Производство стали в мартеновских печах

2.2.2. Производство стали в мартеновских печах

Мартеновская печь (рис. 3) представляет собой пламенную отра­жательную печь, высокая температура которой (1750 – 1800 °С) достигается за счет сгорания газа или мазута в плавильном пространстве.

Этим способом можно получать стали различного химического со­става (включая и низкоуглеродистые) в жидком состоянии на поду печи путем переплава различных шихтовых материалов: отходов металлурги­ческого производства (стального скрапа), стального лома, чугуна.

По составу огнеупорных материалов, используемых для кладки ван­ны, стен и свода рабочего пространства, мартеновские процессы делятся на основные и кислые. Кислый мартеновский процесс в настоящее время имеет ограниченное применение. По характеру шихтовых материалов основной мартеновский процесс имеет ряд разновидностей, а именно:

скрап-процесс с применением скрапа и твердого чугуна;

скрап-рудный процесс с использованием жидкого чугуна, скрапа и некоторого количества руды как носителя кислорода;

рудный процесс на жидком чугуне без скрапа или на его малом
количестве с применением руды. Большую часть мартеновской стали
выплавляют скрап-рудным процессом.

Для ускорения плавления шихты в современных мартеновских це­хах применяют газокислородные горелки, подводящие кислород через водоохлаждаемые многосопловые головки.

При выплавке стали в мартеновских пламенных отражательных (см. рис. 3) печах различают следующие основные периоды: загруз­ка и плавление шихты; кипение металлической ванны и доводка (рафи­нирование); раскисление металла.

В период загрузки и плавления шихты в окислительной атмосфере печи частично окисляются железо и фосфор, почти полностью крем­ний и марганец, образуется первичный шлак. После образования шла­ка жидкий металл не контактирует с газами. Для поддержания в шлаке определенной концентрации FeO в печь добавляют руду. Значительная часть фосфора при плавке переходит в шлак.

В мартеновских печах выплавляют конструкционные углеродистые и легированные стали.

Рис. 3. Схема мартеновской печи: 1 – рабочее пространство; 2 – факел,      3 – подогревающие головки; 4 – поток продуктов сгорания; 5 – вертикальные каналы; 6 – шлаковики; 7 – нагреваемый регенератор; 8 – нагретый регене­ратор; 9 – поток воздуха; 10 – клапаны переключения направления воздушных потоков; 11 – боров; 12 – котел-утилизатор; 13 – газоочистка; 14 – труба