Конвертеры, на которых кислород и другие газы подают сквозь дно кожуха отличаются от конвертеров с верхней продувкой расплавов меньшим удельным объемом (0,6 - 0,9 м3/т стали) рабочего пространства, размерами корпуса, количеством фурм и конструкцией днища. Глубина ванны обычно составляет 0,7 – 0,9 глубины ванны у конвертеров аналогичной емкости, но с верхней продувкой. Отношение полной высоты рабочего пространства кожуха к диаметру цилиндрической части его находится в пределах от 1,1 до 1,4. Днище конвертера выполняют сменным. Сквозь него пропускают дутьевые фурмы в количестве до 20 шт.
Фурма состоит из двух труб, вставленных друг в друга. Внутреннюю трубу, предназначенную для подачи в ванну кислорода и порошкообразной извести, изготавливают из меди или нержавеющей стали диаметром 45 – 50 мм. Внешняя труба выполняется из той же стали с внутренним диаметром, обеспечивающим кольцевой зазор с внутренней трубой до 2 мм.
Подвод газа к фурмам индивидуальный и регулируемый. Это способствует повышению стойкости фурменных устройств и футеровки днища. Для футеровки днищ применяют, в основном, периклазоуглеродистые огнеупоры. Ввиду того, что MgO и C не образуют эвтектики, огнеупорные изделия обладают высокой стойкостью. Вследствие низкого коэффициента теплового расширения и низкой упругости углерода периклазоуглеродистый кирпич обладает повышенной стойкостью к растрескиванию, благодаря чему предотвращается проникновение шлака в изделие.
Схема футеровки кожуха конвертера, на котором применена донная продувка расплава, приведена на рис. 1.
Рис. 1 Схема футеровки кожуха конвертера с донной продувкой расплава металл - шлак
1 - кожух; 2 - асбест; 3 - огнеупоры марки ПУСК - MgO до 90%; 4 - огнеупоры марки ХП - MgO до 46%, Cr2O3 до 22%; 5 - огнеупоры марки ПУСК; 6 - леточные блоки марки ПУПЛб - MgO до 96%; 7 - огнеупоры марки ПУПК, плавленный и спеченый периклаз, - MgO до 90% (по масс).
Особенности конструкции конвертера с донной продувкой расплава оказывают влияние на основные параметры здания, в котором он расположен. Нет необходимости увеличивать высоту цеха на высоту подъема кислородной фурмы во время ввода и вывода ее из рабочего пространства корпуса конвертера. В случае вдувания порошкообразных флюсов с помощью донных фурм нет необходимости размещать вверху цеха тракты для подачи к горловине конвертера шлакообразующих и других материалов, что также позволяет уменьшить высоту цеха.
Однако вместе с применением донной продувки расплава, возникает необходимость изготовления порошкообразных флюсов, организации подачи к конвертеру природного или инертного газов и др. Недостатки, присущие конвертерам с верхней продувкой и донной продувкой, устраняет комбинированная продувка расплава в ванне корпуса конвертера.
В рабочее пространство корпуса конвертера, на котором применена комбинированная продувка расплавов железа и шлака, кислород вводят через верхнюю фурму, устройство которой рассмотрено выше. Снизу подают аргон или азот, а при необходимости - кислород в защитной рубашке из метана, пропана или двуокиси углерода (защитная рубашка нужна, чтобы оградить чугун от контакта с кислородом на выходе его из фурменных устройств, во время которого развиваются весьма высокие температуры, разрушающие огнеупоры).
Фурменные устройства могут быть нескольких типов:
- пористые или щелевые огнеупорные блоки - вставки; диаметр "поры"-канала около 1 мм;
- дноканальные или многоканальные огнеупорные блоки; диаметр канала до 8 мм;
- две коаксиально расположенные трубы, кольцевой зазор между которыми является рабочим.
Пористые блоки позволяют начинать и прекращать продувку расплава не опасаясь затекания металла; одноканальные огнеупорные блоки способствуют во время продувки расплава его энергичному перемешиванию.
Блоки изготавливают из периклазоуглеродистых огнеупорных материалов.