Производство стали в мартеновских печах

Мартеновская печь симметрична по своей конструкции и состоит из следующих основных элементов (рис. 16.1):

  • рабочее пространство
  • головки
  • вертикальные каналы
  • шлаковики
  • регенераторы
  • борова
  • реверсивные и регулирующие клапаны
  • котел-утилизатор
  • газоочистка
  • дымовая труба.

Конструкция и работа мартеновкой печи

На рис. 16.1 схематически показана мартеновская печь в тот момент, когда топливо и воздух поступают с правой стороны печи. Проходя через предварительно нагретую насадку регенератора, воздух нагревается до 1000— 1200 ºС и в нагретом состоянии через головку попадает в печь. При сгорании топлива образуется факел, температура которого 1800—1900 °С. Пройдя головку, расположенную в левой стороне печи, раскаленные продукты сгорания попадают в левую насадку регенератора и по системе боровов уходят к трубе.

Периоды плавки

Мартеновскую плавку условно делят на несколько периодов:

  • заправка печи;
  • завалка шихты;
  • плавление шихты;
  • кипение ванны, раскисление и легирование;
  • выпуск плавки.

Заправка

После   выпуска плавки печь осматривают и исправляют замеченные неполадки. Особенно внимательно     осматривают     подину печи. За время плавки те части задней и передней стенок, а также откосов печи, которые соприкасались со шлаком  и испытывали его воздействие, обычно нуждаются в профилактическом ремонте. С помощью заправочных машин на эти места набрасывают заправочные  материалы   (обычно доломит или  магнезит).  Эта операция называется заправкой печи; она проводится в обязательном порядке после каждой плавки.

Завалка и плавление шихты

Эти   операции   решающим   образом влияют на производительность печи (по времени занимают 2/3-3/4 продолжительности всей плавки). Поэтому в конкретных условиях производства  принимаются  все  необходимые меры, чтобы ускорить процесс завалки, рационально разместить на подине заваливаемые твердые составляющие шихты (стальной лом, чушковый чугун,   железную   руду,   известняк  и т. п.) и, залив жидкий чугун, обеспечить требуемый тепловой режим печи. При достижении температуры ванны расплава 1450—1500 °С (в зависимости от состава расплава, прежде всего от содержания углерода)  наступает момент, который принимается за момент полного  расплавления   шихты.   Этот момент определяется визуально опытным мастером — сталеваром.

Кипение, раскисление и легирование

Это период, который часто называют также периодом рафинирования1. Начало периода определяется на основании следующих признаков:

  • металл должен быть полностью расплавлен и нагрет до температуры, предусмотренной технологической инструкцией   для   данной   марки   стали;
  • шлак должен быть сформирован.