Томасовская сталь в большинстве случаев малоуглеродистая. Если необходимо получить сталь с [С] ^ 0,1 %, то раскисление сочетают с науглероживанием металла. Томасовский металл нельзя раскислять в присутствии шлака, так как окисление части введенных в ванну Si и Mn, которое происходит в большей степени не в объеме металла, а на границе металл—шлак, сопровождается снижением активности закиси железа в шлаке. В результате фосфор восстанавливается из шлака в металл, т. е. происходит ре – фосфорация. Во избежание последней шлак перед раскислением плавки сливают в чашу, остатки его в конвертере сгущают известью, затем металл выпускают в ковш, присаживая раскислите – ли на струю стали до появления на ее поверхности шлака.
По сравнению с металлом бессемеровского процесса сталь то – масовской плавки отличается повышенным содержанием неметаллических включений, кислорода и азота, большей хрупкостью и склонностью к старению. Это обусловлено тем, что при томасиро- вании неизбежен третий период продувки (дефосфорация протекает при низком содержании углерода в металле). В конце процесса, если [С] незначительно, резко возрастает [О]. Кроме того, в результате небольшой в это время скорости выгорания углерода поглощение азота металлом из воздуха происходит интенсивнее, чем его удаление пузырями СО, что приводит к увеличению содержания N в стали.
Наиболее эффективные результаты по улучшению качества томасовской стали были получены при использовании для продувки ванны смесей кислорода с другими газами или чистого кислорода.
Продолжительность продувки и цикла плавки (16—20 и 25— 40 мин) в томасовском процессе значительно больше, чем в бессемеровском. Поэтому для получения одинаковой годовой производительности число конвертеров в томасовском цехе должно быть больше, чем в бессемеровском.
Производительность томасовского цеха с четырьмя 25-т конвертерами составляет около 0,5 млн. т в год, а с четырьмя 40-т конвертерами 1,5 млн. т в год. Переход на дутье, обогащенное кислородом до 30 %, обеспечивает увеличение производительности на 15—20 %. Выход годных слитков составляет 85—88 % к массе чугуна. Расход извести достигает 12—18 %, количество шлака составляет 23—27 % к массе чугуна, чугуна 1,14—1,18 т на 1 т стали, воздуха 350—450 м3/т чугуна. Стойкость футеровки стен конвертера 300—400, днищ 25—70 плавок. Расходы по переделу томасовского чугуна в сталь составляют около 5 руб. на 1 т стали. Как и в бессемеровском процессе, наибольшей статьей себестоимости стали (82—83 %) является стоимость чугуна.
По сравнению с мартеновским переделом фосфористого чугуна томасовский процесс имеет следующие недостатки: весьма малую долю стального лома в металлической шихте (4—9 %), что повышает ее стоимость; значительно большее содержание в готовой стали серы, фосфора, азота и неметаллических включений.
4.3. варианты томасирования с применением
Кислорода