyahoksidaan. Mula-mula, beberapa keluli sekerap dan bijih besi dimuatkan, diikuti dengan besi cair dengan suhu kira-kira 1200-1300 darjah . Kemudian, tombak oksigen dimasukkan ke dalam muncung relau untuk meniup oksigen, dengan cepat mengoksidakan karbon, silikon, mangan dan unsur-unsur lain dalam besi cair, sambil melepaskan sejumlah besar haba untuk mencairkan keluli sekerap dan bijih besi. Semasa proses tiupan oksigen, bahan pembuatan sanga juga ditambah untuk menghilangkan fosforus dan sulfur. Selepas meniup oksigen untuk tempoh masa tertentu, karbon, silikon, mangan dan unsur-unsur lain berkurangan ke julat tertentu, berhenti meniup oksigen dan mengekstrak tombak oksigen. Jika suhu keluli cair terlalu tinggi pada masa ini, tambah keluli sekerap untuk penyejukan. Apabila komposisi dan suhu keluli cair memenuhi keperluan, keluli boleh dihasilkan. Deoxidizer biasanya ditambah pada senduk keluli cair semasa pembuatan keluli. Masa tiupan penukar 300 tan adalah kurang daripada 20 minit, termasuk masa tambahan tidak melebihi 1 jam. Pembuatan keluli penukar tinggi oksigen mempunyai output yang tinggi dan kualiti yang baik, dan merupakan kaedah pembuatan keluli yang sangat menjanjikan. Kapasiti pengeluaran penukar dinyatakan dari segi berat besi cair yang boleh disuntik semasa setiap proses meniup. Sebagai contoh, jika 10 tan besi cair boleh disuntik semasa setiap proses meniup, ia dipanggil penukar 10 tan.