Мартенівське отримання сталі

Мартенівський спосіб виплавки сталі був запропонований в 1864р. металургами батьком і сином Мартенами. Цей спосіб виник внаслідок потреби у переплавленні твердої шихти (скрапу). Піч для виплавки сталі цим способом отримала назву мартенівської (мар­тена).

У сучасних мартенах сталь виплавляють з твердого або рідкого чавуну, стального і чавунного скрапу, залізної руди, окалини, феросплавів з додаванням флюсів. Використовується тверде, легке, газоподібне і змішане паливо.

За конструкцією мартени (за конструкцією):

- однованні;

- двованні;

- стаціонарні;

- рухомі (використовують дуже рідко).

В мартенах застосовують регенераторний спосіб нагромадження тепла пічних газів із подальшим його використанням для підігрівання повітря та газового палива. Регенератори 5 — це камери, викладені вогнетривами. Мартен може мати один або два регенератори залежно від виду палива. Один регенератор мають мартени, які працюють на висококалорійному рідинному або газовому паливі. Це спрощує конструкцію й експлуатацію печі, зменшує собівартість сталі.

Процес плавки в мартенах безперервний. Печі із склепінням, викладеним динасовою вогнетривкою цеглою, витримують 200—300 плавок, а хромомагнезитовою — 300—1000. Об’єм ванн сучасних домен 200—900 т, час однієї плавки від 3 до 18 год залежно від об’єму ванни.

Мартенівський спосіб виплавки сталі може виконуватись з використанням трьох технологічних процесів: скрап-процесу, скрап-рудного і рудного (застосовується дуже рідко).

Найчастіше застосовують скрап-рудний процес, при якому використовують 50-75 % рідкого чавуну, решта — скрап і залізна руда. Скрап-рудний процес включає такі операції:

- заправлення подини і відкосів ванни вогнетривами;

- завантаження та прогрівання твердих складових шихти;

- заливання рідкого розплавленого чавуну;

- розплавлення шихти;

- кипіння розплаву;

- розкислення легування та випуск сталі і шлаку.

В період завантаження і плавлення шихти відбувається окислення домішок (Sі, Мп, S, Р) киснем, що є в руді і пічних газах, пізніше киснем оксиду заліза зі шлаку. Сірка і фосфор переводяться вапном у шлак. Оксиди домішкових елементів, що утворюються, шлакуються.

В процесі кипіння розплаву з нього виділяється СО у вигляді буль­башок. При цьому розплав перемішується, вирівнюється його хі­міч­ний склад, температура, виходять гази і спливають на поверхню неметалеві включення. В цей період беруть проби й аналіз на вміст вуглецю. Після досягнення необхідних параметрів проводять розкислення і додають феросплави. При виплавленні легованої сталі слідом за розкисленням додають у розплав сталі багаті легуючими елементами.

Для випуску готової сталі пробивають льотку і сталь випускають у сталерозливний ківш.

У мартенах виплавляють вуглецеві та леговані сталі (якісні та високоякісні).

Для покращення роботи мартенів застосовують кисень, його можна подавати до ванни двома способами: вдувати через форсунки або пальники в головки або вдувати через спеціальні фурми безпосередньо в рідкий метал.

Удосконаленням мартенівського способу виробництва сталі є введення двованних печей, продуктивність яких майже вдвічі вища від продуктивності звичайних при однакових загальних місткостях агрегатів, а організація роботи цеху спрощена.

Разом з тим питома вага мартенівської сталі знижується. Підвищується питома вага сталі, одержаної киснево-конвертерним способом, який є більш технічно досконалим і економічно ефективним.

Дата добавления: 2014-01-04