Самым распространённым металлом, используемым человеческой цивилизацией, является сталь. Из стали изготавливают сортовой прокат, рельсы, котлы паровых турбин, коленчатые валы различных двигателей, лопатки турбин и многие другие изделия для машин и механизмов всех отраслей. Сталь представляет собой сплав железа содержащий от 0,3 до 2% углерода и различные легирующие добавки. Для получения стали существуют, в основном, два способа: конвертерный и мартеновский переделы.

Конвертерный способ основан на продувке жидкого чугуна кислородом. Он является наиболее производительным, однако при применении этого способа выжигаются не только примеси, но и часть металла, а попадающие в металл шлаки не позволяют получить качественную сталь.

Для получения качественной стали переработка чугуна осуществляется в мартеновских печах. Этот способ основан на окислении примесей, содержащихся в чугуне. Мартеновская печь представляет собой выложенную огнеупорным кирпичом камеру, на одной из боковых стенок которой расположены загрузочные окна, для заливки чугуна и подачи добавок (руды, флюсов и других присадок), а на другой — разливочные лётки, для выпуска стали и шлака. Также в состав оборудования мартеновской печи входят регенераторы, расположенные под корпусом ванны печи. Регенераторы представляют собой камеры с системой боровов, выполненных из огнеупорного кирпича. Установленные вне печи перекидные клапаны, представляют собой приводные заслонки для газа и воздуха.

Отличие пиролизных котлов от классических для отопления дома поможет Вам разобраться с принципом действия котлов малой производительности, которые, в отличие от больших мартеновских печей, тепло используют для обогрева помещения, а не переплавки чугуна в сталь.

Как работает мартеновская печь?

В ванну печи А заливают жидкий чугун из доменной печи или миксера (копильника чугуна), подают железный лом, руду, флюсы и другие добавки, обеспечивающие получение качественной стали. Горючий газ для создания нужной температуры поступает в печь через боров 2 и регенератор II. Одновременно, через боров 1 и регенератор I, поступает воздух, необходимый для горения. Регенераторы I и II, нагретые до высокой температуры, нагревают проходящий сквозь них горючий газ и воздух, до температуры 1100—1200 0С, что позволяет газу, попавшему под свод печи, сгорать при температуре 18000С. Шихта расплавляется и перемешивается на поверхности чугуна, а углерод и другие примеси выгорают, соединяясь с кислородом поступившего в печь воздуха. После определённого времени цикла плавки в ванне образуется готовый расплав. Это и есть процесс получения качественной стали.

Продукты сгорания, из-под свода печи А через борова 3 и 4 , попадают в регенераторы III и I/ и нагревают их, а сами, отдав тепло, через боров 5 выходят в дымовую трубу. Через определённое время , в процессе цикла плавки, перекидные клапаны устанавливаются во второе положение ( показано пунктиром) и горючий газ и воздух начинают поступать в печь А через борова 3 и 4 и, соответственно, через раскалённые регенераторы III и I/ , а регенераторы I и II начнут нагреваться.

Готовую сталь, после цикла плавки, разливают в сталеразливочные ковши и затем подают на разливку по изложницам для получения слитков. В последние десятилетия, приготовленную сталь разливают через промежуточные ковши на устройствах непрерывной разливки, где при помощи кристаллизаторов и обжимных валков получают сразу заготовки квадратного или прямоугольного сечения. Затем они прокатываются в сортовой металл и другие виды металлопродукции.

Процесс плавки и получения качественной стали полностью автоматизирован. Современные мартеновские печи по садке достигают 600тонн, а их долговечность от ремонта до ремонта достигает нескольких лет.

Для получения качественных сталей с различными свойствами применяются различные добавки: никель , хром, марганец. С их помощью получают т.н. легированные стали с высокими параметрами по твёрдости, вязкости, упругости, с высоким уровнем жаростойкости, кислотостойкости и другими необходимыми качествами.

В настоящее время производство качественных сталей осуществляется также в дуговых и индукционных электропечах, что однако не снижает значения применения мартеновских печей, как вполне конкурентно-способных агрегатов.

Дата публикации: 2014-08-22 (4989 Прочтено)