Bahan logam utama untuk pembuatan baja konverter adalah besi cair. Konsumsi besi cair dari konverter 100t adalah 970~1000kg/t baja, terhitung sekitar 90% dari total pemuatan. Baja bekas terutama mencakup besi kasar, kepala pemotongan rebar, dan kepala dan ekor pemotongan billet pengecoran kontinyu.
Penyebab utama erosi lapisan konverter adalah:
(1) Dampak besi cair dan baja bekas pada lapisan;
(2) Erosi mekanis pada lapisan baja cair, terak dan gas tungku selama proses peleburan;
(3) Erosi kimiawi terak dan gas tungku pada lapisan;
(4) Kerusakan pada lapisan akibat pendinginan dan pemanasan yang cepat;
(5) Erosi lapisan oleh pancaran oksigen. Kapasitas konverter 100t adalah 92-95t, laju aliran oksigen tiupan atas adalah 18000~19500m3/jam, dan setelah tungku peniupan baja pertama selesai dan baja cair dibuang , kedalaman gerusan lapisan konverter dievaluasi. Sumbu horizontal adalah tinggi garis tengah konverter yang dihitung dari titik terendah bagian bawah konverter sebagai 0.
Di bawah posisi senjata yang berbeda, kedalaman gerusan bagian bawah tungku oleh pancaran oksigen tidak jauh berbeda. Penggerusan lapisan dalam kolam cair adalah yang paling serius. Ketika posisi senjata meningkat, kedalaman gerusan lapisan dalam kolam cair meningkat. Untuk dinding tungku di atas kolam cair, derajat gerusan secara bertahap melemah seiring dengan bertambahnya ketinggian posisi senjata.
Kinerja peleburan terak mempengaruhi proses peleburan dan perlindungan percikan terak, dan kemudian mempengaruhi umur lapisan.
1. Pengaruh V dan Ti pada besi cair
Bentuk keberadaan vanadium dalam terak baja yang mengandung vanadium ditentukan dengan perhitungan termodinamika sebagai V2O5, dan bentuk keberadaan titanium adalah TiO2. Pengaruh V2O5 terhadap penurunan suhu leleh terak baja lebih besar dibandingkan dengan FeO. Ketika kandungan V2O5 rendah, pengaruh V2O5 terhadap suhu leleh terak CaO-SiO2 sangat signifikan, terutama bila CaO/SiO2 Lebih besar atau sama dengan 1,5, laju reduksinya paling besar. Oleh karena itu, keberadaan V2O5 dalam terak akan berdampak buruk pada lapisan batu bata karbon magnesia. Amplitudo berbusa dari sistem terak pembuatan baja dasar yang mengandung TiO2 adalah yang terbesar ketika kebasaan terak adalah 2,1 dan TiO2 adalah 4%~6%. Busa yang dihasilkan sangat parah dan reaksi dalam tungku sangat keras, sehingga meningkatkan erosi logam dan terak pada lapisan konverter.
2. Pengaruh komponen terak terhadap suhu leleh terak
TFe dalam terak: Kebasaan terak akhir konverter adalah 3,5~4.0, 6%~10% MgO. Pengukuran eksperimental menunjukkan bahwa TFe dalam terak mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap suhu leleh terak, seperti ditunjukkan pada Gambar 2(a). Ketika kandungan TFe dalam terak meningkat, titik leleh terak menurun. Menurut rumus empiris: Suhu leleh=0.7498×MgO%+4.5017×R-10.5335×TFe+1582, dengan R adalah kebasaan terak. Ketika kandungan TFe mencapai lebih dari 20%, suhu leleh berkisar antara 1320 hingga 1395 derajat. (2) TiO2: Untuk setiap kenaikan 1% kandungan TiO2, suhu setengah bola terak akhir menurun sekitar 5 derajat. Ketika kandungan TiO2 3,5%, suhu belahan bumi menurun sebesar 17,5 derajat. (3) Al2O3: Dengan tidak adanya Fe2O3, Al2O3 dalam terak tidak akan menurunkan suhu cair terak. Kandungan Al2O3 dalam terak adalah 1,25%, yang memiliki pengaruh kecil terhadap suhu leleh terak. (4) MnO: MnO memiliki pengaruh yang lebih kecil terhadap suhu leleh terak dibandingkan MgO. Hal ini dapat sedikit meningkatkan suhu leleh terak pada kebasaan 1,5, yang tidak hanya tidak berbahaya tetapi juga bermanfaat bagi lapisan tungku. (5) MgO: Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2(b), peningkatan kandungan MgO dapat meningkatkan suhu hemisfer terak secara signifikan.
3. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju leleh terak
(1) Terak TFe rendah. Ketika terak akhir konverter (FeO) adalah 10%~15%, ketika (TiO2) meningkat dari 0.85% menjadi 2%, 4% dan 6%, indeks laju leleh dari terak tersebut terak meningkat masing-masing dari 1,1 menjadi 5,1, 8,1 dan 8,9, dan ketika Al2O3 meningkat dari 1,8% menjadi 4% dan 6%, indeks laju leleh meningkat dari 1,1 hingga 5,1 dan 4,1, yaitu pada terak TFe rendah, TiO2 dan Al2O3 meningkatkan laju leleh terak. (2) Terak TFe tinggi. Ketika terak akhir konverter (FeO) sebesar 20%-25%, ketika (TiC)2) meningkat dari 0,85% menjadi 2%, 4% dan 6%, indeks laju peleburan terak berubah dari 8 menjadi 8,1 dan 8,7 , masing-masing, tanpa perubahan signifikan. Ketika Al2O3 meningkat dari 1,8% menjadi 4% dan 6%, indeks laju leleh meningkat dari 8 menjadi 9 dan 9,5, dengan sedikit peningkatan. Artinya, pada terak TFe tinggi, TiO2 dan Al2O3 tidak mempengaruhi laju pengerasan terak, karena pada kondisi TFe tinggi viskositas terak rendah, sehingga pengaruh TiO2 dan Al2O3 sangat kecil.
Melalui pembahasan kinerja peleburan terak disimpulkan bahwa:
(1) Mengurangi kandungan TFe dalam terak tidak hanya meningkatkan suhu leleh terak, tetapi juga mengurangi efek buruk MnO pada terak yang disebabkan oleh Fe2O3 yang tinggi, meningkatkan efek percikan terak, dan mencapai tujuan umur tungku yang panjang;
(2) Mengontrol percikan busa awal untuk memastikan efek defosforisasi dan volume terak, dan mengurangi erosi lapisan yang disebabkan oleh percikan;
(3) Untuk terak TFe tinggi dengan kandungan Al2O3 tinggi, memastikan kandungan MgO dan kandungan SiO2 tertentu dapat mengurangi pengaruh Al2O3 terhadap suhu titik leleh terak;
(4) Mengurangi kandungan FeO - (FeO) dalam terak konverter akan meningkatkan efek perlindungan tungku percikan terak;
(5) Faktor utama yang menyebabkan terak menjadi lebih tipis pada proses peleburan logam panas vanadium-titanium adalah V2O5, TiO2 dan Al2O3. V2O5 membentuk senyawa dengan titik leleh rendah dengan CaO atau MgO untuk melarutkan permukaan lapisan, dan TiO2 membentuk senyawa dengan titik leleh rendah dengan FeO dan MnO untuk menembus dan mengelupas lapisan tersebut. MnO membentuk larutan padat dengan titik leleh tinggi dengan CaO atau MgO, yang bermanfaat untuk melindungi lapisan tungku. Jika kandungan Fe2O3 rendah, lapisan tungku Al2O3 tidak berbahaya.
