Was ist ein grundlegender Sauerstoffofen?
Ein basischer Sauerstoffofen (BOF) ist eine Anlage zur Reinigung von Roheisen durch Oxidation von Verunreinigungen zu Schlacke und Umwandlung des Rests in geschmolzenen Stahl unter Einspritzung von Sauerstoff. Es ist die weltweit wichtigste Methode für die Stahlproduktion. Der hergestellte Stahl wird chemisch getestet und kann durch Zugabe von Legierungen weiter modifiziert werden. Das Verfahren wird aufgrund der Alkalität des feuerfesten Materials und der Zugabe von alkalischen Materialien während der Herstellung als basischer Sauerstoffofen bezeichnet.
Eine Hitze oder Charge beginnt mit der Ofenstruktur selbst, dh einem länglichen Gefäß. Der Behälter ist mit alkalischen feuerfesten Materialien wie Magnesit und gebranntem Kalk ausgekleidet. Das feuerfeste Material ist erforderlich, damit das Gefäß den extremen Temperaturen und dem hohen Oxidationsgrad standhält, die im basischen Sauerstoffofen stattfinden.
Der Ofen wird schräg gestellt und mit etwa einem Drittel Stahlschrott und zwei Drittel Roheisenschmelze, die in einem Hochofen verflüssigt wurde, beschickt oder gefüllt. Flussmittel von Kalk oder Dolomit werden zugegeben. Ein Computerprogramm verwendet die chemische Analyse des Roheisens, um die optimalen Anteile von Eisen, Stahlschrott und Flussmitteln zu bestimmen und die Sauerstoffblaszeit zu programmieren.
Das Gemisch wird etwa 20 Minuten lang einem Strom von reinem Sauerstoff ausgesetzt, der durch ein wassergekühltes Rohr eingeblasen wird. Die Höhe der Spitze des Sauerstoffstroms im Gefäß kann während des Einblasens eingestellt werden. Der Prozess wird von einem Computer gesteuert und überwacht.
Der Kohlenstoff und das Silizium in der Mischung oxidieren und erzeugen ein riesiges Wärmevolumen, das den Schrott schmilzt. Diese chemische Reaktion erhöht die Temperatur im basischen Sauerstoffofen schnell auf etwa 3.000 ° Fahrenheit (1.649 ° Celsius). Oxidiertes Silizium wird zu Kieselsäure und bildet mit den Flussmitteln Schlacke. Schwefel- und Phosphorgehalt des Eisens werden von der Schlacke aufgenommen. Durch den Prozess entstehendes Kohlenmonoxid und Kohlendioxid werden durch Geräte zur Kontrolle der Umweltverschmutzung verbraucht.
Nach dem Einblasen von Sauerstoff enthält der Ofen Schichten aus geschmolzenem Stahl und Schlacke. Das Gefäß ist geneigt, um Proben zu entnehmen und das gereinigte Material zu testen. Ein vorgewärmter Behälter, der als Gießpfanne bezeichnet wird, wird unter den Sauerstoffgrundofen gebracht. Der geschmolzene Stahl wird in die Gießpfanne geschlagen oder gegossen. Die Melder verhindern, dass sich Schlacken mit dem Stahl vermischen. Der Stahl kann für bestimmte Verwendungszwecke mit Eisen-, Silizium- oder Manganlegierungen verändert oder ohne weitere Modifikation zum Gießen geschickt werden.
Nachdem der gesamte Stahl abgezapft ist, wird die Schlacke in einen separaten Behälter gegossen. Die Schlacke wird abgekühlt und einige Monate lang stabilisiert. Nach dieser Zeit kann die Schlacke zur weiteren Verwendung zerkleinert werden, häufig als Zuschlagstoff für Bauprojekte.