Glavni metalni materijal za proizvodnju konverterskog čelika je rastaljeno željezo. Potrošnja rastopljenog gvožđa konvertera od 100t je 970~1000kg/t čelika, što čini oko 90% ukupnog opterećenja. Otpad čelika uglavnom uključuje sirovo gvožđe, glave za rezanje armaturnih šipki i rezne glave i repove za kontinualno livenje.
Glavni uzroci erozije obloge pretvarača su:
(1) Udar rastopljenog gvožđa i metalnog otpada na oblogu;
(2) Mehanička erozija rastopljenog čelika, šljake i pećnog gasa na oblogu tokom procesa topljenja;
(3) Hemijska erozija šljake i pećnog gasa na oblogu;
(4) Oštećenje obloge uzrokovano brzim hlađenjem i zagrijavanjem;
(5) Erozija obloge mlazom kiseonika. Kapacitet pretvarača od 100t je 92-95t, brzina protoka kiseonika na vrhu je 18000~19500m3/h, a nakon završetka prve peći za puhanje čelika i ispuštenog rastopljenog čelika , procjenjuje se dubina ribanja obloge pretvarača. Horizontalna os je visina središnje linije pretvarača izračunata od najniže tačke dna pretvarača kao 0.
Pod različitim položajima pištolja, dubina čišćenja dna peći mlazom kiseonika se ne razlikuje mnogo. Najozbiljnije je ribanje obloge u rastopljenom bazenu. Kako se položaj pištolja povećava, dubina ribanja obloge u rastopljenom bazenu se povećava. Za zid peći iznad taljenog bazena, stepen ribanja postepeno slabi sa povećanjem visine položaja pištolja.
Učinak topljenja šljake utječe na proces topljenja i zaštitu od prskanja šljake, a zatim utječe na vijek trajanja obloge.
1. Utjecaj V i Ti u rastaljenom željezu
Termodinamičkim proračunom utvrđuje se postojanje oblika vanadija u čeličnoj zguri koja sadrži vanadijum kao V2O5, a egzistencijalni oblik titana je TiO2. Utjecaj V2O5 na smanjenje temperature topljenja čelične troske je veći od utjecaja FeO. Kada je sadržaj V2O5 nizak, efekat V2O5 na temperaturu topljenja šljake CaO-SiO2 je vrlo značajan, posebno kada je CaO/SiO2 veći ili jednak 1,5, brzina redukcije je najveća. Stoga će prisustvo V2O5 u šljaci imati negativan učinak na oblogu cigle od magnezijevog ugljenika. Amplituda pjene osnovnog sistema šljake za proizvodnju čelika koji sadrži TiO2 je najveća kada je bazičnost šljake 2,1, a TiO2 4%~6%. Pjenjenje je ozbiljno i reakcija u peći je žestoka, što pojačava eroziju metala i šljake na oblogi konvertera.
2. Utjecaj komponenti šljake na temperaturu topljenja šljake
TFe u šljaci: Osnovna konvertorska konačna troska je 3,5~4.0, 6%~10% MgO. Eksperimentalna mjerenja pokazuju da TFe u šljaci ima značajan utjecaj na temperaturu topljenja šljake, kao što je prikazano na slici 2(a). Kada se sadržaj TFe u šljaci poveća, temperatura topljenja šljake se smanjuje. Prema empirijskoj formuli: Temperatura topljenja=0.7498×MgO%+4.5017×R-10.5335×TFe+1582, gdje je R bazičnost šljake. Kada sadržaj TFe dostigne više od 20%, temperatura topljenja se kreće od 1320 do 1395 stepeni. (2) TiO2: Za svakih 1% povećanja sadržaja TiO2, hemisferna temperatura finalne troske se smanjuje za oko 5 stepeni. Kada je sadržaj TiO2 3,5%, hemisferna temperatura se smanjuje za 17,5 stepeni. (3) Al2O3: U odsustvu Fe2O3, Al2O3 u šljaci neće smanjiti likvidnu temperaturu šljake. Sadržaj Al2O3 u šljaci je 1,25%, što malo utiče na temperaturu topljenja šljake. (4) MnO: MnO ima manji uticaj na temperaturu topljenja šljake od MgO. Može malo povećati temperaturu topljenja šljake na bazičnosti od 1,5, što nije samo bezopasno, već je i korisno za oblogu peći. (5) MgO: Kao što je prikazano na slici 2(b), povećanje sadržaja MgO može značajno povećati hemisferičnu temperaturu šljake.
3. Faktori koji utiču na brzinu topljenja šljake
(1) Niska TFe troska. Kada je konačna troska pretvarača (FeO) 10%~15%, kada (TiO2) poraste sa 0.85% na 2%, 4% i 6%, indeks stope topljenja šljaka se povećava sa 1,1 na 5,1, 8,1 i 8,9 respektivno, a kada se Al2O3 poveća sa 1,8% na 4% i 6%, Indeks brzine topljenja raste sa 1,1 na 5,1 odnosno 4,1, odnosno u šljaci sa niskim TFe, TiO2 i Al2O3 povećavaju brzinu topljenja šljake. (2) Visoka TFe troska. Kada je konačna troska konvertera (FeO) 20%-25%, kada (TiC)2) poraste sa 0,85% na 2%, 4% i 6%, indeks stope topljenja šljake se mijenja sa 8 na 8,1 i 8,7 , odnosno bez značajnijih promjena. Kada se Al2O3 poveća sa 1,8% na 4% i 6%, indeks brzine topljenja raste sa 8 na 9 i 9,5, uz malo povećanje. Odnosno, u visokoj TFe šljaci, TiO2 i Al2O3 ne utiču na brzinu očvršćavanja šljake, jer je u uslovima visokog TFe viskozitet šljake nizak, pa je uticaj TiO2 i Al2O3 veoma mali.
Kroz raspravu o performansama topljenja šljake, zaključuje se da:
(1) Smanjenje sadržaja TFe u šljaci ne samo da povećava temperaturu topljenja šljake, već i smanjuje negativan učinak MnO na šljaku uzrokovan visokim Fe2O3, poboljšava efekat prskanja šljake i postiže svrhu dugog vijeka trajanja peći;
(2) Kontrolišite rano prskanje pjene kako biste osigurali efekat defosforizacije i volumen šljake i smanjili eroziju obloge uzrokovanu prskanjem;
(3) Za šljaku sa visokim sadržajem TFe i visokim sadržajem Al2O3, osiguravanje određenog sadržaja MgO i SiO2 može smanjiti uticaj Al2O3 na temperaturu tačke topljenja šljake;
(4) Smanjenje sadržaja FeO - (FeO) u konvertorskoj troski će poboljšati efekat zaštite peći od prskanja šljake;
(5) Glavni faktori koji uzrokuju stanjivanje šljake tokom procesa topljenja vrućeg metala vanadijum-titanijuma su V2O5, TiO2 i Al2O3. V2O5 formira spojeve niske tačke topljenja sa CaO ili MgO da bi rastvorio površinu obloge, a TiO2 formira jedinjenja niske tačke topljenja sa FeO i MnO da prodre i odlepi oblogu. MnO stvara čvrsti rastvor visoke tačke topljenja sa CaO ili MgO, što je korisno za zaštitu obloge peći. U slučaju niskog sadržaja Fe2O3, obloga peći Al2O3 je bezopasna.
