Технология
Ключом технологии передела чугуна в сталь является снижение концентрации углерода и примесей. Для достижения этой цели применяется способ их селективного окисления и вывод в шлаки и газы в ходе выплавки. Выплавка стали происходит в следующие этапы: расплавление смеси для плавки, состоящей из лома, угля, флюсов (шихты), и разогрев ванны жидкого металла. Основная цель - удаление фосфора. Этап проходит при относительно невысокой температуре. Следующий этап - кипение металлической ванны. Проходит при более высоких температурах около 2000 градусов. Цель - выведение излишков углерода. И, наконец, раскисление стали, восстановление оксида железа.
Продолжительность всего процесса плавки составляет 3 - 6 часов, для топлива применяются природный газ или мазут.
Несколько фактов из истории
Существовавшие в конце XIX века конвертерные процессы производства литой стали не позволяли получать сталь в больших объемах и обеспечивать заданные характеристики. Накопившиеся к тому времени в промышленности огромные запасы дешёвого железного лома толкали металлургов на поиск более производительной и дешевой технологии передела железного лома, а также чугуна в сталь.
Эту задачу с успехом решил потомственный инженер-металлург Пьер Мартен, получивший в 1864 г. на заводе во французском Сирейле литую сталь в пламенной печи. Идея состояла в получении жидкой стали путём плавления лома и чугуна на поду отражательной печи. Успеху содействовало применение изобретения братьев Вильямса и Фридриха Сименсов о рекуперации тепла выходящих газов. Способ рекуперации тепла заключался в том, что тепло продуктов горения, проходящих через регенераторы, аккумулировалось в насадках и вместе с вентиляторным воздухом возвращалось в рабочую зону печи. Рекуперация тепла продуктов горения позволила повысить температуру в печи до значений, необходимых для выплавки жидкой стали.
Всемирный успех
Мартеновский процесс был в кратчайшие сроки внедрен в промышленность всеми индустриально развитыми странами того времени. Мартеновский способ занял лидирующие позиции благодаря технологической гибкости, масштабируемости, управляемости и возможности получения всех известных тогда марок стали. С разработкой технологии переработки высокофосфористых чугунов его значение еще более возросло.
Конечно, первые мартеновские печи имели несовершенную конструкцию. Своды были непрочными. Подины печей имели очень малый срок службы. Длина рабочего пространства была недостаточной, ванные – слишком глубокими. Со временем своды стали делать более прямыми, что повысило износостойкость печей.
