Производство стали в мартеновской печи.

Сталь-это железоуглеродиотьй cплав, содержащий до 15% углерода. Который при нагреве до высоких температур подвергаются пластической деформации. Сырье для производства стали является передельный чугун, скрап (лом) и ферроcплавы. Для массового производства стали используют печи с основной или кислой футеровкой. В зависимости от этого процессы подразделяются на кислый и основной процесс. Процессы выплавки стали в три этапа: 1)расплавление шихты и нагрев жидкого Fe. 2)кипение металлической ванны. Для окисления углерода в металл вводят незначительное количество руды или вдувают кислород. При реакции FeО с С из жидкого металла выделяется пузырьки СО. При кипении уменьшается содержание углерода в металле до требуемого, выравнивается температура по объему ванны, частично удаляется неметаллические включения, которые прилипают к всплывающим пузырькам СО все это повышает качество Fe. Создаются условия для удаления серы. Сера в стали находится в виде сульфидов FeS. Сульфид Fe взаимодействует с оксидом кальция, полученное соединение сульфида кальция растворяется в шлаке и удаляется. 3)Этап раскисления стали заключается в восстановлении оксида Fe (удаление кислорода). Сталь раскисляют двумя способами 1-ое охлаждающие раскисления осуществляется введением в жидкую сталь растворимых раскислителей. В результате раскисления восстанавливается Fe и образуется оксиды и удаляются в шлак.2-ая Диффузионное раскисление. В зависимости от степени раскисления различают: 1) Спокойные стали 2) Кипящие стали.3) полуспокойные стали. Способы выплавки стали: чугун переделывается в сталь в различных по принципу действия металлургических агрегатов. Мартеновских печах, кислородных конверторах, электрических печах. Производство стали в мартеновских печах. Способ характеризуется небольшой производительностью возможностью использования скрапа. Мартеновская печь по устройству и принципу работы является пламенной, регенеративной печью. Высокую температуру в рабочем пространстве обеспечивает регенерацию (восстановление Q печь отапливается газом и мазутом, футеровка может быть основной и кислой.)

8) Устройство мартеновской печи.

Кладка пода печи выполняется из динасового или магнезитового кирпича. Рабочая поверхность набивается из крошки соответствующему кирпичу состава. Рабочее плавильное пространство ограничено снизу подом сверху сводом с боков передней и задней стенками. Загрузка шихтовых материалов добавляемых по ходу плавки осуществляется через окна с помощью загрузочной машины. Шихта выравнивается на поде, после ее расплавления образуется слой металла, а сверху слой шлака. Мазут подается через форсунку и отгорает в струе нагретого воздуха. Отходящие из печи газы используется для обогрева. Клапан позволяет периодически менять направление газового потока, и поочередно нагревают левый и правый регенераторы. Продолжительность плавки 3-12 часов готовую плавку выпускают через отверстие расположенное в задней стенке на нижнем уровне пода. В зависимости от состава шихты различают разновидности мартеновского процесса: скрап- рудный процесс при котором шихта состоит из жидкого чугуна. 2) рудный процесс- шихта состоит из жидкого чугуна и железной руды. Рудный и скрап рудный процессы применяются на больших металлургических заводах имеющих доменный процессы.3) Скрап процесс при котором шихта состоит из стального скрапа и передельного чугуна. Такой процесс применяют для выплавки более качественной стали на машиностроительные заводах. Технология мартеновского производства: В печь загружают через окошки железную руду и известняк, прогревают их и загружают скрап. Затем вторично прогревают и заливают шихту и жидкий чугун. Взаимодействие компонентов в период плавления приводит к окислению примесей и образование шлака. По окончанию расплавления начинается период кипения ванны. В печь периодически небольшими порциями загружает железную руду или продувает ванну кислородом. Это создает благоприятные условия для окисления углеродов. Временное отключение подачи топлива и воздуха в печь вызывает понижение давления в рабочем пространстве за счет этого происходит бурное выделение СО. Что вспенивает шлак. Для дополнительной очистки металла от вредных примесей наводят новый шлак. Наводка - загрузка в печь новые флюсы. Затем включают подачу газа и воздуха в печи проходят процессы кипения - раскисления стали. Плавку считают готовой если сталь и шлак имеет заданный состав и температуру обеспечивающую ее разливку и заливку, после плавки выпускает в сталеразливочный ковш, а шлак в шлаковый ковш. В основных мартеновских печах выплавляют стали углеродистые низко и среднелегированные. В кислых мартеновских печах выплавляют качественные и особо качественные стали.