Horno de oxígeno básico
Proceso de soplado superior (BOP)
En el proceso de soplado superior, una lanza de oxígeno enfriada con agua se baja desde la parte superior del horno y sopla oxígeno a velocidad supersónica en el fundido.los fabricantes de acero utilizan la fabricación de acero de oxígeno soplado.
Fuego soplado de fondo (Q-BOP)
En los procesos de soplado de fondo, el oxígeno se introduce a través de una serie de tuyeros en el fondo del horno.los tubos de oxígeno se enfrían inyectando gas de hidrocarburos a través de un tubo exterior que rodea el tubo de oxígenoLa mayoría de los procesos de soplado de fondo utilizan metano o propano como refrigerante de hidrocarburos, pero también se utiliza combustible.Una ventaja principal del proceso Q-BOP es que reduce los requisitos de altura del proceso permitiendo construir un edificio de perfil más bajo..Procesos de combinación
Una clase de proceso de soplado combinado utiliza oxígeno soplado desde arriba con inyección de gas inerte (argón y nitrógeno) a través del fondo mediante tuyeres o elementos permeables.En la segunda clase de hornos combinados, hay lanzas de oxígeno superiores e inferiores; las lanzas inferiores también se pueden utilizar para la inyección de gas inerte durante la agitación.
El horno básico de oxígeno (BOF), cuyo perfil se muestra en la figura, es un recipiente inclinable revestido con materiales refractarios como ladrillos de carbono de magnesia.Equipo auxiliar que incluye un paracaídas para la carga de chatarra, tolvas para aleaciones y flujos, lanza para inyectar gas de oxígeno puro, sublanza para medir la temperatura y la concentración de carbono del acero fundido,con una longitud de más de 20 mm,La capacidad BOF se expresa como el peso del acero crudo que puede descarburizarse por calor.La mayoría de los BOF en Japón tienen una capacidad de 150-300 toneladas.
La función principal del BOF es descarbonizar el metal caliente utilizando gas de oxígeno puro.permitiendo la penetración del chorro que se aproxima a cierta profundidad en el baño de metalBajo estas condiciones, el oxígeno reacciona directamente con el carbono en el metal caliente para producir monóxido de carbono.04% C en unos 20 minutosComo resultado de esta alta productividad, el horno BOF sustituyó al horno a fuego abierto, que era un proceso mucho más lento.
El gas de oxígeno puro inyectado oxida primero el silicio y luego el carbono en el metal caliente.la oxidación del hierro comienza en paralelo con la del carbonoLa oxidación del hierro se hace marcada a concentraciones de carbono inferiores al 0,1%, disminuyendo tanto la eficiencia de oxígeno para la descarbonización como la tasa de descarbonización.mientras aumenta la pérdida de hierro en la escoriaEl problema con el BOF soplado es, por lo tanto, la oxidación del hierro cuando se alcanza una baja concentración de carbono, y la consiguiente disminución de la tasa de descarbonización.Cuando el contenido de óxido de hierro de la escoria aumenta excesivamente, puede reaccionar demasiado rápido con el carbono en el acero fundido y causar una evolución de gas repentina,formando una mezcla de escoria y acero fundido que a veces brota del recipiente en un fenómeno llamado "inclinación" o "escupimiento".
The use of an oxygen lance with multiple holes at the tip has proven very effective in delocalizing the oxygen supply and increasing the decarburization rate while restraining excessive oxidation of the molten Steel and preventing slopping and spittingSin embargo, la eficacia de esta lanza era todavía inadecuada, y el proceso de oxígeno soplado en el fondo fue desarrollado,en el que se inyecta gas de oxígeno puro en el acero fundido desde el fondo del BOFEl soplado de fondo mejora la agitación del metal caliente y acorta así el tiempo medio de mezcla en el baño de acero fundido y promueve el transporte de carbono disuelto en el baño.prevención de la sobre-oxidación de las escoriasEn consecuencia, el soplado de fondo mejora la eficiencia de descarbonización, especialmente a bajas concentraciones de carbono.El soplado de fondo se realiza con tuyeres de fondo de tubería concéntrica de doble paredLa tubería interna se utiliza para soplar gas de oxígeno puro junto con piedra caliza pulverizada como agente formador de escoria, mientras que el gas de propano se sopla a través de la tubería exterior como refrigerante para evitar que la tuyere se queme de nuevo,ya que el propano sufre una reacción endotérmica durante la descomposiciónEn el caso de los aceros de bajo contenido de carbono, la producción de aceros de bajo contenido de carbono es mucho más fácil.
El BOF soplado de arriba y abajo, que combina las ventajas de ambos tipos de BOF,recientemente se ha vuelto prominente en la fabricación de oxígeno acero Los BOFs de soplado combinado utilizan principalmente gases inertes soplados en el fondo en lugar de gas de oxígeno para la agitaciónSe han adoptado varios métodos de soplado de fondo. Como ejemplo, se utiliza un tapón de cerámica con múltiples tubos pequeños incrustados o múltiples hendiduras en los tuyeres de fondo.Independientemente del tipo de BOF, los gases de escape, que contienen un alto contenido de CO,se quema en la garganta del BOF y pasa a través de una caldera de calor residual instalada en la parte superior de la garganta para recuperar el calor sensible y el calor de combustión, o se recuperan sin combustión mediante equipos de recuperación de gases de escape
