konwertorowy proces
 
Encyklopedia PWN
konwertorowy proces,
proces otrzymywania stali z ciekłej surówki (zwykle z dodatkiem złomu stalowego i topników);
polega na usuwaniu z surówki domieszek (krzem, mangan, węgiel, fosfor, siarka) przez ich utlenianie w wysokiej temperaturze (świeżenie); proces konwertorowy przeprowadza się w konwertorach; odbywa się bez dostarczania ciepła z zewnątrz (wzrost temperatury jest wywołany wydzielaniem się ciepła w reakcji utleniania) i w bardzo krótkim czasie (czas wytopu kilkudziesięciu ton stali wynosi ok. 20 min). Zależnie od konstrukcji konwertora rozróżnia się wiele rodzajów procesów konwertorowych. Pierwszy zastosowany do wytopu stali proces konwertorowy został oprac. 1856 przez bryt. inż. H. Bessemera i nazwany od jego nazwiska besemerowskim procesem konwertorowym; proces ten przeprowadza się w konwertorze (zw. konwertorem Bessemera, dawniej gruszką Bessemera) o wyłożeniu kwaśnym (krzemionkowym); wyłożenie takie uniemożliwia zastosowanie wapna palonego do wiązania tlenku fosforu i siarki (usuwanie w postaci żużla) i dlatego stosuje się surówkę, zawierającą bardzo małe ilości fosforu i siarki (do 0,1%) oraz co najmniej 2% krzemu; ciekłą surówkę wlewa się przez gardziel do pochylonego konwertora (pojemność 25–100 t) i przedmuchuje powietrzem doprowadzanym od dołu przez dysze w wymiennej dennicy; obecnie rzadko stosowany ze względu na trudności w uzyskiwaniu surówki o wymaganym składzie. W procesie konwertorowym tomasowskim, oprac. 1878 przez bryt. metalurga S.G. Thomasa, stosuje się konwertor (zw. konwertorem Thomasa, dawniej gruszką Thomasa) o podobnej budowie, ale zasadowym (dolomitowym) wyłożeniu, co pozwala na zastosowanie wapna palonego jako czynnika żużlotwórczego i użycie surówki o znacznej zawartości fosforu; otrzymana w tym procesie konwertorowym stal, ze względu na dość dużą ilość zanieczyszczeń (fosfor, azot, siarka), ma niezbyt dobre właściwości mech. i może być stosowana jedynie na wyroby nie wymagające stali wysokiej jakości (np. kształtowniki budowlane). Obecnie najbardziej rozpowszechniony jest tlenowy proces konwertorowy, w którym stosuje się konwertory o wyłożeniu zasadowym, a do świeżenia surówki używa tlenu, wprowadzanego od góry na powierzchnię ciekłego wsadu przez gardziel konwertora za pomocą dyszy chłodzonej wodą. Wsad zawiera zazwyczaj ok. 80% surówki i 20% złomu stalowego oraz topniki (gł. wapno palone, boksyt, fluoryt); zużycie tlenu na 1 t surówki wynosi ok. 55–60 m3, czas dmuchu ok. 18–23 min; wydajność stalowni mającej 2 czynne 40-tonowe konwertory — ok. 500 tys. t rocznie, a otrzymywana stal nie ustępuje pod względem jakości stali martenowskiej. Konwertorowy proces tlenowy wynaleziono w Austrii i zastosowano w 2 hutach: w Linzu i Donawitz (stąd także nazwa: proces L-D). Obecnie są stosowane różne odmiany tego procesu umożliwiające wykorzystanie surówek o znacznej zawartości fosforu, m.in. proces konwertorowy tlenowy z zastosowaniem dmuchu tlenowego z nieznaczną ilością sproszkowanego wapna oraz proces konwertorowy w tlenowym konwertorze obrotowym, tzw. proces Kaldo, którego przebieg można regulować zmieniając liczbę obrotów konwertora. W odlewniach staliwa do otrzymywania niewielkich ilości stali o dobrych właściwościach odlewniczych wykorzystuje się proces konwertorowy tropenasowski, przeprowadzany w konwertorze Tropenasa o wyłożeniu krzemionkowym, z bocznym dmuchem powietrza.
Ilustracje
Konwertorowy proces: a) konwertor Bessemera lub Thomasa; b) konwertor tlenowywyk. Studio BAMA/Archiwum Ilustracji WN PWN SA © Wydawnictwo Naukowe PWN
Konwertor Bessemera rys. J. Babicki/Archiwum Ilustracji WN PWN SA © Wydawnictwo Naukowe PWN
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia