Производство стали в мартеновских печах

Наиболее распространенным способом производства стали является плавка ее в мартеновских печах за счет использования тепла при сжигании топлива. Свыше 80% всей стали в нашей стране выплавляют этим способом.

Мартеновские печи, выполненные из основных огнеупорных материалов, называют основными, а из кислых огнеупорных материалов – кислыми.

Основные мартеновские печи имеют более сложную огнеупорную кладку, чем кислые. Под и стены основной печи выкладывают из магнезитового кирпича, а свод — из динасового или хромомагнезитового. Для изоляции основных огнеупоров от кислых, применяемых для сво­да, выкладывают прокладку из нейтральных огнеупоров — хромистых железняков. Под основной печи наваривают слоем магнезита.

Кислые мартеновские печи выкладывают из динасового кирпича, а под печи наваривают слоем кварцевого песка.

В основных печах можно перерабатывать материалы с повышенным содержанием серы и фосфора, так как эти примеси в процессе плавки переходят в шлак.

Большинство материалов и чугунов, идущих в плавку, содержит серу и фосфор свыше допустимых пределов для стали, поэтому в практике применяют главным образом основные мартеновские печи.

В качестве топлива для мартеновских печей применяют:

1)  газообразное: доменный, коксовальный, смешанный (доменный и коксовальный) и генераторный газы; тройная смесь (доменный — коксовальный — генераторный газы); смесь коксовального и гене­раторного газов и природный газ;

2)  жидкое— мазут, смола;

3) твердое — угольная пыль;

4)  коллоидное—смесь мазута с угольной пылью;

5)  комбинированное: доменный газ и мазут; коксовальный газ и мазут и т.д.

Мощность мартеновских печей характеризуется количеством вмещаемого металла, выраженного в тоннах.

Схема мартеновской печи:

1—газовые генераторы; 2 — воздушные генераторы; 3 и 4 — газовые и воздушные каналы и головки печи; 5 — рабочее пространство печи; 6 — под печи; 7 — свод печи; 8 — завалочные окна

 Мартеновская печь имеет следующие основные части: рабочее или плавильное пространство, головки с вертикальными каналами, шлаковики, регенеративные камеры с насадками, газодымовые боровы, воздушнодымовые боровы, переводные устройства, общий дымоходовой боров, фундамент и железобетонные устои под рабочее пространство. Каждая печь имеет дымовую трубу.

Нижнюю часть рабочего пространства называют подом. Печь имеет переднюю стену, в которой расположены завалочные окна, и заднюю стену, в которой находятся выпускные отверстия для стали. К торцевым стенам печи примыкают головки, служащие для ввода в рабочее пространство воздуха и газа.

Автоматизация мартеновских печей способствует снижению удельного расхода топлива, а также повышению производительности и стойкости печей.

Полная автоматизация мартеновских печей предусматривает автоматическое регулирование горения топлива в рабочем пространстве, перекидки клапанов, регулирование тепловых нагрузок, подачи воздуха и воды.

По виду исходных материалов различают несколько способов плавки:

1. плавка на твердом чугуне и металлическом ломе, называемая «скраппроцессом».

2. плавка на жидком чугуне, при которой для окисления примесей вводят руду; такой способ называют рудным процессом.

3. плавка на жидком чугуне, скрапе и руде, называемая скрапрудным процессом.

Рудный и скрапрудный процессы ведут только в основных печах, так как в кислых печах под и стены разрушаются закисью железа, содержащейся в руде.