ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Производство стали в мартеновских печах из "Технология металлов " Мартеновский процесс был разработан в 1865 г. французскими металлургами отцом Э. Мартеном и сыном П. Мартеном. [c.46] Рабочее пространство выполнено из огнеупорных кирпичей. Прочность кладки обеспечивается стальной арматурой (стойками, продольными и поперечными связями). В наиболее нагреваемых частях печи установлены системы водяного циркуляционного или испарительного охлаждения. [c.47] Головки печи соединены каналами со шлаковиками и далее с регенераторами. По этим каналам в плавильное пространство подаются нагретый горючий газ и воздух из регенераторов, а также отводятся печные газы. ШлаковикИ (на рис. 14 не показаны) представляют собой камеры для отделения твердых частиц и капелек шлака, увлекаемых из плавильного пространства отходящими газами. [c.47] Регенераторы выполнены в виде камер с насадкой из огнеупорного шамотного кирпича, выложенного клеткой для образования каналов. Они предназначены для нагрева воздуха и газообразного топлива. Принцип регенерации тепла заключается в том, что насадка одной пары регенераторов (например, левых) некоторое время нагревается до 1250—1300° С отходящими из печи газами. Затем при помощи клапанов движение горючего газа, воздуха и печных газов меняют на противоположное. Через один из нагретых регенераторов в рабочее пространство печи подается воздух, через другой — газ. Проходя через насадку, они нагреваются до 1100—1200° С. В это время другая пара регенераторов нагревается, аккумулируя тепло отходящих газов. После охлаждения насадки регенераторов до установленной температуры снова происходит автоматическое переключение клапанов. Газ и воздух поступают в печь через другую нагретую пару регенераторов, а охладившиеся регенераторы будут нагреваться. [c.47] Наиболее часто в мартеновских печах в качестве топлива используют смесь доменного и коксового газов с теплотворностью 15 МДж/м (3500 ккал/м ). Без предварительного нагрева воздуха и коксодоменного газа температура в плавильном пространстве печи достигает 1400—1450° С, что недостаточно для расплавления стали. [c.47] При их предварительном нагреве в регенераторах в печь вносится большое количество физического тепла и температура факела пламени в печном пространстве достигает 1800—1900° С. [c.47] По конструкции мартеновские печи могут быть стационарными и качающимися. Большинство печей — стационарные, т. е. неподвижные. Рабочее пространство располагается на железобетонных основаниях, перекрытых стальными опорами, продольными и поперечными балками и листами. В качающихся печах рабочее пространство заключено в прочный стальной кожух, рама коте poro опирается на катки. Корпус печи может наклоняться в сторону выпускного отверстия (для выпуска плавки по частям) или в сторону загрузочных окон (для удаления шлака). Такие печи используют, например, при выплавке стали из фосфористых чугунов. [c.48] Емкость (масса плавки) мартеновских печей колеблется в очень широких пределах. Для выплавки небольших количеств стали применяют печи емкостью 30—80 т. На больших металлургических заводах наиболее распространены 150—400-т печи. Они имеют длину до 25 м и ширину до 10 м. С укрупнением печей увеличивается их экономическая эффективность. На некоторых отечественных заводах работают наиболее крупные в мире печи емкостью до 900 т. Они производят 500—650 тыс. т стали в год. [c.48] Продолжительность плавки в малых и средних печах составляет 3—6 ч, в наиболее крупных — до 12 ч. Мартеновские печи работают непрерывно, до остановки на капитальный ремонт через 400—600 плавок (кампания печи). [c.48] К вспомогательным устройствам, обеспечивающим работу мартеновской печи, относятся погрузочно-разгрузочные краны на шихтовых дворах, где хранятся скрап, чугун в чушках и другие материалы завалочные машины для загрузки шихты в печь заправочные машины для ремонта футеровки и т. п. Для разливки стали используют мостовые краны, ковши, изложницы, а также разливочные установки и другие устройства. Для утилизации тепла печных газов, выходящих из регенераторов, устанавливают экономайзеры и котлы для получения горячей воды или пара. Регулирование подачи в печь воздуха, топлива, переключение клапанов регенераторов происходит автоматически. Для контроля состава металла и шлака широко применяют методы экспресс-анализа. [c.48] Основными материалами для выплавки стали являются передельный чугун марок М1, М2, М3 и стальной скрап. Такой чугун содержит 0,5—1,3% Si, 0,15—0,3% Р, не более 0,06% S. Чугун используют в виде чушек массой 45—55 кг или в жидком состоянии (из миксера). [c.48] Стальной скрап — отходы при прокатке (до 10—12% от массы слитка), при ковке и штамповке (грат, обсечки и др.), стружка — при обработке на металлорежущих станках. В качестве скрапа широко используют также пришедшие в негодность различные стальные изделия, детали и т. п. Стружку и мелкий скрап до загрузки в мартеновскую печь прессуют, превращая в пакеты. [c.48] При вьшлаве стали используют известняк СаСОз (флюс) и железную руду (окислительные добавки). Для раскисления и легирования применяют ферромарганец и другие сплавы. [c.48] Мартеновские печи и соответственно процессы плавки в них могут быть основными или кислыми. [c.49] В основной печи подину и стенки выкладывают из основного магнезитового кирпича, свод — из хромомагнезитового кирпича, на подину наваривают слой магнезитового или доломитового порошка. При основной плавке в печь загружают в качестве флюса известняк для образования основного шлака с большим содержанием извести. Это дает возможность удалить из металла вредные примеси— серу и фосфор. [c.49] В кислой печи подину и стенки делают из кислого динаса, на подину наваривают слой кварцевого песка. При плавке образуется кислый шлак с большим содержанием SiOj- В такой печи нельзя удалять серу и фосфор при плавке. Кислый мартеновский процесс применяют редко. Мартеновскую сталь выплавляют главным образом основным процессом. Его важнейшими разновидностями по шихтовым материалам являются скрап-процесс и скрап-рудный процесс. [c.49] Вернуться к основной статье