Мартенівський спосіб одержання сталі

Мартенівський спосіб відрізняється від конверторного тим, що випалювання надлишку вуглецю в чавуні відбувається за рахунок не лише кисню повітря, а й кисню оксидів заліза, які додаються у вигляді залізної руди та іржавого залізного брухту.

Рис. 11.3. Мартенівська піч

Мартенівська піч складається з плавильної ванни, перекритої склепінням із вогнетривкої цегли, і особливих камер регене­раторів для попереднього підігріву повітря і горючого газу. Регенератори заповнені насадкою з вогнетривкої цегли. Коли перші два регенератори нагріваються пічними газами, горючий газ і повітря вдуваються в піч через розжарені третій і четвертий регенератор. Через деякий час, коли перші два регенератори нагріваються, потік газів спрямовують у протилежному напрям­ку й т. д.

Плавильні ванни потужних мартенівських печей мають довжину до 16 м, ширину до 6 м і висоту понад 1 м. Місткість таких ванн досягає 500 т сталі. У плавильну ванну завантажують залізний брухт і залізну руду. До шихти додають також вапняк як флюс. Температура печі підтримується 1 600…1 650 °C і вище. Вигоряння вуглецю і домішок чавуну в перший період плавки відбувається головним чином за рахунок надлишку кисню в горючій суміші за тими ж реакціями, що й у конверторі, а коли над розплавленим чавуном утвориться шар шлаку – за рахунок оксидів заліза

4Fe₂O₃ + 6Si = 8Fe + 6SiO₂;

2Fe₂O₃ + 6Mn = 4Fe + 6MnO;

Fe₂O₃ + 3C = 2Fe + 3CO↑;

5Fe₂O₃ + 2P = 10FeO + P₂O₅;

FeO + С = Fe + CO↑.

Унаслідок взаємодії основних і кислотних оксидів утворю­ються силікати й фосфати, які переходять у шлак. Сірка теж переходить у шлак у вигляді сульфіду кальцію:

MnO + SiO₂ = MnSiO₃;

3CaO + P₂O₅ = Ca₃(PO₄)₂;

FeS + CaO = FeO + CaS.

Мартенівські печі, як і конвертори, працюють періодично. Після розливки сталі піч знову завантажують шихтою й т. д. Процес переробки чавуну на сталь у мартенах відбувається відносно повільно протягом 6–7 годин. На відміну від конвер­тора, у мартенах можна легко регулювати хімічний склад сталі, додаючи до чавуну залізний брухт і руду в тій чи іншій про­порції. Перед закінченням плавки нагрівання печі припиняють, зливають шлак, а потім додають розкисники. У мартенах можна одержувати й леговану сталь. Для цього в кінці плавки до сталі додають відповідні метали або сплави.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: