Мартеновское производство стали

Этот метод был разработан французским металлургом Пьером Мартеном, который 8 апреля1864 сварил свою первую плавку.

Мартеновская сталь высококачественная и довольно дешевая. Воздух и газ проходят через насадки регенераторов (рис.12) и нагреваются до температуры 1000-1200⁰С. Затем они попадают в печь, где газ сгорает, образуя факел с температурой 1800-1900⁰C. Затем они попадают в печь, где газ сгорает, образуя факел с температурой 1800-1900⁰C. Пройдя через пространство печи, раскаленные продукты сгорания газа попадают в другую пару регенераторов, отдают тепло и уходят к котлу-утилизатору.

Рис. 12 Схема устройства мартеновской печи

Насадки регенератора с правой стороны охлаждаются, а с левой – нагреваются. Когда правые насадки охладятся, проводят переключение подачи воздуха и газа с помощью специальных клапанов. Из регенераторов газ выходит с температурой 500-700⁰С и подается в котел-утилизатор, где охлаждается до температуры 200⁰С.

Воздух подается в печь в некотором избытке, для обеспечения окисления примесей.

Рабочее пространство печи ограничено сверху сводом, снизу - подом. В передней стенке находятся завалочные окна для загрузки твердой шихты и заливки чугуна. Завалочные окна закрывают специальными футерованными крышками с гляделками, через которые наблюдают за ходом плавки.

На границе задней стенки и пода находятся сталевыпускные отверстия. В качестве топлива используют природный или коксовый газ, мазут, каменноугольную пыль.

Температура факела должна быть не ниже 1750⁰С.

Ход плавки:

- заправка печи – это поддержание в рабочем состоянии всех элементов огнеупорной кладки.

- завалка шихты. Твердая шихта подается в специальных чугунных коробах, объемом более 3м³, установленных на тележках.

- прогрев шихты - идет 1-1, 5 часа.

- заливка чугуна – проводится по специальному желобу, устанавливаемому в завалочные окна.

- плавление – основная стадия, идет в течение нескольких часов. С момента заливки чугуна в печь подается максимальное количество топлива.

- доводка – обеспечивается требуемый состав металла путем ввода добавок.

- раскисление и легирование.

Продолжительность плавки 6-12 часов.

Особенности технологии мартеновской плавки.

1.Тепло к ванне поступает сверху, а отводится снизу.

Температура шлака всегда больше температуры металла.

Толщина шлака составляет 50-500 мм.

Рабочая глубина ванны до 1500 мм.

Выравниванию температуры способствуют пузырьки СО, образующиеся в результате окисления углерода (идет «кипение ванны»).

2.Жидкий металл находится под слоем шлака. Все добавки подают на шлак, и только через шлак они поступают в металл.

Состав и температура шлака определяют качество стали.

Шлак должен обеспечивать в одни периоды плавки интенсивный переход кислорода из атмосферы печи в металл, а в другие – предохранять металл от окисления.

Шлак препятствует насыщению металла азотом и водородом.