Konverterare (metallurgi)
En konverter är en kemisk reaktor som omvandlar råjärn till stål.
Råjärn som kallas råjärn och som är en produkt från masugnen innehåller upp till 4 % kol. Det är för hårt och sprött för att användas på ett meningsfullt sätt. Kolet måste först brännas bort från järnet för att producera stål. Denna process kallas konvertering och reaktorn en konverterare.
Den första omvandlaren uppfanns av Sir Henry Bessemer 1856. Han byggde ett päronformat stort kärl med munstycken (tuyeres) för luft i botten. Varmt smält råjärn från masugnen hälldes i konverteraren och sedan pumpades luft in i botten med högt tryck. Resultatet var ett högt ljud och en flamma upp till 20 meter utanför konverterarens mynning. Efter tio minuter hade allt tackjärn blivit till stål. Bessemerkonvertern var den första framgångsrika reaktorn för omvandling av tackjärn till stål, och stålets era började. Stål var nu rikligt och billigt.
Stål blir dock bättre om endast syre blåses in. Luft innehåller kväve, vilket är skadligt för vissa stålsorter. En modern omvandlare som kallas basic oxygen furnace använder rent syre i stället för luft. Den uppfanns 1949 i Österrike.
Den moderna syrekonverteraren är ett stort pumpaformat kärl som är tillverkat av stål och fodrat med eldfasta material, t.ex. kalciumoxid och magnesiumoxid, så att kärlet klarar av den höga temperaturen hos den smälta metallen.
Smält råjärn och skrot lastas i konverteraren. Skrotet är vanligtvis rostigt och innehåller syre, så en del av rosten reagerar med tackjärnet, vilket bränner bort kolet och skapar värme som smälter skrotet. När allt skrot har smält sänks ett särskilt rör, en s.k. syrelans, ner i tackjärnet och en mycket snabb och skarp syrgasstråle sprutas in. Syret bränner bort allt kol och blandar det flytande stålet ordentligt. När allt kol har bränts bort, läggs lite extra kol in för att höja innehållet till önskad nivå. Resultatet är flytande stål, som sedan tappas bort och förs till valsverket för att framställa stålprodukter.
Gammaldags Bessemer-konverterare
Frågor och svar
Fråga: Vad är en omvandlare?
S: En konverterare är en kemisk reaktor som omvandlar råjärn till stål.
F: Vad kallas råjärnet?
S: Råjärnet kallas tackjärn, som är en produkt från masugnen och innehåller upp till 4 % kol.
Fråga: Vem uppfann den första framgångsrika omvandlaren?
Svar: Den första framgångsrika omvandlaren uppfanns av Sir Henry Bessemer 1856.
F: Hur fungerar en modern syreugn?
S: En modern grundläggande syreugn använder rent syre i stället för luft och består av ett stort pumpaformat kärl av stål som är fodrat med eldfasta material som kalciumoxid och magnesiumoxid så att kärlet klarar höga temperaturer. Smält råjärn och skrot lastas i konverteraren, sedan sänks ett särskilt rör som kallas "syrelans" ner i råjärnet och ett mycket snabbt och skarpt slag av syre blåses in för att bränna bort allt kol. När allt kol har bränts bort kan lite extra kol läggas in för att höja innehållet till önskad nivå, vilket resulterar i flytande stål som kan tappas bort för valsverksproduktion.
F: Vad händer när luft som innehåller kväve kommer in i processen?
S: Luft som innehåller kväve kan vara skadligt för vissa stålsorter, så det bör inte komma in i processen.
Fråga: Vad gjorde Bessemers uppfinning för stålproduktionen? S: Bessemers uppfinning möjliggjorde en riklig och billig produktion av stål och inledde därmed en epok av ökad tillgång till detta material.
