Konvertor (metalurgie)

Převodník je pec používá pro chemického reaktoru pro provoz rafinaci kovů pomocí fúze .

Vzhled převaděče

Převaděč se objevuje s vynálezem Bessemerova procesu . Až dosud rafinaci železa v oceli byl vyroben v pevném stavu (výroba přírodního oceli , puddling , atd. ), Ale reaktor trouba vynalezen Henry Bessemer se tak liší od způsobů dosud známé, že ‚nový termín objeví jmenovat to. V širším smyslu mají všechna zařízení pro rafinaci roztavených kovů z nich odvozená stejný název. Rafinační pece procesu Martin-Siemens mají velmi odlišný princip, ale protože mají stejnou funkci, přijaly - ve francouzském jazyce - stejný název.

Existují dva typy převaděčů:

se autoklávy foukání vzduchu do lázně s teplotou kapaliny. Proces vynalezl Henry Bessemer v roce 1855 . Sidney Gilchrist Thomas jej modernizoval v roce 1877 , takže byl schopen rafinovat litinu z rud fosforu. ;
že dozvuk pece vynalezené Carl Wilhelm Siemens v roce 1857 . Pierre-Émile Martin je vylepšil v roce 1865 .

Převaděč Bessemer v muzeu Kelham Island v Sheffieldu .
Převodník Thomas na displeji v Dortmundu .
Pec Martin-Siemens v Brandenburském průmyslovém muzeu .

Evoluce

Ocelářský průmysl

Tyto dvě technologie koexistovaly až do příchodu konvertorů pracujících na čistý kyslík , což je zlepšení u Bessemer-Thomasových retort. Pokud jde o pec Martin-Siemens , jejíž univerzálnost umožňuje rafinovat litinu i recyklovat železný šrot, byla nahrazena elektrickou obloukovou pecí určenou výhradně k recyklaci kovového šrotu. V současné době existuje:

jsou foukané převodníky dolů, prostřednictvím trysek kov chladí praskání z uhlovodíků . Tento proces, účinný, ale velmi obtížně kontrolovatelný, je v procesu mizení;
boční foukané měniče, jako jsou Kaldo pece , kde je směšovací z tekuté oceli zajišťuje otáčení retorty , imitující kinematiku z na míchačce na beton . Toto řešení zmizelo z ekonomických důvodů, náklady na renovaci žáruvzdorných materiálů, vystavené opakovaným tepelným šokům, byly neúnosné;
špičkové převaděče pomocí kopí. Všechny tyto převaděče jsou inspirovány typem LD ( Linz -Donawitz), vyvinutým v roce 1952 firmou Voestalpine . Míchání tekutého kovu je zajišťováno samotnou chemickou reakcí;
typ AOD (Argon Oxygen Decarburization), což je varianta LD, určená k výrobě nerezových ocelí . V tomto převaděči je kyslík zředěn v argonu v různých poměrech.

Konvertor spodní foukání typu LWS v La Providence Réhon
Starý převodník Kaldo na oblázcích v Borlänge .
Konvertor LD ve vídeňském technickém muzeu .
Princip činnosti převaděče LD.
Nalévání tekutého surového železa do konvertoru kyslíku v ocelárnách POSCO v Gwangyangu .

Srovnání mezi různými typickými provozy převodníků v roce 1971.

Materiály spotřebované na tunu vyrobené oceli (v kg)								Energie
Proces		Prasečí železo		Šrot		Různé přísady (struska a kov)	Soustředit se	Palivo (MJ / t)	Kyslík (m³ / t)
Proces		Kapalný	Pevný	Ocel	Litina	Různé přísady (struska a kov)	Soustředit se	Palivo (MJ / t)	Kyslík (m³ / t)
Martin-Siemens proces	Kyselina		182	848	47	85	1162	6 200
Martin-Siemens proces	Základní	493	93	492	32	185	1299	4 280
Konvertory kyslíku	Kaldo	583	11	425	137	127	1283		65
	LD	838	12	282	4	316	1252		57
	Rotor	840	160 ( železná ruda )			NC	NC		72.5
Elektrická oblouková pec		19	32	1002	23	105	1181	1283 (485 kWh )	4

Extrakční metalurgie neželezných kovů

Manhěs David převodník , který byl vypracován v roce 1870 francouzský průmyslník Pierre Manhěs a jeho inženýr Paul David , rafinovat kamínky z mědi . Inspirovaný konvertorem Bessemer spočívá v použití konvertoru Bessemer k oxidaci vzduchem nežádoucích chemických prvků (hlavně železa a síry ) obsažených v matné směsi za účelem jejich rafinace na měď. Nejpozoruhodnější adaptace sestává z postranních trysek, pak z vodorovného tvaru válce. V roce 1905 Američané William H. Peirce a Elias Anton Cappelen Smith významně zvýšili tento výkon změnou svého žáruvzdorného povlaku. Na začátku XXI th století měniče Peirce-Smith jsou zapojeny do 90% z extrakce mědi a 60% těžby niklu .

Manhès-David vertikální převodník v roce 1895 v Greater Sudbury . Jeho vztah k převaděči Bessemer je zřejmý.
Princip horizontálního převodníku Manhès-David, v roce 1912.
Převodník Peirce-Smith v roce 1954 na hoře Isa .

Poznámky a odkazy

(in) Hilary Bauerman, FGS ( obr. JB Jordan), Pojednání o metalurgii železa , Londýn, Crosby Lockwood a Son, al. "Wealeova vědecká a technická řada / Těžba a metalurgie",1890, 6 th ed. ( 1 st ed. 1868) ( číst čára ) , str. 436
(in) Colin J. Smithells , Metals Reference Book , 5,1976, 1582 s. ( ISBN 0-408-70627-9 , číst online ) , s. 1432; 1434
(in) Donald M. Levy , Modern Copper Smelting , C. Griffin & Company, Limited,1912( číst online ) , s. 192-194
(in) Mark E. Schlesinger , Matthew J. King , Kathryn C. Sole a IM William Davenport , Extractive Metallurgy of Copper , Elsevier ,2011, 5 th ed. , 455 s. ( ISBN 978-0-08-096789-9 , číst online ) , s. 143
(v) Frank K. Krundwell , Michael S. příkopy , Venkoba Ramachandran , Timothy G. Robinson a William G. Davenport , metalurgického získávání nikl, kobalt a kovů skupiny platiny , Elsevier ,2011, 610 str. ( ISBN 978-0-08-096809-4 , číst online ) , s. 2; 15

Viz také

Související články

Všeobecné:

Zušlechťování kovů

V ocelářském průmyslu:

V těžební metalurgii neželezných kovů:

Manhès-Davidův proces a převodník Peirce-Smith