La historia del desarrollo de la tecnología de fabricación de acero con convertidor de oxígeno por soplado superior

Ya en 1856, el alemán Bessemer inventó el método de fabricación de acero por convertidor ácido de soplado por el fondo, que fue el comienzo de la fabricación de acero moderna. Produjo una gran cantidad de acero barato para la humanidad y promovió la Revolución Industrial en Europa. Sin embargo, este método no puede eliminar el azufre y el fósforo, lo que limita su desarrollo. El método de fabricación de acero con convertidor alcalino de soplado inferior de Thomas apareció en 1879, utilizando un convertidor con revestimiento alcalino para procesar arrabio con alto contenido de fósforo. Aunque el proceso de conversión puede producir acero en grandes cantidades, tiene requisitos estrictos sobre la composición del arrabio y, por lo general, no puede utilizar más chatarra de acero. Con el desarrollo de la industria, cada vez hay más chatarra de acero. Menos de diez años después de la invención de la fabricación de acero con convertidor ácido, French Martin estableció la fabricación de acero de hogar abierto en 1864, y la fabricación de acero de hogar abierto alcalino apareció en 1888. La fabricación de acero a cielo abierto tiene requisitos menos estrictos en cuanto a las materias primas, una gran capacidad de producción y muchas variedades, por lo que se ha convertido en el principal método de fabricación de acero del mundo en menos de 20 años. Hasta la década de 1950, aproximadamente el 85% de la producción mundial de acero se producía mediante fabricación de acero a hogar abierto. En 1952, apareció en Austria el convertidor de oxígeno puro de soplado superior, que resolvió el problema de las impurezas nocivas como el nitrógeno en el acero, acercando la calidad a la del acero de hogar abierto y al mismo tiempo reduciendo la pérdida de calor con el gas de escape (cuando se sopla con aire normal, el aire contiene un 79% de nitrógeno inútil), el arrabio de hogar abierto se puede soplar a una temperatura más baja, ahorrando así el consumo de coque en el alto horno y aprovechando más la chatarra de acero. Debido a que la fabricación de acero con convertidores es rápida (se necesitan unos 10 minutos para fundir un horno de acero, mientras que un horno de hogar abierto tarda 7 horas), se puede fabricar acero con energía negativa y ahorrar energía, por lo que la fabricación de acero con convertidores se ha convertido en la corriente principal de la fabricación de acero contemporánea. .

De hecho, hace 130 años, cuando Bessemer inventó el método de fabricación de acero con aire por el fondo, propuso la idea de utilizar oxígeno para fabricar acero, pero debido a las condiciones de la época, no fue posible. comprendió. No fue hasta principios de la década de 1950 que Voest Alpine en Austria utilizó la fabricación de acero con oxígeno en la producción industrial, y así nació el convertidor de oxígeno de soplado superior, también conocido como convertidor LD. Después de que salió el convertidor de primera categoría, se desarrolló rápidamente. Cuando apareció el método de soplado de oxígeno en el fondo en 1968, la mayor capacidad de producción de acero de soplado del mundo había alcanzado los 260 millones de toneladas, ocupando un monopolio absoluto. Después de 1970, gracias a la invención de la pistola de oxígeno de doble camisa protegida contra hidrocarburos, apareció el método de soplado de fondo. Varios tipos de convertidores de soplado desde abajo (como OBM, Q-BOP, LSW, etc.) han mostrado muchas ventajas sobre los convertidores de soplado desde arriba en la producción real, planteando desafíos e impactos al método de soplado desde arriba que siempre ha estado en la cima. arriba.

Las características del método de soplado superior determinan que tiene desventajas como alto contenido de hierro en la escoria, alto contenido de oxígeno en el acero fundido, gran pérdida de polvo de hierro en el gas residual y dificultad en la fundición. acero con muy bajo contenido de carbono, mientras que el método de soplado de fondo se puede utilizar en gran medida para superar estas deficiencias. Sin embargo, dado que el método de soplado por el fondo utiliza una salida de agua de refrigeración de hidrocarburos, el acero fundido contiene un alto contenido de hidrógeno y es necesario detener el soplado e inyectar gas inerte para limpiarlo. Con base en las obvias diferencias metalúrgicas entre los dos métodos anteriores, después de la década de 1970, muchos países extranjeros comenzaron a estudiar el método de fundición por soplado múltiple superior-inferior que combina las ventajas de los dos métodos. Después de la investigación del Dr. Eduard austríaco sobre la fabricación de acero con convertidores de doble soplado superior e inferior en 1973, se han llevado a cabo ampliamente investigaciones sobre convertidores de doble soplado en todo el mundo. Han aparecido varios tipos de convertidores de doble soplado que se han utilizado oficialmente en la producción desde principios de los años 1980. . Debido a que es superior a los métodos de soplado superior e inferior y es fácil modificar el convertidor en el sitio para volver a soplar, se ha utilizado ampliamente en todo el mundo en unos pocos años. Algunos países (como Japón) básicamente han eliminado el puro. convertidores de soplado superior.

En el proceso tradicional de fabricación de acero con convertidor, el hierro fundido que sale del alto horno se mezcla uniformemente en el horno mezclador y luego se carga en el convertidor de acuerdo con una cierta proporción y luego se mezcla con una cierta cantidad. del suministro de oxígeno, la posición de la pistola y Debajo del sistema de escoria, la lanza de oxígeno enfriada por agua desciende para soplar oxígeno para la fundición. Al final del soplado, se levanta la lanza y se baja el horno, se mide la temperatura y se toma una muestra de la composición. Por ejemplo, cuando la temperatura y la composición del acero fundido alcanzan el rango de valores objetivo, se golpea el acero. . En caso contrario, baje la pistola de oxígeno y sople aire nuevamente. Al roscar acero, se añaden al cucharón desoxidante y aleación de hierro para desoxidar y alear. Luego, el acero fundido se envía a la fundición o al taller de colada continua para la fundición de lingotes.

A medida que los usuarios continúan mejorando el rendimiento y los requisitos de calidad del acero, el rango de aplicaciones del acero es cada vez más amplio. Al mismo tiempo, las empresas productoras de acero están prestando cada vez más atención a mejorar la producción y la calidad de los productos, ampliar las variedades, ahorrar energía y reducir el consumo. Ante esta circunstancia, el proceso de producción de convertidores ha sufrido grandes cambios. El desarrollo del pretratamiento del hierro fundido, el convertidor de doble soplado, el refinado fuera del horno y la tecnología de fundición continua han roto el modelo tradicional de fabricación de acero con convertidor. Se ha desarrollado desde una simple fundición por convertidor hasta un nuevo flujo de proceso de pretratamiento de hierro fundido, convertidor de soplado múltiple, soplado exterior del horno, refinación y fundición continua. El método se caracteriza por equipos de gran tamaño, modernos y continuos. El convertidor de oxígeno ha pasado de su posición dominante original a ser un eslabón del nuevo proceso, principal responsable de la descarburación y el calentamiento del acero fundido.