ऑक्सीजन कनवर्टर: डिवाइस और स्टीलमेकिंग तकनीक

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

उच्च शक्ति वाले स्टील प्राप्त करने की प्रक्रियाओं में, मिश्र धातु संचालन और आधार संरचना में संशोधन एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। ऐसी प्रक्रियाओं का आधार विभिन्न गुणों की धातु अशुद्धियों को जोड़ने की तकनीक है, लेकिन गैस-वायु विनियमन का भी कोई छोटा महत्व नहीं है। यह तकनीकी संचालन है कि ऑक्सीजन कनवर्टर का संचालन, जिसका व्यापक रूप से स्टील मिश्र धातुओं के उत्पादन में धातु विज्ञान में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, उन्मुख है।

कन्वर्टर डिजाइन

उपकरण एक नाशपाती के आकार का बर्तन है, जिसमें एक आंतरिक अस्तर और गलाने वाले उत्पादों को छोड़ने के लिए एक नल का छेद होता है। लांस, स्क्रैप, पिघला हुआ लोहा, मिश्र धातु मिश्रण और गैस हटाने की आपूर्ति के लिए संरचना के ऊपरी हिस्से में एक गर्दन के साथ एक उद्घाटन प्रदान किया जाता है। टन भार 50 से 400 टन तक भिन्न होता है संरचना के निर्माण के लिए शीट या वेल्डेड मध्यम स्टील का उपयोग सामग्री के रूप में किया जाता है।लगभग 50-70 मिमी मोटी। एक विशिष्ट ऑक्सीजन कनवर्टर डिवाइस नीचे को अलग करने की संभावना प्रदान करता है - ये गैस-वायु मिश्रण के साथ नीचे शुद्ध के साथ संशोधन हैं। इकाई के सहायक और कार्यात्मक तत्वों के बीच, कोई एक इलेक्ट्रिक मोटर, ऑक्सीजन प्रवाह को परिचालित करने के लिए एक पाइपलाइन अवसंरचना, थ्रस्ट बियरिंग्स, एक डैपर प्लेटफॉर्म और संरचना को माउंट करने के लिए एक समर्थन फ्रेम को बाहर कर सकता है।

समर्थन के छल्ले और ट्रूनियन

कन्वर्टर रोलर बेयरिंग पर स्थित होता है, जो फ्रेम पर फिक्स होता है। डिजाइन स्थिर हो सकता है, लेकिन यह दुर्लभ है। आमतौर पर, डिजाइन चरणों में, कुछ स्थितियों में इकाई को परिवहन या स्थानांतरित करने की संभावना निर्धारित की जाती है। यह इन कार्यों के लिए है कि समर्थन के छल्ले और पिन के रूप में उपकरण जिम्मेदार हैं। बीयरिंगों का समूह ट्रूनियन की धुरी के चारों ओर उपकरण के मरोड़ की संभावना प्रदान करता है। कन्वर्टर्स के पिछले मॉडल ने वाहक उपकरण और पिघलने वाले उपकरण के शरीर के संयोजन को ग्रहण किया, लेकिन उच्च तापमान और सहायक सामग्री के विरूपण के कारण, इस डिजाइन समाधान को एक अधिक जटिल, लेकिन बीच बातचीत की विश्वसनीय और टिकाऊ योजना द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था। कार्यात्मक इकाई और पोत।

आधुनिक ऑक्सीजन कनवर्टर, विशेष रूप से, एक अलग सपोर्ट रिंग के साथ प्रदान किया जाता है, जिसकी संरचना में ट्रूनियन और एक निश्चित आवरण भी पेश किया जाता है। आवरण और समर्थन आधार के बीच तकनीकी अंतर निलंबन और मोबाइल तंत्र के संवेदनशील तत्वों पर नकारात्मक तापमान प्रभाव को रोकता है।कनवर्टर की फिक्सिंग प्रणाली स्वयं स्टॉप द्वारा कार्यान्वित की जाती है। सपोर्ट रिंग अपने आप में एक वाहक है, जो डॉकिंग पॉइंट्स पर तय किए गए दो हाफ-रिंग्स और ट्रूनियन प्लेट्स द्वारा बनाई गई है।

कुंडा तंत्र

इलेक्ट्रिक ड्राइव कनवर्टर को 360° घुमाने की अनुमति देता है। औसत घूर्णन गति 0.1-1 मीटर/मिनट है। अपने आप में, इस फ़ंक्शन की हमेशा आवश्यकता नहीं होती है - वर्कफ़्लो के दौरान तकनीकी संचालन के संगठन पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, गर्दन को सीधे स्क्रैप की आपूर्ति करने, लोहा डालने, स्टील निकालने आदि के बिंदु पर उन्मुख करने के लिए एक मोड़ की आवश्यकता हो सकती है। मोड़ तंत्र की कार्यक्षमता भिन्न हो सकती है। वन-वे और टू-वे सिस्टम दोनों हैं। एक नियम के रूप में, 200 टन तक की क्षमता वाले ऑक्सीजन कन्वर्टर्स केवल एक दिशा में एक मोड़ लेते हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि इस तरह के डिजाइनों में गर्दन को झुकाते समय कम टोक़ की आवश्यकता होती है। भारी शुल्क वाले उपकरणों के संचालन के दौरान अतिरिक्त ऊर्जा की खपत को खत्म करने के लिए, इसे दो-तरफा रोटेशन तंत्र प्रदान किया जाता है, जो गर्दन में हेरफेर करने की लागत की भरपाई करता है। मरोड़ प्रणाली की संरचना में एक गियरबॉक्स, एक इलेक्ट्रिक मोटर और एक धुरी शामिल है। यह कंक्रीट के पेंच पर लगे स्थिर ड्राइव की पारंपरिक व्यवस्था है। अधिक तकनीकी टिका हुआ तंत्र ट्रूनियन पर तय किया जाता है और बीयरिंग की एक प्रणाली के साथ एक संचालित गियर द्वारा संचालित होता है, जो एक शाफ्ट सिस्टम के माध्यम से इलेक्ट्रिक मोटर्स द्वारा भी सक्रिय होते हैं।

कन्वर्टर आयाम

डिजाइन के दौरान, डिजाइन मापदंडों की गणना इस आधार पर की जानी चाहिए कि पिघले इजेक्शन को छोड़कर, पर्ज की अनुमानित मात्रा कितनी होगी। हाल के वर्षों में, ऐसी इकाइयाँ विकसित की गई हैं जो 1 से 0.85 m3 / t तक की मात्रा में सामग्री स्वीकार करती हैं। गले के ढलान की भी गणना की जाती है, जिसका कोण औसत 20° से 35° तक होता है। हालांकि, ऐसी सुविधाओं के संचालन के अभ्यास से पता चलता है कि 26 डिग्री की ढलान से अधिक होने से अस्तर की गुणवत्ता कम हो जाती है। गहराई में, कनवर्टर का आयाम 1-2 मीटर है, लेकिन जैसे-जैसे लोडिंग क्षमता बढ़ती है, संरचना की ऊंचाई भी बढ़ सकती है। 1 मीटर गहरे तक के पारंपरिक कन्वर्टर्स 50 टन से अधिक के भार को स्वीकार कर सकते हैं। व्यास के लिए, यह औसतन 4 से 7 मीटर तक भिन्न होता है। गर्दन की मोटाई 2-2.5 मीटर है।

बीओएफ अस्तर

अनिवार्य तकनीकी प्रक्रिया, जिसके दौरान कनवर्टर की आंतरिक दीवारों को एक सुरक्षात्मक परत प्रदान की जाती है। इसी समय, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि, अधिकांश धातुकर्म भट्टियों के विपरीत, यह डिज़ाइन बहुत अधिक तापीय भार के अधीन है, जो अस्तर की विशेषताओं को भी निर्धारित करता है। यह दो सुरक्षात्मक परतों को बिछाने वाली एक प्रक्रिया है - कार्यात्मक और सुदृढ़ीकरण। 100-250 मिमी की मोटाई के साथ सुरक्षात्मक सुदृढीकरण की एक परत सीधे शरीर की सतह से सटी हुई है। इसका कार्य गर्मी के नुकसान को कम करना और ऊपरी परत के जलने को रोकना है। उपयोग की जाने वाली सामग्री मैग्नेसाइट या मैग्नेसाइट-क्रोमाइट ईंट है, जो बिना नवीनीकरण के वर्षों तक काम कर सकती है।

काम करने वाली शीर्ष परत की मोटाई लगभग 500-700 मिमी होती है और जैसे ही यह खराब हो जाती है इसे अक्सर बदल दिया जाता है। इस स्तर पर, बीओएफ को गैर-फायरिंग रेत- या राल-बंधुआ दुर्दम्य यौगिकों के साथ इलाज किया जाता है। इस अस्तर परत के लिए आधार सामग्री मैग्नेसाइट एडिटिव्स के साथ डोलोमाइट है। मानक भार गणना लगभग 100-500 डिग्री सेल्सियस के तापमान प्रभाव पर आधारित है।

शॉटक्रीट लाइनिंग

आक्रामक तापमान और रासायनिक प्रभावों के तहत, कनवर्टर संरचना की आंतरिक सतह जल्दी से अपने गुणों को खो देती है - फिर से, यह थर्मल सुरक्षा की कामकाजी परत के बाहरी पहनने की चिंता करता है। Shotcrete अस्तर का उपयोग मरम्मत कार्य के रूप में किया जाता है। यह एक गर्म कमी तकनीक है जिसमें विशेष उपकरणों की मदद से एक दुर्दम्य संरचना रखी जाती है। इसे लगातार तरीके से नहीं लगाया जाता है, बल्कि बेस लाइनिंग के भारी घिसे-पिटे क्षेत्रों पर बिंदुवार लगाया जाता है। प्रक्रिया विशेष शॉटक्रीट मशीनों पर की जाती है जो क्षतिग्रस्त क्षेत्र में कोक धूल और मैग्नेसाइट पाउडर के द्रव्यमान के साथ वाटर-कूल्ड लांस को खिलाती है।

स्मेल्टिंग टेक्नोलॉजी

परंपरागत रूप से, ऑक्सीजन-कन्वर्टर पिघलने के कार्यान्वयन के दो दृष्टिकोण हैं - बेसेमर और थॉमस। हालांकि, भट्ठी में कम नाइट्रोजन सामग्री द्वारा आधुनिक तरीके उनसे भिन्न होते हैं, जिससे कार्य प्रक्रिया की गुणवत्ता में सुधार होता है। प्रौद्योगिकी निम्नलिखित चरणों में की जा रही है:

• स्क्रैप लोड हो रहा है। चार्ज के कुल द्रव्यमान का लगभग 25-27% स्कूप के माध्यम से इच्छुक कनवर्टर में लोड किया जाता है।
• भरनाकच्चा लोहा या स्टील मिश्र धातु। 1450 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर तरल धातु को करछुल द्वारा झुके हुए कनवर्टर में डाला जाता है। ऑपरेशन 3 मिनट से अधिक नहीं रहता है।
• शुद्ध करें। इस भाग में, ऑक्सीजन कन्वर्टर्स में स्टीलमेकिंग की तकनीक गैस-वायु मिश्रण की आपूर्ति के मामले में विभिन्न तरीकों की अनुमति देती है। उपकरण डिजाइन के प्रकार के आधार पर प्रवाह को ऊपर, नीचे, नीचे और संयुक्त तरीकों से निर्देशित किया जा सकता है।
• नमूने प्राप्त करना। तापमान मापा जाता है, अवांछित अशुद्धियों को हटा दिया जाता है, और संरचना का विश्लेषण अपेक्षित है। यदि इसके परिणाम डिज़ाइन की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं, तो मेल्ट निकल जाता है, और यदि नहीं, तो समायोजन किया जाता है।

प्रौद्योगिकी के पेशेवरों और विपक्ष

विधि को इसकी उच्च उत्पादकता, सरल ऑक्सीजन आपूर्ति योजनाओं, संरचनात्मक विश्वसनीयता और प्रक्रिया के संगठन के लिए सामान्य रूप से अपेक्षाकृत कम लागत के लिए महत्व दिया जाता है। जहां तक नुकसान की बात है, वे, विशेष रूप से, कीचड़ और पुनर्चक्रण के मामले में प्रतिबंध शामिल करते हैं। अन्य समावेशन के साथ एक ही स्क्रैप धातु 10% से अधिक नहीं हो सकती है, और यह आवश्यक सीमा तक गलाने की संरचना को संशोधित करने की अनुमति नहीं देती है। साथ ही, उड़ाने में बड़ी मात्रा में उपयोगी आयरन की खपत होती है।

प्रौद्योगिकी का अनुप्रयोग

प्लसस और माइनस के संयोजन ने अंततः कन्वर्टर्स के उपयोग की प्रकृति को निर्धारित किया। विशेष रूप से, धातुकर्म संयंत्र उच्च गुणवत्ता वाले कम-मिश्र धातु, कार्बन और मिश्र धातु इस्पात का उत्पादन करते हैं, जो भारी उद्योग और निर्माण में सामग्री के उपयोग के लिए पर्याप्त है। में स्टील्स प्राप्त करनाऑक्सीजन कनवर्टर मिश्रित है और व्यक्तिगत गुणों में सुधार हुआ है, जो अंतिम उत्पाद के दायरे का विस्तार करता है। परिणामी कच्चे माल से पाइप, तार, रेल, हार्डवेयर, हार्डवेयर आदि बनाए जाते हैं। गैर-लौह धातु विज्ञान में भी प्रौद्योगिकी का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जहां ब्लिस्टर कॉपर पर्याप्त उड़ाने के साथ प्राप्त किया जाता है।

निष्कर्ष

कनवर्टर सुविधाओं में गलाने को नैतिक रूप से अप्रचलित तकनीक माना जाता है, लेकिन प्रक्रिया के लिए उत्पादकता और वित्तीय लागतों के इष्टतम संयोजन के कारण इसका उपयोग जारी है। काफी हद तक, इस्तेमाल किए गए उपकरणों के संरचनात्मक लाभों से प्रौद्योगिकी की मांग को भी सुगम बनाया गया है। धातु स्क्रैप, चार्ज, स्लज और अन्य कचरे की सीधी लोडिंग की समान संभावना, हालांकि एक सीमित सीमा तक, मिश्र धातु को संशोधित करने की संभावनाओं का विस्तार करती है। एक और बात यह है कि बड़े आकार के कन्वर्टर्स के पूर्ण संचालन के लिए उद्यम में एक उपयुक्त कमरे के संगठन की आवश्यकता होती है। इसलिए, बड़ी मात्रा में ऑक्सीजन शुद्ध के साथ गलाने का काम मुख्य रूप से बड़ी कंपनियों द्वारा किया जाता है।