Мартеновский способ
Используется с 1865 г. ( изобретен французским металлургом Мартеном)
Мартеновская печь по принципу является пламенной и регенеративной печью.
Исходные материалы
Чугун
Железная руда
Флюс – CaCO3 – известняк (для удаления окислов вредных примесей)
Стальной скрап
Ферросплавы (в зависимости от марки стали)
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
Завалочная машина вносит в печь шихту в специальных металлических коробках и высыпает её через окна мартена.
Жидкий чугун заливается с помощью вставляемого стального желоба.
Подача пламени (температура ещё недостаточна для всех химических процессов).
Вспенивание шлака (из-за первичного окисления углерода)→удаление первичного шлака самотеком (выводится большое количество фосфора).
Расплавление, шихты (в печи образуется слой металла, покрытый сверху слоем шлака).
Окись углерода в виде газовых пузырьков перемешивает ванну. Процесс выделения угарного газа называется “кипением” ванны.
Добавляется железная руда→(ускорение окислительных процессов– это процесс доводки.)
Взятие пробы.
Раскисление стали. Добавление FeMn и FeSi (для уменьшение содержания кислорода).
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 ковшы. Для 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.