Получение стали в мартеновской печи

- по типу футеровки (основные, кислые);

- по шихтовке (скрап процесс, скрап - рудный процесс).

Исходные материалы для получения стали в мартеновской печи: передельный чугун (твердый или жидкий), металлический лом, железная руда, флюсы (при основной футеровке - известняк, при кислой - кварцит).

Заметим, что основная масса стали, выплавляемая в мартеновских печах, приходится на печи с основной футеровкой. Температура в печи примерно t ~ 2000 °С. Мартеновскую плавку можно условно разбить на следующие этапы: заправку печи; завалку печи; плавление шихты; окислении кремния, марганца, железа (формирование металлургического шлака) кипение ванны; раскисление металла; доводка плавки; выпуск стали и шлака.

В зависимости от состава шихты мартеновский процесс делят на несколько разновидностей: скрап процесс, при котором основной составной частью шихты является стальной скрап; кроме скрапа, в шихте содержится некоторое количество чугуна 25...45% (твердый чугун)1; скрап - рудный процесс, при котором используются жидкий чугун, скрап и железная руда как носителя кислорода (твердые составляющие). Основная масса шихты - жидкий чугун (55...75% от массы шихты)2; рудный процесс с использованием жидкого чугуна без скрапа или с малым его количеством и с применением железной руды для окисления примесей ванны.

Для получения стали используются двухванновые мартены (рис.1.5.), что резко экономит металлургическое топливо за счет более полного использования тепла отходящих газов и повышает производительность процесса.

Рис. 1.5.Схема двухванновой мартеновской печи

Двухванновая печь не имеет регенераторов. Когда в правой ванне (позиция А) идет нагрев и плавление исходных твердых материалов, т.е. идут процессы, требующие наибольшей затраты теплоты, в левой происходит продувка кислородом жидкого чугуна через продувочную фурму. Выделяющаяся окись углерода направляется в правую ванну и сгорает над твердыми переплавляемыми шихтовыми материалами при участии кислорода, вдуваемого через дожигающую фурму в правой части печи.

Производство стали в электропечах

Для выплавки стали применяют электропечи двух типов - дуговые и индукционные.

Устройство дуговой электропечи(Рис. 1.6)

Технология выплавки стали с окислением шихты имеeт много общего с технологией выплавки стали в мартеновских печах скрап-процессом. После ремонта подины в печь загружают шихту.На подину сначала загружают мелкий скрап, а затем более крупные куски. Загрузку печей малой (до 10т) и средней (30т) емкости производят через загрузочное окно мульдами или лотками, а печей емкости - через открытый свод. После загрузки шихты электроды опускают до соприкосновения с кусками металла. Под электроды предварительно кусочки кокса для более зажигания дуг; затем включают ток от печного трансформатора и начинают плавку.

Процесс выплавки стали в дуговой электропечи состоит из двух периодов: окислительного и восстановительного. Во время окислительного процесса шихта расплавляется. Из металла выгорают кремний, марганец, фосфор, избыточный углерод частично железо и некоторые легирующие элементы (например, хром, титан).

Рис.1.6. Схема электрической дуговой печи: 1 - рабочее пространство печи; 2 – съемный свод; 3 – электрод; 4 – рабочее окно; 5 - огнеупорный кирпич; 6 - жидкий металл