Сталеплавильные агрегаты

На современной стадии развития сталеплавильного производства для выплавки стали применяют кислородные конвертеры, мартеновские печи и электросталеплавильные печи.

Кислородный конвертер представляет собой реторту, имеющую металлический кожух, внутренняя поверхность которого футерована огнеупорным материалом. При помощи механизма конвертер может вращаться вокруг горизонтальной оси в ту или иную сторону для загрузки шихты, заливки жидкого чугуна и выпуска металла и шлака. Конвертер оборудован устройством для ввода в ванну жидкого металла струй технически чистого кислорода: при продувке металла сверху водоохлаждаемую кислородную фурму вводят в конвертер через горловину; при продувке металла снизу кислород вводят через сопла, установленные в днище конвертера. Высокая температура металла и шлака в конвертере поддерживается в результате протекания экзотермических реакций окисления примесей жидкого чугуна (углерода, кремния, марганца, фосфора). В связи с этим металлическая часть шихтовых материалов в кислородно-конвертерном процессе может содержать неподогретого лома < 27 %, остальную часть (73 %) вводят в виде жидкого чугуна. За один цикл (35-40 мин) в кислородном конвертере можно выплавить 350 т стали.

Мартеновская печь является подовым агрегатом и относится к печам отражательного типа. Рабочее пространство печи футеровано огнеупорными материалами и отапливается топливом органического происхождения с высокой теплотой сгорания (природным или коксовым газом, мазутом, каменноугольной смолой), обеспечивающим получение светящегося пламени. Сгорание топлива происходит в атмосфере высокотемпературного, нагретого в регенераторах, воздуха, поэтому в рабочем пространстве развиваются температуры, при которых низкоуглеродистые сплавы железа (сталь) получаются в жидком состоянии. Через рабочие окна передней стенки загружают твердые шихтовые материалы на под печи и заливают жидкий чугун. Через сталевыпускное отверстие, находящееся в средней части границы задней стенки и пода, осуществляют выпуск металла и шлака. За один цикл (6-9 ч) в мартеновской печи можно выплавить до 900 т стали.

Электродуговая сталеплавильная печь является, как и мартеновская, подовым агрегатом, но источником тепла для процесса выплавки стали из твердой металлической шихты в ней служат электрические дуги, получающиеся в разрядном промежутке между торцами электродов и поверхность металла в результате трансформации электрической энергии в тепловую. Загрузку шихтовых материалов в рабочее пространство, заключенное в металлический кожух и футерованное огнеупорными материалами, осуществляют сверху двумя или тремя порциями через открывающийся для этой цели проем между сводом и стенами. Печь имеет рабочее окно для наблюдения за процессом и введения в ванну добавочных материалов, а также сталевыпускное отверстие, расположенное в задней стенке на уровне пода.