Мартеновский способ получения стали

Мартеновская печь(рис. 5.5) имеет плавильное пространство 4, ограничен­ное снизу подом 7 (на кото­ром находится ванна вы­плавляемого металла), свер­ху - сводом 3.

Рис. 5.5. Мартеновская печь:

1, 5 - головки; 2 - каналы; 3 - свод; 4 - плавильное пространство;

6 - регенераторы; 7 - под; 8 - окно; 9 - регенераторы

По сторо­нам плавильного простран­ства находятся головки 1 и 5 с каналами 2 для подвода природного газа и воздуха. Завалка шихты (жидкий чугун, лом, руда, флюс) производится через окна 8 в передней стенке печи. Природный газ и воз­дух проходят через регенераторы 6 нагреваются и смешиваются в плавильном пространстве, газ сгорает, плавит шихту, а продукты горения через каналы 2 головки 1 поступают в регенераторы 9 и нагревают их, после чего уходят в трубу. После охлаждения регенераторы 6 меняются ролями с регенераторами 9. Пока одна пара регенераторов отдает тепло газу и воздуху, вторая пара нагревается продуктами сгорания. Направление газа, воздуха и продуктов сгорания периодически меняется при помощи перекидных клапанов. Перекидка клапанов производится автоматически. Продукты сгорания (дым) поступают в дымовую трубу.

Рис. 5.6. Схема получения стали в кислородном конверторе (на примере 500-тонного конвертора): 1 - летка для слива готовой стали; 2 - водоохлаждаемая фурма; 3 - горловина; 4 - цилиндрическая часть; 5 - ось; 6 - днище

Мартены могут работать как с жидким чугуном, так и с металлоломом, од­нако значительно уступают конвертерам по производительности (около 80т/ч), капитальным затратам и трудоемкости. Оптимальны мартеновские печи емкостью 500-600 тонн. Средний съем стали с 1 м2 площади пода мартенов составляет около 10т/м2 в сутки, расход условного топлива 80-120 кг на 1 т стали. Продолжительность одного цикла при мартеновском способе получения стали - до 12 часов. В качестве топлива в мартеновских печах применяется также угольная пыль и жидкое топливо - мазут или каменноугольные смолы. Конструкция печей, работающих на этом топливе, несколько отличается от описанной ранее. Кислородно-конвертерный способ получения стали Кислородный конвертер(рис. 5.6.) - грушевидный сосуд, выложенный огнеупорным кирпичом. Он состоит из конической гор­ловины 3 с леткой 1 для слива готовой стали, цилиндрической части 4 и сферического днища 6 и может наклоняться, поворачи­ваясь вокруг оси 5. Вместимость конвертера от 50 до 500 тонн.

После загрузки металлолома и заливки жидкого чугуна (70-85 % от об­щей массы загрузки) конвер­тер поворачивается в верти­кальное положение, и по­верхность чугуна продувает­ся кислородом, подводимым через водоохлаждаемую фур­му 2.Температура завалки за счет выгорания примесей повышается, что способству­ет ускорению процесса.

Пос­ле получения пробы удовлет­ворительного состава произ­водится выпуск стали с од­новременным ее раскисле­нием; затем сливают шлак. Раскисление стали, производится для удаления из расплава кислорода, при­сутствующего в нем в виде оксидов железа. Для раскисления стали в ее расплав загружают ферромарганец, ферросилиций или алюминий.

Производительность конвер­тера емкостью 300 т дости­гает 500 т/ч - это самый вы­сокопроизводительный метод выплавки стали. Однако невозможность работы кон­вертера на металлоломе без жидкого чугуна - недоста­ток этого метода.

По сравнению смартеновским конвертерный способ про­изводства стали отличается высокой производительностью (про­цесс длится 50-60 минут, вто время как мартеновский до 12 часов), лучшими экологическими свойствами, так как не ис­пользуется топливо, и требует меньше капвложений. Недостаток – необходимо строительство кислородного производства.