14. Мартен пешінің құрылысы
1864 жылы Пьер Мартен пеште ең алғаш болат балқытуды жүргізді. Ол өз құрылымында және толықтай ғасыр бойы әлемде болаттың көп мөлшері мартендік пештерде балқытылған. Өндірістің бұл әдісі өзінің әмбебаптылығымен байланысты – олардың алынуы болаттың әр маркасын даярлау үшін сұйық пен қатты металдың кез келген қатынасында әр түрлі шойын типтерін қолдана отырып және бұрыңғы бақылау мен талдау кезінде мүмкін болады. Ал қазіргі таңда мартендік пештерден әлем металлургтарының барлығы бас тартты, тек ТМД елдерінде мартендік өндіріс үлесі шамамен 30%-ды құрайды (әлем бойынша бұл 3%), ТМД елдерінде мартендік пештер қолданыстан жайлап шығарылуда, оның ішінде, Ресейде 2010 жылы мартендік болаттар үлесі 10%-дан аспайды деп күтілуде.
1-сурет. мартен құрылғысы
Мартендік пеш (1-сурет) шағылдырғыш құрылғы болып саналады. Пеш кешені келесідей негізгі элементтерден тұрады: жұмыс кеңістігі (1), басы (2), тік каналдары (3), қож шығарғыштар (4), регенераторлар (5), борова, алынатын клапандар, ошақ - утилизатор (6), газ тазалағыш (7), бу құбыры (8), желдеткіш (9). Пештің жұмыс кеңістігі алдыңғы және артқы қабырғалармен шектелеген, жоғарыдан – енгізбемен, төменнен – оттықпен, тігінен – басшалармен. Алдыңғы қабырғада шихтаны жүктеу мен шойынды құюға арналған білікті терезелер (10) орналасқан, артқы бөлігінің төменіңде – болат шығару саңылаулары орналасқан (11). Пеш футеревкасын әр түрлі етіп жасайды: арматуралы – шамоттан, олардың және болат корпус арасында – жылу оқшаулағыш қабат, жұмысшы қабат болады – балқыту сипатына қарай – динас немесе магнезиттен жасалады, ал жұмысшы қабат бетінде сәйкес балқыма болады (құм немесе магнезитті ұнтақ).
15. Мартендік әдіспен болат өндіру
Мартендік әдіспен болат өндіру негізгі пештерде жүзеге асқан болатын. Пеш енгізбесін жылуға төзімді магнезит хромитті немесе динансты кірпіштен жасайды. Басшалар арқылы отын мен ауа беріледі. Ванна үстімен газ қозғалысының бағытын периодты өзгерте отырып, жану өнімдерін жояды. Жұмысшы кеңістігі басшадан тік каналдар арқылы және қож шығарғыштар регенератормен жалғанған. Регенераторлар мартендік пештердің негізгі міндетті элементі болып саналады, онсыз қажетті температураға қол жеткізу және балқыған түрдегі болат алу мүмкін емес. Қож шығарғыштар ірі шаңдарды шөктіре отырып, шығарылатын газдарды бірніші ретті тазалауға арналған. Регенераторлардан соң бу газдары бу құбырына түседі, немесе ауаға жіберілмес бұрын газды тазалаудан өтеді. Түтін құбыры газды байланыс қақтығысын қамтамасыз ететін ауырлыққа қабілетті болу керек. Сондықтан ірі мартендердің түтін құбыры 100 м болады.
Жоғары фосфорлы шойындарды өңдеу үшін цилиндрлік төмеңгі бөлікке ие және тігінен ажыратылатын айналмалы мартендік пештер қолданылған болатын, бұл қожды білікті терезелер арқылы көпретті айналдыруға мүмкіндік береді. Мұндай пештер құймалы цехтарда қолданылады, мұнда сұйық болатты жиі аз үлестермен беріп отыру керек болады.
Орташа мартендердің сыйымдылығы 125-300 т, ал үлкен жүктілерде 900 т болады. Мартендік балқытудың ерекшелігі оның металл ваннасына жылу мен оттегінің қож қабаты арқылы жоғарыдан берілуінде. Сондықтан, үрдістің керекті жылдамдығына ие болу үшін пеш ваннаның аз тереңдігінде (~ 1м) балқыған металдың үлкен бетке (0,5м2 / т) ие болады.