|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
LỊCH SỬ CÔNG NGHỆ, CÔNG NGHỆ, ĐỐI TƯỢNG QUA CHÚNG TÔI
Bộ chuyển đổi. Lịch sử phát minh và sản xuất
Cẩm nang / Lịch sử của công nghệ, kỹ thuật, các đối tượng xung quanh chúng ta Bộ chuyển đổi - một thiết bị (loại lò) để sản xuất thép từ gang nóng chảy và nạp bằng cách thổi bằng không khí hoặc oxy tinh khiết thương mại. Oxy hiện nay được sử dụng phổ biến hơn. Oxy được cung cấp cho không gian làm việc của bộ chuyển đổi thông qua các ống dẫn khí (ở áp suất khoảng 1,5 MPa). Phương pháp lấy thép này được gọi là bộ chuyển đổi hoặc bộ chuyển đổi oxy. Bộ chuyển đổi là một thùng chứa gồm ba phần: phần trên - mũ bảo hiểm, phần giữa - hình trụ và phần dưới - phần đáy. Đáy có thể được gắn, plug-in hoặc tích hợp với một phần hình trụ. Trong trường hợp này, bộ chuyển đổi được gọi là điếc-đáy. Năm 1855, Henry Bessemer, người Anh, đã tiến hành một thí nghiệm thú vị: ông nấu chảy một miếng sắt trong lò cao trong một cái chén và thổi nó bằng không khí. Gang giòn biến thành thép dễ uốn. Mọi thứ được giải thích rất đơn giản - oxy trong không khí đốt cháy carbon từ quá trình nóng chảy, được loại bỏ vào khí quyển dưới dạng oxit và đioxit. Lần đầu tiên trong lịch sử luyện kim, người ta không cần nung thêm nguyên liệu thô để thu được sản phẩm. Điều này có thể hiểu được, vì Bessemer đã nhận ra phản ứng tỏa nhiệt của quá trình đốt cháy carbon. Quá trình này nhanh chóng một cách đáng ngạc nhiên. Trong một lò vũng nước, thép được sản xuất chỉ trong vài giờ, nhưng ở đây chỉ trong vài phút. Vì vậy, Bessemer đã tạo ra một bộ chuyển đổi - một bộ phận biến sắt nóng chảy thành thép mà không cần gia nhiệt thêm. DI. Mendeleev gọi những lò chuyển đổi Bessemer là lò không sử dụng nhiên liệu. Và vì hình dạng của cốt liệu Bessemer giống quả lê nên nó được gọi như vậy - "lê Bessemer".
Trong bộ chuyển đổi Bessemer, không phải mọi loại gang đều có thể nấu chảy mà chỉ có loại gang có chứa silic và mangan. Kết hợp với oxy của không khí được cung cấp, chúng sẽ giải phóng một lượng nhiệt lớn, đảm bảo quá trình đốt cháy carbon diễn ra nhanh chóng. Tuy nhiên, không có đủ nhiệt để làm tan chảy các mảnh kim loại rắn. Do đó, không thể xử lý sắt vụn hoặc gang cứng trong bộ chuyển đổi Bessemer. Điều này hạn chế nghiêm trọng khả năng ứng dụng của nó. Quy trình Bessemer là một cách nhanh, rẻ và dễ dàng để lấy thép, nhưng nó cũng có những hạn chế lớn. Vì các phản ứng hóa học trong bộ chuyển đổi diễn ra rất nhanh, cacbon cháy hết và các tạp chất có hại - lưu huỳnh và phốt pho - vẫn còn trong thép và làm suy giảm các đặc tính của nó. Ngoài ra, khi thổi, thép bị bão hòa với nitơ không khí, và điều này làm phân hủy kim loại. Đó là lý do tại sao, ngay khi các lò nung lộ thiên xuất hiện, bộ chuyển đổi Bessemer đã hiếm khi được sử dụng để luyện thép. Nhiều bộ chuyển đổi hơn đã được sử dụng để nấu chảy kim loại màu - đồng và niken.
Tất nhiên, bộ chuyển đổi ngày nay, theo một nghĩa nào đó, có thể được gọi là con cháu của Bessemer, bởi vì, như trước đây, thép được lấy trong nó bằng cách thổi qua sắt lỏng. Nhưng không phải là không khí, mà là oxy tinh khiết về mặt kỹ thuật. Hóa ra nó hiệu quả hơn nhiều. Phương pháp chuyển đổi oxy của quá trình nấu chảy thép đã được đưa vào luyện kim hơn nửa thế kỷ trước. Được tạo ra tại Liên Xô theo gợi ý của kỹ sư luyện kim N.I. Mozgovoy, ông ấy đã thay thế hoàn toàn quy trình Bessemer Và tấn thép chuyển hóa oxy đầu tiên trên thế giới đã được luyện thành công vào năm 1936 tại nhà máy Bolshevik ở Kiev. Hóa ra là theo cách này, không chỉ có thể chế biến gang lỏng mà còn có thể bổ sung một lượng đáng kể gang rắn và phế liệu sắt vào đó, những thứ mà trước đây chỉ có thể được chế biến trong các lò nung lộ thiên. Đó là lý do tại sao bộ chuyển đổi oxy đã trở nên phổ biến. Nhưng phải đến những năm 1950, bộ chuyển đổi thép cuối cùng mới xuất hiện. Mức độ sử dụng nhiệt trong bộ chuyển đổi oxy cao hơn nhiều so với các đơn vị luyện thép kiểu lò sưởi. Hiệu suất nhiệt của bộ chuyển đổi là 70 phần trăm và đối với lò nung lộ thiên thì không quá 30. Ngoài ra, khí thải từ bộ chuyển đổi được sử dụng để đốt sau trong các nồi hơi nhiệt thải, hoặc làm nhiên liệu khi khí được loại bỏ khỏi bộ chuyển đổi không có đốt sau. Có ba loại bộ chuyển đổi: thổi đáy, thổi trên và kết hợp. Hiện tại, các bộ chuyển đổi phổ biến nhất trên thế giới là các bộ chuyển đổi oxy thổi từ trên xuống - các thiết bị này rất năng suất và tương đối dễ vận hành. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, trên toàn thế giới, các bộ chuyển đổi nổ thổi từ đáy và kết hợp (trên và dưới) đang bắt đầu lấn át các bộ chuyển đổi thổi từ trên xuống.
Hãy xem xét thiết bị của bộ chuyển đổi oxy với thanh lọc hàng đầu. Phần giữa của thân bộ chuyển đổi có dạng hình trụ, thành bể hình cầu, đáy phẳng. Phần trên của mũ bảo hiểm là hình nón. Vỏ của bộ chuyển đổi được làm bằng các tấm thép có độ dày 30-90 mm. Trong các bộ chuyển đổi có lồng lên đến 150 tấn, phần đáy có thể tháo rời, nó được bắt vít vào thân tàu, tạo điều kiện thuận lợi cho công việc sửa chữa. Với tải trọng 250-350 tấn, bộ chuyển đổi được chế tạo đáy cụt, nguyên nhân là do yêu cầu phải tạo ra kết cấu thân tàu cứng cáp, đảm bảo chống lại các trường hợp kim loại lỏng đâm thủng. Vỏ bộ chuyển đổi được gắn vào một vòng hỗ trợ đặc biệt, mà các trunnion được hàn vào đó. Một trong các trục được kết nối với cơ cấu quay thông qua một khớp nối bánh răng. Trong bộ chuyển đổi có công suất hơn hai trăm năm mươi tấn, cả hai chân đều được dẫn động. Bộ chuyển đổi được hỗ trợ bởi các trunnion trên các ổ trục gắn trên các luống. Cơ chế xoay cho phép bạn xoay bộ chuyển đổi quanh trục nằm ngang. Thân và đáy của bộ chuyển đổi được lót bằng gạch chịu lửa. Oxy được cung cấp cho bể chuyển đổi để tẩy rửa kim loại thông qua một ống thương đặc biệt được đưa vào cổ bộ chuyển đổi. Hoạt động đầu tiên của quy trình chuyển đổi là tải phế liệu. Bộ chuyển đổi được nghiêng ở một góc nhất định so với trục thẳng đứng và một hộp muỗng đặc biệt có khả năng xuyên qua cổ được nạp vào phế liệu của bộ chuyển đổi - phế liệu sắt thép. Thường tải 20-25 phần trăm phế liệu mỗi lần nấu chảy. Nếu phế liệu không được làm nóng trong bộ chuyển đổi, thì sắt lỏng sẽ được đổ ngay lập tức. Sau đó, bộ chuyển đổi được đặt ở vị trí thẳng đứng và một ống dẫn oxy được đưa vào bộ chuyển đổi qua cổ. Vật liệu tạo xỉ được đưa vào bộ chuyển đổi thông qua một máng đặc biệt để tạo ra xỉ: vôi và một lượng nhỏ quặng sắt và florit. Sau khi ôxy hóa các tạp chất trong gang và nung kim loại đến các giá trị quy định, quá trình tẩy được dừng lại, rút ống thương ra khỏi bộ chuyển đổi, và đổ kim loại và xỉ vào gáo. Phụ gia hợp kim và chất khử oxy được đưa vào muôi. Thời gian làm tan chảy trong các bộ chuyển đổi hoạt động tốt hầu như không phụ thuộc vào công suất của chúng và là 45 phút, thời gian tẩy là 15-25 phút. Mỗi bộ chuyển đổi cho 800-1000 lần tan mỗi tháng. Độ bền của bộ chuyển đổi là 600-800 tan chảy. Chuyển động của kim loại trong bộ chuyển đổi rất phức tạp; ngoài tia oxy, các bong bóng khí carbon monoxide tác động lên bể chất lỏng. Quá trình trộn còn phức tạp hơn bởi thực tế là xỉ được đẩy bởi một tia khí vào chiều dày của kim loại và trộn với nó. Sự chuyển động của bồn tắm và sự trương nở của nó bởi carbon monoxide được giải phóng đưa một phần đáng kể chất lỏng tan chảy sang trạng thái nhũ tương, trong đó các giọt kim loại và xỉ được trộn lẫn với nhau. Kết quả là, một bề mặt tiếp xúc lớn của kim loại với xỉ được tạo ra, đảm bảo tốc độ oxy hóa cacbon cao. Bộ chuyển đổi thổi đáy bằng oxy, do ít phế thải sắt hơn, giúp có thể thu được sản lượng thép tốt cao hơn (1,5–2 phần trăm) so với các bộ chuyển đổi thổi từ trên xuống. Quá trình nấu chảy trong bộ chuyển đổi thổi đáy 180 tấn kéo dài 32-39 phút, xả đáy - 12-14 phút, tức là năng suất cao hơn so với bộ chuyển đổi thổi trên. Tuy nhiên, nhu cầu thay thế đáy trung gian sẽ loại bỏ sự khác biệt về hiệu suất này. Bộ chuyển đổi thổi đáy đầu tiên ở nước ngoài được chế tạo vào năm 1966-1967. Nhu cầu tạo một bộ chuyển đổi như vậy chủ yếu là do hai lý do. Thứ nhất, nhu cầu xử lý gang có hàm lượng mangan, silic và phốt pho cao, do quá trình xử lý gang như vậy trong các bộ chuyển đổi có thổi phía trên đi kèm với khí thải kim loại trong quá trình thổi và không đảm bảo tính ổn định thích hợp của thành phần hóa học. thép thành phẩm. Thứ hai, thực tế là bộ chuyển đổi có thanh lọc như vậy là thiết kế được chấp nhận nhất cho phép tái thiết các cửa hàng Bessemer và Thomas hiện có, đồng thời phù hợp với tòa nhà của các cửa hàng lò sưởi mở hiện có. Bộ chuyển đổi này được đặc trưng bởi sự hiện diện của một số lượng lớn các vùng phản ứng, quá trình oxy hóa cacbon mạnh ngay từ những phút đầu tiên của quá trình nóng chảy và hàm lượng oxit sắt trong xỉ thấp. Do các đặc điểm cụ thể của hoạt động của bể luyện thép trong quá trình thổi đáy, trong các bộ chuyển đổi loại này, sản lượng tốt hơn một chút so với các bộ chuyển đổi khác và hàm lượng bụi trong khí thải thấp hơn. Trong các bộ chuyển đổi thổi đáy với số lượng lớn ống gió, tất cả các quy trình công nghệ đều chuyên sâu hơn so với các bộ chuyển đổi thổi phía trên.Tuy nhiên, hiệu suất tổng thể của bộ chuyển đổi thổi phía dưới không vượt quá đáng kể so với bộ chuyển đổi thổi phía trên do độ ổn định của các đáy bị hạn chế. Để bảo vệ việc đặt đáy của bộ chuyển đổi khỏi nhiệt độ cao, ống thương được làm ở dạng hai ống đồng trục - oxy được cung cấp qua ống trung tâm và một số nhiên liệu hydrocacbon, thường là khí tự nhiên, được cung cấp qua ống ngoại vi. . Thường có 16-22 cây thương như vậy. Một số lượng lớn các ống tuye nhỏ hơn đảm bảo sự trộn lẫn của bồn tắm tốt hơn và quá trình tan chảy mượt mà hơn. Tia nhiên liệu tách vùng phản ứng ra khỏi đáy, làm giảm nhiệt độ gần đáy tại điểm thoát của tia oxy do tách nhiệt để đốt nóng nhiên liệu, bẻ gãy và phân ly các thành phần nhiên liệu và các sản phẩm oxy hóa của chúng. Hiệu ứng làm mát cũng được cung cấp bởi vôi bột, được đưa vào tia oxy. Do đó, việc thổi kim loại nóng chảy bằng một số tia oxy từ bên dưới tạo ra một số đặc điểm thuận lợi trong hoạt động của bộ chuyển đổi. Cung cấp một số lượng lớn hơn các vùng phản ứng và bề mặt tiếp xúc giữa các tia oxy với kim loại lớn. Điều này giúp tăng cường độ thổi và tăng tốc độ oxy hóa cacbon. Sự khuấy trộn của bồn tắm được cải thiện, mức độ sử dụng oxy được tăng lên. Kết quả là, có thể làm tan chảy các mảnh vụn lớn. Thủy động lực học tốt hơn của bồn tắm đảm bảo quá trình tan chảy toàn bộ trơn tru và yên tĩnh hơn, hầu như loại bỏ khí thải. Do đó, bộ chuyển đổi thổi từ đáy có thể xử lý gang có hàm lượng mangan và phốt pho cao. Mong muốn tăng năng suất của các đơn vị đồng thời với nhu cầu tăng tính đồng nhất của thành phần và nhiệt độ của kim loại với khả năng sản xuất thép có phạm vi rộng dẫn đến việc sử dụng thổi kết hợp với một lượng tương đối nhỏ (so với chỉ thổi đáy) lượng khí được thổi qua ống dẫn lắp ở đáy bộ biến đổi. Gần đây, hai biến thể chính của quy trình như vậy đã xuất hiện, khi oxy hoặc khí trơ được cung cấp từ bên dưới để đảm bảo quá trình trộn mạnh của bể tắm và đẩy nhanh quá trình loại bỏ tạp chất. Trong trường hợp này, giống như trường hợp thổi đáy, vôi bột có thể được cung cấp từ bên dưới cùng với khí. Theo một chỉ số quan trọng như khả năng tiêu thụ phế liệu, các bộ chuyển đổi có thổi trên, dưới và kết hợp xấp xỉ ở cùng một mức, với năng suất thổi dưới cao hơn một chút. Hiện nay trên thế giới đang sử dụng nhiều phương pháp thổi kết hợp khác nhau và đang được phát triển trên thế giới, kết hợp hợp lý giữa thổi trên và thổi dưới, phương pháp sau sử dụng cả oxy và khí trơ (argon, nitơ). Trong quy trình BOF với thổi trên cùng, chỉ đạt được sự trộn đủ đậm đặc ở giữa quá trình nung chảy với quá trình oxy hóa cacbon chuyên sâu. Ở đầu và cuối quá trình nấu chảy, sự trộn lẫn không đủ, điều này gây khó khăn cho việc tinh chế sâu kim loại từ lưu huỳnh và phốt pho. Việc cung cấp kết hợp oxy thông qua các ống dẫn trên và dưới thậm chí nhiều hơn so với việc thanh lọc dưới cùng sẽ đẩy nhanh quá trình oxy hóa cacbon và tăng năng suất của bộ chuyển đổi. So với thổi đáy thuần túy, trong trường hợp quá trình kết hợp trong các điều kiện tương đương, nhiệt độ của kim loại cao hơn. Ngoài ra, với việc thổi kết hợp, giảm lưu lượng oxy qua ống dẫn phía trên làm giảm bụi và bắn tung tóe. Và một ưu điểm nữa của bộ chuyển đổi oxy: ở đây tất cả các quy trình đều được cơ giới hóa và tự động hóa, ngày càng có nhiều việc quản lý bộ chuyển đổi được giao phó cho máy tính. Tác giả: Musskiy S.A.
▪ Quần bò
Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
▪ Ăng ten dữ liệu không dây 1 Tbps trở lên ▪ Phần Lan phóng vệ tinh bằng gỗ vào vũ trụ
▪ phần radio của trang web. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết của Theodor Adorno. câu cách ngôn nổi tiếng ▪ bài viết Đàn ông gắn lông mu của người tình lên mũ ở đâu và khi nào? đáp án chi tiết ▪ Điều Phổ biến cranberry. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng ▪ bài viết Nhà tâm lý học điện tử của bạn. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài viết Đèn led nhập khẩu. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Chúng tôi giới thiệu các bài viết thú vị razdela 
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này