Кіріспе. 1 Бір сатылы темір кені-болат сұлбасы бойынша темір кенін тотықсыздандыру арқылы темір алу

Болат өңдірудің негізгі екі жолы бар:

1 Бір сатылы темір кені-болат сұлбасы бойынша темір кенін тотықсыздандыру арқылы темір алу. Бұл тәсілге темір кенін тура тотықсыздандыру арқылы кеуек темір алу жатады.

2 Екі сатылы темір кені-шойын-болат сұлбасы бойынша болат өндіру.

Қазіргі кезде болат өндіру негізінен екі сатылы сұлба бойынша жүзеге асырылады. Алдымен домна пешінде шойын қорытып, содан кейін шойыннан болат қорыту үрдістерінің бірімен болат өндіру.

Болат өндірудің негізгі тәсілдерінен электрлік пештерде және конвертерлік үрдістермен болат қорытуды атаған жөн. Болат қорыту агрегатындағы (конвертердегі) сұйық шойынды ауа немесе оттегімен үрлеп, болат алуды конвертерлік тәсіл деп атайды.

Болат қорыту тәсілдерінің ішінде оттегілі конвертерлік үрдістер болат өндіру бойынша бірінші орынға шықты. Қазіргі кезде барлық қорытылатын болаттың 2/3 бөлігі осы үрдістерге тиесілі. Өйткені тәсіл жоғары өнімділігімен, капиталсалымның аздығымен, химиялық құрамы әр түрлі шойынды пайдалану мүмкіншілігімен және т.б. артықшылықтарымен ерекшеленеді. Сонымен бірге шикіқұрамдық материалдарды алдын ала даярлау шаралары, балқыманы пештен тыс өңдеу тәсілдерін қолдану және т.б. конвертердің өнімділігін арттырумен қатар болаттың сапасын жақсартуды мүмкін етті.

Конвертерлік тәсілдің ішінде кеңірек тарағаны 20-ғасырдың екінші жартысында ашылған сұйық шойынды техникалық таза оттегімен үрлеу үрдістері. Дүниежүзілік практикада болат мөлшерін ұлғайту осы үрдістер арқылы іске асырылады.

Конвертер (ағылш. converter) деп аталатын болат қорыту агрегатының орталық цилиндрлік бөлігі төменнен сфералы түппен жалғасып, жоғарыдан ашық симметриялы қиық конуспен жалғасқан. Қазіргі конвертерлердің шегені негізді оттөзімді кірпіштен қаланып, сыртынан қалың болат қаңылтырмен қапталған.

Үрдістің негізгі шикіқұрамдық металдық бөлігі сұйық шойын мен скрап (болат қалдықтары). Шикіқұрам элементтерін тотықтырып төмендету үшін техникалық таза оттегімен үрлеп әрі қатты тотықтандырғыштар (темір кені және т.б.) қолданады. Қожтүзгіш материалдар ретінде әк және т.б. қолдану көзделген. Балқыманы оттегісіздендіру және қосындылау үшін әр түрлі ферроқорытпалар (ферросилиций, ферромарганец және т.б.) шөмішке металды ағызу кезінде салынады.

Скрапты салу, шойынды құю, қожтүзгіш материалдарды салу, балқыманы оттегімен үрлеу, болат пен қожды ағызу және т.б. технологиялық операцияларды орындау үшін конвертер горизонталь өс бойымен 360⁰-қа айнала алады.

Сонымен конвертердегі металдық шикіқұрамды (шойын, скрап) техникалық таза оттегімен (99,5%) үрлеу үрдісінде элементтер (Si, Mn, C, P, S және т.б.) тотығып, экзотермиялық реакциялардан балқыманың температурасы көтеріліп, элементтер керекті мөлшерге төменделген соң, шөмішке ферроқорытпаларды есептеп салып, болат маркасының берілген химиялық құрамы қорытылып алынады.

Конвертерлік үрдісте балқыманы техникалық таза оттегімен үрлеудің төрт тәсілі бар:

1) жоғарыдан;

2) түптен;

3) бүйірден;

4) комбинациялы (жоғарыдан әрі түптен).

Сұйық шойынды конвертер бүйірінен оттегімен үрлеу сыйымдылығы аз конвертерлерде орын алады әрі қолданылуы шектеулі. Қалған үшеуі жақсы даму үстінде, кейінгі кезде әсіресе комбинациялы үрлеу.

Сондықтан оқу құралында түптік ауа үрлеме конвертерлік үрдістерінен гөрі оттегілі конвертерлік үрдістерге көбірек көңіл бөлінген.

Жоғары оқу орындарының металлургиялық және т.б. техникалық мамандықтарындағы студенттерге арналған оқу құралы болат қорытудың конвертерлік үрдістерінің теориясы мен технологиясына арналған.