ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Мартеновское производство из "Технология металлов Издание 2 " Свыше 80% всей стали выплавляется в мартеновских печах. Для расплавления шихтовых материалов требуется очень высокая температура (до 1800° С). [c.32] Такая температура достигается благодаря тому, что печи работают на предварительно нагретых горючем газе и воздухе. [c.32] Современные мартеновские печи имеют различную емкость и могут принимать единовременную садку металла до 500 тп. Более распространенными являются печи емкостью 150—300 т. [c.33] При основном процессе подину и стенки печи выкладывают из магнезитового кирпича. Верхние слои подины наваривают магнезитовым или доломитовым порошком. В процессе плавки образуется основной шлак (40—50% СаО). [c.33] На заводах с полным металлургическим циклом в мартеновскую печь подают жидкий чугун (60%), металлические отходы (40%), железную Р5 ду и флюсы. Эту плавку называют скрап-рудным процессом. [c.35] При выплавке стали в мартеновских печах различают следующие периоды 1) загрузка и плавление шихты 2) кипение металлической ванны 3) доводка и раскисление металла. [c.35] Основной мартеновский процесс. Рассмотрим особенности выплавки стали в мартеновской печи на твердой шихте (скрап-процесс). [c.35] Перед началом плавки определяют количество и вид материалов (чушковый чугун, стальной скрап, известняк, железная руда), а также последовательность их загрузки в печь. Материалы выбирают с таким расчетом, чтобы содержание углерода после расплавления металла было на 0,6—0,8% больше того количества, которое необходимо иметь в готовой стали при выпуске ее из печи. [c.35] Шихту загружают в печь при помощи мульд (специальных коробок) напольной или подвесной завалочной машиной. В рабочем пространстве печи мульду переворачивают на 180°, и находящаяся в ней шихта высыпается на подину. [c.35] В период загрузки и плавления шихты в печи происходит частичное окисление железа и фосфора, почти полное окисление кремния и марганца, а также образование первичного шлака. Эти элементы окисляются сначала кислородом, содержащимся в печных газах и руде, а после образования первичного шлака закисью железа, растворенной в этом шлаке. Обычно в первичном шлаке, покрывающем тонким слоем расплавленный металл, содержится 10—15% FeO, 35-40% СаО, 10-15% МпО. [c.35] Образутощаяся закись железа переходит из шлака в металл и окисляет в нем примеси по реакциям (17)—(21). [c.35] В первую половину периода кипения, которую называют полировкой металла, в печь обычно добавляют железную руду. Кипение ванны способствует перемешиванию металла, отделению от него неметаллических частиц и растворенных газов, а также равномерному распределению температуры по глубине ванны. [c.36] Общая продолжительность периода окисления углерода зависит от садки мартеновской печи, марки выплавляемой стали и колеблется в пределах 1,75—2,5 ч и более. Скорость выгорания углерода равна 0,4—0,65% в час. [c.36] Во вторую половину периода кипения, называемого чистым кипением, железную руду не загружают в ванну. Металл кипит мелкими пузырьками благодаря накопленным в шлаке окислам железа. Скорость выгорания углерода равна 0,3—0,4% в час. В период кипения ванны наблюдают за шлаком, особенно за его основностью и жидкотекучестью. [c.36] В результате содержание закиси железа в металле уменьшается (металл раскисляется) и реакции окисления углерода приостанавливаются. Внешним признаком раскисления металла является прекращение образования пузырьков окиси углерода на поверхности шлака. Шлак становится спокойным. [c.36] Реакция (27) протекает лучше при высокой температуре и большей основности шлака. В частности, она хорошо развивается к концу периода кипения после введения в металл раскислителей. [c.36] Перед выпуском легированную сталь некоторое время выдерживают в печи под слоем шлака для более равномерного распределения элементов по объему металла и некоторой его дегазации. Окончательное раскисление стали производят алюминием на выпускном желобе печи или в ковше. [c.37] Работа основной мартеновской печи при скрап-рудном процессе отличается от работы при скрап-процессе порядком загрузки шихты. При скрап-рудном процессе в печь после хорошего прогрева скрапа, руды и известняка заливают по желобу жидкий чугун. Химические реакции происходят так же, как и при скрап-процессе. [c.37] Кислый мартеновский процесс. Этот процесс состоит из тех же периодов, что и основной, но требует применения шихтовых материалов с минимальным количеством (менее 0,03%) фосфора и серы. Объясняется это тем, что образующийся в печи кислый шлак не обладает свойством задерживать эти вредные примеси стали. [c.37] Кислые мартеновские печи обычно работают при скрап-процессе (доля скрапа составляет 30—50% массы металлической части шихты). В шихте должно быть не более 0,6% 31, так как при высоком содержании кремния период кипения начинается позже. Железную руду в шихте не применяют, так как она может взаимодействовать с подиной и разрушать ее с образованием легкоплавкого соединения 2Ре0-3102. Для образования первичного шлака в печь загружают некоторое количество кварцита или кислого мартеновского шлака. [c.37] Вернуться к основной статье