Мартеновский способ

Используется с 1865 г. ( изобретен французским металлургом Мартеном)

Мартеновская печь по принципу является пламенной и регенеративной печью.

Исходные материалы

1. Чугун

2. Железная руда

3. Флюс – CaCO3 – известняк (для удаления окислов вредных примесей)

4. Стальной скрап

5. Ферросплавы (в зависимости от марки стали)

6. Газообразное топливо

Сущность плавки:

В плавильном пространстве печи сжигают газообразное топливо – смесь доменного газа с природным газом. Высокая температура обеспечивается газовыми регенераторами: через одну пару регенераторов подают газ и воздух, через другую пару выводят продукты горения.

Газ с воздухом, соединившись в рабочем плавильном пространстве, создают газовое пламя (поэтому печь – пламенная), которое обеспечивает окислительный процесс.

Регенерация – использование тепла газов для повторного нагрева.

Технологические операции

1. Завалочная машина вносит в печь шихту в специальных металлических коробках и высыпает её через окна мартена.

2. Жидкий чугун заливается с помощью вставляемого стального желоба.

3. Подача пламени (температура ещё недостаточна для всех химических процессов).

4. Вспенивание шлака (из-за первичного окисления углерода)→удаление первичного шлака самотеком (выводится большое количество фосфора).

5. Расплавление, шихты (в печи образуется слой металла, покрытый сверху слоем шлака).

6. Окись углерода в виде газовых пузырьков перемешивает ванну. Процесс выделения угарного газа называется “кипением” ванны.

7. Добавляется железная руда→(ускорение окислительных процессов– это процесс доводки.)

8. Взятие пробы.

9. Раскисление стали. Добавление FeMn и FeSi (для уменьшение содержания кислорода).

10. Выпуск стали в ковши.

Преимущество мартеновской плавки:

• Универсальность процесса, т.е. возможность выплавки сталей разнообразных сортов (состав шихты можно изменять в широких пределах и выплавлять стали разнообразного состава, как углеродистые, так и легированные.)

• В мартеновской печи, в отличие от конвертера Бессемера, можно перерабатывать не только жидкий чугун, но и твёрдый, а также отходы металлообрабатывающей промышленности и стальной лом.

Недостаток:

• Большая длительность процесса (3-6 часов) для легированных сталей (12 часов).

• Большой расход топлива.

За изменением состава сплава тщательно следят, руководствуясь данными экспресс-анализа, позволяющего дать ответ о составе стали в течение нескольких минут. Готовую сталь выливают в ковши. приДля регулирования теплового режима печь снабжается автоматическими приспособлениями.

Российскими учёными и сталеварами разработаны методы ско­ростного сталеварения, повышающие производительность печей. Производительность печей выражается количеством стали, полу­чаемым с одного квадратного метра площади пода печи в единицу времени.

Применение двухванновых мартеновских печей

В печь над обеими ваннами устанавливаются газовые горелки и фурмы для продувки кислорода. Когда в одной ванне проводится доводка стали и вдувается кислород, образуемая теплота уносится в рабочее пространство второй ванны, где идет загрузка и плавление шихты. После расплавления шихты во второй ванне и выпуска стали из первой ванны, направление газового потока меняется. Производительность в два раза больше чем у обычной мартеновской печи.