2. Мартеновское производство стали

Этим способом получают 20-25% стали. В мартеновских печах можно переплавлять чугун и скрап любого состава в любой пропор­ции, в том числе использовать полностью твердую шихту или в соче­тании с жидким чугуном. Емкость печей до 900 т.

Процесс ведут на поду пламенной отражательной пета снабжен­ной регенераторами. Загруженная в печь шихта под действием факела сжигаемого топлива расплавляется. Для интенсификации процесса подаваемые в печь воздух и газ предварительно подогревают в регене­раторах до 1000-1200°С. Подаваемый для образования факела воздух в определенном избытке способствует окислению примесей чугуна и переделу его в сталь. В результате окисления углерода выделяются пузырьки СО - происходит «кипение» ванны. Это вызывает переме­шивание расплава, что способствует выравниванию температуры и состава металла по высоте ванны и удалению неметаллических вклю­чений.

Недостатки процесса:

а) большая продолжительность (4-12 ч);

б) относительно низкая производительность (в несколько раз ниже, чем в кислородном конвертере);

в) себестоимость мартеновской стали на 3-5% выше кислородно­конвертерной;

г) капительные затраты на 20-30% больше.

Поэтому выплавку в мартеновских печах постепенно сокращают. Новые печи не строят. Старые печи либо заменяют конвертерами, ли­бо переделывают на двухванные под одним сводом. Это снижает капи­тальные затраты и повышает производительность печи.

3. Производство стали в электрических печах

Этим способом выплавляется около 25% стали. В электропечах можно легко обеспечить быстрый подъем и точное регулирование температуры металла, создавать любую атмосферу (окислительную, восстановительную, нейтральную или вакуум), осуществлять любые металлургические процессы, выплавлять сталь и сплавы любого соста­ва с низким содержанием серы и фосфора. Поэтому все стали ответст­венного назначения (нержавеющие, жаростойкие и др. высоколегиро­ванные) выплавляют в основном в электрических печах. К недостат­кам электроплавки относится невысокая производительность печей, большой расход электроэнергии и высокая себестоимость стали.

Для электроплавки применяют преимущественно два типа печей: дуговые и индукционные электропечи.

В электродуговых печах источником тепла служат электрические дуги, возникающие между металлом и графитовыми электродами при прохождении по ним трехфазного электрического тока. Температура дуги достигает более 5000°С. Это позволяет производить переплав тугоплавких легирующих компонентов, но вызывает угар железа и других элементов. Производительность электродуговых печей повы­шается при подаче в металл кислорода и при организации электромаг­нитного перемешивания металла с помощью статоров, установленных под днищем печей.

В индукционных электропечах источником тепла служат вихревые токи, возникающие в металле под действием переменных электромаг­нитных полей, образующихся вокруг индуктора при прохождении по нему переменного электрического тока. Особенностью индукционной плавки является интенсивная циркуляция металла в печи, что ускоряет плавление и выравнивает температуру и состав металла по объему. Однако образование выпуклого мениска на поверхности ванны вызы­вает стекание шлака к стенкам тигля и насыщение открытой части зер­кала металла газами из окружающей атмосферы.