Конвертерный способ

Конвертерный кислый способ выплавки стали называют бессемеровским, конвертерный основной способ – томасовским. При этих способах выплавки сталь получают в конвертерах при продувке чугуна снизу воздухом, поэтому она имеет много загрязняющих газовых включений (азот, кислород, водород и др.), а также других примесей (сера, фосфор и др.), снижающих ее качество и ухудшающих свойства.

Бессемеровский и томасовский способы выплавки стали не применяют. Их полностью заменил конвертерный способ – кислородно-конвертерный, при котором сталь получают в конвертерах с основной футеровкой при продуве чугуна сверху технически чистым кислородом.

Технологический цикл выплавки кислородно-конвертерной стали составляет 50–60 мин, а продолжительность продувки кислородом – 18–30 мин.

В современных конвертерах готовый металл выпускают не через горловину, а через летку, что исключает контакт металла с воздухом и предохраняет его от поглощения азота и других газов, так как вся поверхность стали в конвертере в период выпуска покрыта слоем шлака.

К недостаткам кислородно-конвертерного способа выплавки стали относятся: большое пылеобразование, вызванное обильным окислением и испарением железа; угар металла (6–9%), значительно больший чем при других способах выплавки стали. В связи с этим при конвертерах обязательно сооружают дорогие и сложные пылеочистительные установки.

Мартеновский способ

Одно из важнейших достоинств мартеновского способа – возможность использования различной шихты и разнообразного топлива. Кроме того, этот способ позволяет выплавлять углеродистые и легированные стали широкого ассортимента, за исключением высоколегированных сталей и сплавов. Недостатки мартеновского способа – большая продолжительность процесса (несколько часов) и значительный расход топлива.

Наибольшее распространение имеет основной мартеновский процесс. Он позволяет в процессе плавки удалять из стали серу и фосфор за счет введения извести.

Кислый мартеновский способ выплавки стали в отличие от основного мартеновского способа осуществляется в печах с кислой футеровкой из динасового кирпича. Флюс и шлак в этих печах кислые. Фосфор и серу при кислом способе выплавки не удаляют, так как флюс не содержит свободной извести. Шихта должна быть чистой по сере и фосфору. При таком способе сталь раскисляется лучше и при меньшем расходе раскислителей. Поэтому кислая мартеновская сталь содержит меньше, чем основная, растворенных газов, неметаллических включений и обладает более высокими механическими свойствами.

В кислых мартеновских печах выплавляют легированные высококачественные стали, так как угар (окисление) легирующих элементов в них меньше, чем в основных. Но кислая мартеновская сталь примерно в 1,5– 2 раза дороже основной мартеновской стали"

Мартеновский способ выплавки стали непрерывно совершенствуется. Внедрена автоматизация теплового режима печи для экономии топлива, а также облегчения труда сталеваров. Разработаны два направления по применению кислорода в мартеновском процессе выплавки стали для его ускорения: обогащение воздушного дутья кислородом до 25–35%, кратковременное введение в печь кислорода через водоохлаждаемые формы для интенсификации окисления примесей.

В нашей стране и некоторых зарубежных странах внедряют двухванные мартеновские печи. Они по своей производительности близки к мощным кислородным конвертерам.