Mikä on perushappiuuni?

Perushapiuuni (BOF) on kone, jota käytetään rautapuun puhdistamiseen hapettamalla epäpuhtaudet kuonaksi ja muuntamalla loput sulaksi teräkseksi ruiskuttamalla happea. Se on ensisijainen menetelmä, jota käytetään teräksen valmistuksessa maailmanlaajuisesti. Valmistettu teräs testataan kemiallisesti ja sitä voidaan edelleen muokata lisäämällä seoksia. Prosessia kutsutaan perushappiuuniksi tulenkestävän aineen emäksisyyden ja alkalisten materiaalien lisäämisen vuoksi tuotannon aikana.

Lämpö tai panos alkaa itse uunin rakenteesta, eli pitkänomaisesta astiasta. Säiliö on vuorattu emäksisillä tulenkestävillä materiaaleilla, kuten magnesiitilla ja poltetulla kalkilla. Tulenkestävä materiaali on välttämätön, jotta astia kestää äärilämpötiloja ja korkeaa hapettumista, joka tapahtuu perushappiuunissa.

Uuni kallistetaan kulmaan ja täytetään tai täytetään noin kolmanneksella teräsromuilla ja kahdella kolmasosalla sulanutta rautaa, joka on nesteytetty masuunissa. Lisätään kalkkia tai dolomiittia. Tietokoneohjelma käyttää valuraudan kemiallista analyysiä määrittääkseen raudan, teräksen romujen ja virtausten optimaaliset osuudet ja ohjelmoidakseen hapen puhallusajan.

Seos altistetaan puhtaalle happivirralle, joka puhalletaan sisään vesijäähdytteisen putken läpi noin 20 minuutin ajan. Happivirran kärjen korkeutta astiassa voidaan säätää puhalluksen aikana. Prosessia ohjaa ja valvoo tietokone.

Seoksessa oleva hiili ja pii hapettavat ja tuottavat valtavan määrän lämpöä, joka sulaa romun. Tämä kemiallinen reaktio nostaa nopeasti perushapen uunin lämpötilan noin 3,000 ° C: een (noin 1,649 ° Fahrenheit). Hapetetusta piistä tulee piidioksidi ja se yhdistyy virtausten kanssa kuonaan. Kuona imee raudan rikki- ja fosforipitoisuuden. Prosessista syntyvä hiilimonoksidi ja hiilidioksidi poistetaan pilaantumisenestolaitteiden kautta.

Hapenpuhalluksen jälkeen uunissa on kerroksia sulaa terästä ja kuonaa. Astia on kallistettu näytteenoton ja puhdistetun materiaalin testaamisen mahdollistamiseksi. Esikuumennettu astia, jota kutsutaan kauhaksi, siirretään paikalle perushapen uunin alle. Sulaterästä koputetaan tai kaadetaan kauhaan. Ilmaisimet estävät kuonan sekoittumisen teräksen kanssa. Teräs voidaan muuttaa rauta-, pii- tai mangaaniseoksilla erityisiin käyttötarkoituksiin tai lähettää valuun ilman lisämuutoksia.
Kun kaikki teräkset on hakattu, kuona kaadetaan erilliseen astiaan. Kuona jäähdytetään ja sen annetaan vakiintua kuukausien ajan. Tämän ajan jälkeen kuona voidaan murskata myöhempää käyttöä varten, usein rakennusmateriaalina.