Конвертирование

КОНВЕРТИРОВАНИЕ, пирометаллургический процесс переработки расплавленного чугуна в сталь, а также расплавленных медных и никелевых штейнов в черновую медь и файнштейн путём продувки окислительным газом (воздух, кислород) в конвертере. Конвертирование основано на использовании теплоты экзотермических реакций. Возникновение и развитие конвертирования связано с разработкой бессемеровского процесса (1856), томасовского процесса (1878), метода выделения Fe из расплавленного медного штейна (1866), в которых применялось воздушное дутьё, и внедрением этих процессов в промышленное производство. Замена воздушного дутья на кислородное при конвертировании снижает потери теплоты с уходящими газами и улучшает качество получаемого металла. Разработанный в середине 20 века кислородно-конвертерный процесс стал основным способом получения стали.

Конвертирование штейнов (сплавы сульфидов железа и цветного металла) разделяют на два периода: в первом происходит выделение Fe в шлак и перевод S в SO2; во втором - окисление сульфида до чернового металла или файнштейна. При конвертировании медных штейнов сульфид железа окисляется и вместе с добавляемым в качестве флюса кремнезёмом переходит в шлак, а сера частично уходит в газовую фазу: 2FeS + 3О2 + SiO2 = 2FeOSiO2 + 2SO2 + Q. Содержание в шлаке SiO2 20-30% по массе, остальное - Fe. Шлак удаляется из конвертера. Оставшийся сульфид меди (белый матт) окисляется кислородом воздуха с получением черновой меди: Cu2S + О2 = 2Cu + SO2. При конвертировании никелевых штейнов после удаления Fe со шлаком оставшийся сульфид никеля путём продувки техническим кислородом переводят в файнштейн (Ni 76-78%, S 17-20%), который направляют на получение чернового никеля.

Реклама

Применяется также непрерывное конвертирование сверхмелких фракций (от 0,053 до 1,4 мм) твёрдого штейна во взвешенном состоянии в струе окислительного газа. Степень извлечения черновой меди 85-98%.

Лит.: Клушин Д. Н., Резник И. Д., Соболь С. И. Применение кислорода в цветной металлургии. 2-е изд. М., 1983; Кудрин В. А. Теория и технология производства стали. М., 2003.

Б. Ф. Зинько.