Gefäß des Sauerstoffaufblas-Konverters

Das Gefäß des Sauerstoffaufblas-Konverters ist die Kernkomponente des Sauerstoffaufblas-Konverters innerhalb eines integrierten Hochofen- und Sauerstoffaufblas-Konverter-Stahlerzeugungssystems. Es ist ein feuerfest ausgekleideter, kippbarer Stahlbehälter, der dazu dient, eine Charge (oder 'Hitze') Roheisen aus dem Hochofen aufzunehmen und zu verarbeiten. Seine Hauptfunktion besteht darin, die Entkohlung und Raffination des Roheisens zu Stahl zu ermöglichen, indem hochreiner Sauerstoff mit Überschallgeschwindigkeit eingeblasen wird, wodurch Verunreinigungen wie Kohlenstoff, Silizium, Mangan und Phosphor oxidiert und als Schlacke oder Gas entfernt werden. Das Gefäß besteht typischerweise aus einem Kohlenstoffstahlmantel und einer feuerfesten Auskleidung, die oft aus Magnesia-Kohlenstoff- oder Dolomitsteinen besteht. Die Nennkapazität liegt typischerweise zwischen 100 und 300 Tonnen, mit einem Innenvolumen von 80 bis 200 Kubikmetern. Die Gefäßhöhe beträgt typischerweise 8 bis 12 Meter, und der Innendurchmesser im Zylinderbereich beträgt 5 bis 7 Meter. Die Manteldicke beträgt üblicherweise 50 bis 100 mm, während die Dicke der feuerfesten Auskleidung 500 bis 900 mm beträgt. Die Betriebstemperaturen liegen zwischen 1600 und 1700 °C. Das Gefäß kann mit Geschwindigkeiten von 0,1 bis 1,0 U/min gekippt werden, was ein Kippmoment von 5000 bis 15000 kN·m erfordert. Sauerstoff wird über eine Lanze mit Durchflussraten von 500 bis 1500 Nm³/min und Drücken von 1,0 bis 1,5 MPa zugeführt. Das Leergewicht einschließlich Auskleidung beträgt typischerweise 300 bis 800 Tonnen. Die Auskleidungslebensdauer beträgt bei Wartungspraktiken wie Spritzen und Schlackenspritzen typischerweise 3000 bis 8000 Chargen. Diese Werte sind typische Referenzbereiche und müssen für spezifische Modelle und Anwendungen mit dem Hersteller oder Lieferanten verifiziert werden.

Das Gefäß erhält eine Charge aus Roheisen und Schrott. Es wird dann in eine aufrechte Position gekippt. Eine wassergekühlte Sauerstofflanze wird in das Gefäß abgesenkt und injiziert einen Hochgeschwindigkeitsstrahl aus reinem Sauerstoff auf die Oberfläche des Metallbades. Dies initiiert intensive exotherme Oxidationsreaktionen, hauptsächlich von Kohlenstoff (unter Bildung von CO/CO₂-Gas), die die Temperatur erhöhen und das Roheisen zu Stahl raffinieren. Das Gefäß wird gekippt, um die Schlacke abzugießen und schließlich den fertigen flüssigen Stahl abzustechen.