Разновидности мартеновского процесса

В мартеновской печи можно переплавлять в сталь чугун и скрап в любых соотношениях. В зависимости от состава шихты и применения твердого или жидкого чугуна существуют две основные разновидности мартеновского процесса.

1. Скрап-процесс, в котором главной составляющей металлической шихты является твердый стальной скрап. Кроме скрапа, в шихту загружают твердый чугун (25-40 % от общей массы металлической шихты), которым облегчает расплавление шихты, являясь более легкоплавким чем скрап, и обеспечивает запас углерода в расплавившемся металле для ею нагрева и удаления примесей до заданных пределов.

2. Скрап-рудный процесс, в котором главной составляющей металлической шихты является жидкий чугун из доменного цеха того же завода (55-75 % от массы металлической шихты). Остальной ее частью является твердый стальной скрап. Для окисления примесей чугуна в этом процессе требуется значительно большее количество окислителя, чем в скрап-процессе, вследствие большей доли чугуна. Значительная часть окислителя дается в виде железной руды, что и определяет название процесса (скрап-рудный).

Кроме этих основных разновидностей мартеновского процесса по виду шихты, известны скрап-угольный и рудный процессы. Скрап-угольный процесс ведут на 100 % твердого скрапа с добавкой кокса и угля для облегчения плавления и удаления примесей углеродосодержащих материалов. Рудный процесс ведут на 100 % жидкого чугуна без добавок скрапа.

В зависимости от вида огнеупорных материалов, используемых для футеровки мартеновской печи, существует две разновидности мартеновского процесса - кислый и основной. Кислые мартеновские печи футеруют динасовым кирпичом. Наварной под выполняют из кварцевого песка или кварцитов (главная составляющая SiO₂ с малым содержанием примесей). В этих печах можно иметь только кислые шлаки, которые определяют характер и особенности процесса. В кислых печах не удаляется фосфор и сера, поэтому шихта не должна содержать этих примесей. Поскольку такая шихта дорога, в кислых печах выплавляют качественные стали. Обычно кислые печи имеют небольшую вместимость и работают скрап-процессом. В настоящее время кислые мартеновские печи имеют малое распространение.

Для футеровки основной мартеновской печи используют магнезит, магнезитохромит, частично доломит, которые позволяют работать со шлаками высокой основности и проводить достаточно полное удаление фосфора и серы из металла. Основной мартеновский процесс является более производительным, чем кислый. Основные печи работают скрап-рудным процессом. Этот процесс обычно проводят в наиболее крупных мартеновских печах (вместимостью 500 - 900 т). В основных мартеновских печах выплавляют значительную часть металла, получаемого мартеновским способом.