Заливка чугуна в мартеновскую печь
Верхний этаж печи - это рабочая камера. Ее стены также выложены огнеупорным кирпичом. Здесь в специальной ванне ведется плавка. Ванна напоминает удлиненное, постепенно углубляющееся от краев к середине огромное корыто, покрытое, как и стены, слоем огнеупорных материалов. В передней стене печи имеются окна (от 3 до 7), через которые заливают расплавленный чугун и загружают различные материалы - железный лом, руду, флюсы. В противоположной стене - выпускное отверстие. Когда идет плавка, оно забито огнеупорной глиняной массой. По специальным каналам нагретые газ и воздух подводятся в верхнюю часть печи. Там они смешиваются и сгорают. Образуется пламя с температурой до 1800-2000° С. Газ и воздух двигаются быстро, факел растягивается на всю длину камеры, передавая тепло находящимся в печи материалам.
Печь, из которой только что выпустили металл, должна быть подготовлена к новой плавке. С помощью специальной машины заделывают обнаруженные после выпуска предыдущей плавки изъяны в кладке печи. Эта первая операция называется заправкой печи. Потом начинается завалка (загрузка). Сначала в печь идут холодные материалы - железный лом, известняк. Для загрузки применяют завалочные машины. Длинными штангами - хоботами - они захватывают металлические ящики - мульды с железным ломом, известью и рудой, заносят их в печь, легко и быстро переворачивают и снова ставят на тележку. Как только завалка заканчивается, опускают все заслонки над окнами и в печь вводится максимум тепла, чтобы лом и другие материалы возможно быстрее прогрелись. После этого электровоз подвозит ковши с чугуном. Его доставляют из миксера - своеобразного гигантского термоса, где хранятся сотни тонн жидкого горячего металла. Кран снимает ковши с лафетов, наклоняет их, и по желобам, вставленным в окна, чугун льется в печь. Надо добиться, чтобы жидкая масса в ванне хорошо перемешалась, "закипела". Через металл и шлак прорывается окись углерода, образующаяся в результате реакций между углеродом чугуна и кислородом печных газов и руды. Этот период называют кипением ванны. Чтобы ускорить процесс выгорания углерода, на многих заводах в расплавленный металл вдувают кислород. Это позволяет намного сократить длительность плавок. Время от времени сталевар берет из печи пробу металла. В цеховой лаборатории очень быстро (их поэтому называют экспресс-лабораториями) делают анализ пробы и сообщают сталевару, сколько в металле углерода, серы, фосфора, марганца и других элементов. На последнем этапе плавки происходит раскисление металла - из него удаляют кислород, вредно влияющий на .качество стали. Для этого в печь добавляют так называемые раскислители (ферросилиций, ферромарганец, алюминий). Обычно плавка длится несколько часов. Под выпускным отверстием стоит ковш, в него льется струя металла.
Некоторые прогрессивные способы выплавки стали.
Кислородные конвертеры. Бессемеровские конвертеры, как уже говорилось, были вытеснены мартеновскими печами. Однако в 50-е годы нашего века конвертеры вновь выдвинулись на первый план. Попробовали вдувать в конвертер не атмосферный воздух, а кислород, притом подавать его не снизу, как это делали раньше, а сверху. Оказалось, что таким способом в конвертерах можно перерабатывать любой чугун - и жидкий и твердый, а также и железный лом. Вот почему выплавка стали в кислородных конвертерах в последнее время получает все более широкое распространение.
1 -заливка чугуна; 2 - продувка; 3 - выпуск стали; 4 - слив шлака