Konverter (metallurgia)
Konverter on keemiline reaktor, mis muudab toorraua teraseks.
Toorraud, mida nimetatakse malmiks ja mis on kõrgahjuprodukt, sisaldab kuni 4% süsinikku. See on liiga kõva ja rabe, et seda oleks võimalik otstarbekalt kasutada. Terase tootmiseks tuleb süsinik esmalt rauast välja põletada. Seda protsessi nimetatakse konversiooniks ja reaktorit konverteriks.
Esimese muunduri leiutas 1856. aastal Sir Henry Bessemer. Ta ehitas pirnikujulise suure anuma, mille põhjas olid õhu jaoks mõeldud düüsid (tuuere). Konverterisse valati kõrgahjust kuum sulatatud malm, mille põhja pumbati kõrge rõhu all õhku. Tulemuseks oli kõva müra ja kuni 20 meetri kaugusele ulatuv leek konverteri suudmest. Kümne minuti pärast oli kogu malm muutunud teraseks. Bessemeri konverter oli esimene edukas reaktor malmi muutmisel teraseks ja algas terase ajastu. Terast oli nüüd palju ja odav.
Teras muutub aga paremaks, kui sisse puhutakse ainult hapnikku. Õhk sisaldab lämmastikku, mis on mõnele teraseklassile kahjulik. Kaasaegne konverter, mida nimetatakse põhihapnikuahjuks, kasutab õhu asemel puhast hapnikku. See leiutati 1949. aastal Austrias.
Kaasaegne hapniku põhikonverter on suur kõrvitsakujuline anum, mis on valmistatud terasest ja vooderdatud tulekindlate materjalidega, nagu kaltsiumoksiid ja magneesiumoksiid, nii et anum peab vastu sulametalli kõrgele temperatuurile.
Konverterisse laaditakse sulatatud malmi ja vanarauda. Vanametallid on tavaliselt roostes ja sisaldavad hapnikku, nii et osa roostest reageerib malmiga, põletades süsiniku ära ja tekitades kuumuse, mis sulatab vanametalli. Kui kogu vanaraua on sulanud, lastakse spetsiaalne toru, mida nimetatakse "hapnikulangaks", malmi ning väga kiiresti ja järsult lastakse hapnikku sisse. Hapnik põletab kogu süsiniku ära ja segab vedela terase põhjalikult läbi. Kui kogu süsinik on ära põletatud, lisatakse veidi lisahiilt, et tõsta sisu soovitud tasemeni. Tulemuseks on vedel teras, mis seejärel valtsitakse ära ja viiakse valtsimisse, et valmistada terasetooteid.
Vanaaegsed Bessemeri konverterid
Küsimused ja vastused
K: Mis on konverter?
A: Konverter on keemiline reaktor, mis muudab toorraua teraseks.
K: Kuidas nimetatakse toorrauda?
V: Toorrauda nimetatakse malmiks, mis on kõrgahju toode ja sisaldab kuni 4% süsinikku.
K: Kes leiutas esimese eduka konverteri?
V: Esimese eduka konverteri leiutas 1856. aastal Sir Henry Bessemer.
K: Kuidas töötab kaasaegne põhiline hapnikuahi?
V: Kaasaegne põhihapnikuahi kasutab õhu asemel puhast hapnikku ja koosneb suurest kõrvitsakujulisest anumast, mis on valmistatud terasest ja vooderdatud tulekindlate materjalidega, näiteks kaltsiumoksiidi ja magneesiumoksiidi joonega, nii et anum peab vastu kõrgetele temperatuuridele. Konverterisse laaditakse sulatatud malmi ja vanaraua, seejärel lastakse spetsiaalne toru, mida nimetatakse "hapnikulangaks", malmi ning väga kiire ja terav hapnikuhoog puhutakse sisse, et põletada kogu süsinik ära. Kui kogu süsinik on ära põletatud, võib lisada veel veidi süsinikku, et tõsta sisu soovitud tasemele, mille tulemusel tekib vedel teras, mida saab valtsimisettevõtte tootmiseks ära võtta.
K: Mis juhtub, kui protsessi siseneb lämmastikku sisaldav õhk?
V: Lämmastikku sisaldav õhk võib mõnede teraseliikide puhul olla kahjulik, seega ei tohiks see sellesse protsessi sattuda.
K: Mida tegi Bessemeri leiutis terasetootmise jaoks? V: Bessemeri leiutis võimaldas terase rohket ja odavat tootmist, alustades seega selle materjali suurema kättesaadavuse ajastut.
