Производство стали в мартеновских печах

Мартеновская печь - пламенная отражательная регенератив­ная печь. Она имеет рабочее плавиль­ное пространство, ограниченное снизу подиной 12, сверху сводом 11, а с бо­ков передней 5 и задней 10 стенками. Подина имеет форму ванны с откосами по направлению к стенкам печи. В передней стенке печи имеются за­грузочные окна 4 для подачи шихты и флюса, а в задней - отверстие 9 для выпуска готовой стали. Головки печи 2 служат для смешения топлива (мазута или газа) с воздухом и подачи этой смеси в пла­вильное пространство. Для подогрева воздуха и газа при работе на низкокалорийном газе печь имеет два регенератора 1. Регенера­тор - это камера, в которой размещена насадка. Отходящие из печи газы имеют температуру 1500-1600°С. Попадая в регенераторы, га­зы нагревают насадку до температу­ры 1250-1280°С. Через один из ре­генераторов, например правый, по­дают воздух, который, проходя через насадку, нагревается до температуры 1100-1200°С и поступает в головку печи, где смешивается с топливом: на выходе из головки образуется факел 7, направленный на шихту 6. Отходящие газы проходят через противоположную головку (левую), очистные устройства (шлаковики), служащие для отделения от газа частиц шлака и пыли, и направ­ляются во второй (левый) регенератор, нагревая его насадку. Охлажденные га­зы покидают печь через дымовую тру­бу 8. После охлаждения насадки пра­вого регенератора переключают клапа­ны, и поток газов в печи изменяет направление.

Рис.10 Схема мартеновс­кой печи

Разливка стали

Выплавленную сталь выпускают из плавильной печи в разливочный ковш, из которого ее разливают в изложницы или машины для непрерывного литья заготовок (МНЛЗ).

Изложницы - чугунные формы для изготовления слитков. Изложницы выполняют с квадратным, прямоуголь­ным, круглым и многогранным попе­речными сечениями.

Разливка стали сверху в изложницу. Сталь разливают непосредственно из ковша 1. КИМ при таком способе разливки составляет не более 60%, т.к. получаемый слиток имеет в верхней части усадочную раковину, а также зону, загрязненную окислами. После извлечения слитка из изложницы верхняя часть обрезается и идет на переплавку

Разливка стали снизу (сифоном). Сталью заполняют несколько изложниц (4-60). Изложницы устанавливают на поддоне 6, в центре которого рас­полагается центровой литник 3, футе­рованный огнеупорными трубками 4, соединенный каналами 7 с изложница­ми. Жидкая сталь 2 из ковша 1 по­ступает в центровой литник и снизу плавно, без разбрызгивания заполняет изложницу 5. Поверхность слитка по­лучается чистой, можно разливать большую массу металла одновременно в несколько слитков. КИМ=80%. Недостатки: высокая трудоемкость изготовления литниковой системы; загрязнение стали материалом литниковой системы.

Рис.11 Разливка стали в изложницы

Непрерывная разливка стали состоит в том, что жидкая сталь из ковша 1 через промежуточное разливочное устройство 2 непрерывно подают в водоохлаждаемую изложницу без дна - кристаллизатор 3, из нижней части которого вытягивается затвердевающий слиток 4. Тянущими валками 5 из кристаллизатора вы­тягивается затвердевающий слиток, сердцевина которого еще жидкая. Скорость вытя­гивания слитка из кристаллизатора за­висит от его сечения.

На выходе из кристаллизатора слиток охлаждается водой из форсунки в зоне 6 вторичного охлаждения. Затем затвердевший слиток попадает в зону 7 резки, где его разрезают газовым резаком 8 на куски заданной длины. Вследствие направленного затвердева­ния и непрерывного питания при усадке слитки непрерывной разливки имеют плотное строение и мелкозернистую структуру, в них отсутствуют усадоч­ные раковины. Выход годных заготовок может достигать 96-98% массы раз­ливаемой стали.

Рис.12 Схема машины непре­рывного литья заготовок (МНЛЗ)