Мартеновская печь, предназначенная для выплавки стали из доменного
чугуна (см. Доменная печь),
была создана французским металлургом П. Мартеном в 1864 г. Ее
преимуществом перед существовавшими ранее печами, выплавлявшими металл,
например бессемеровским конвертером (см.
Конвертер), было в
том, что в ней можно переплавлять металлический лом в сталь. Кроме того,
мартеновская печь позволяла контролировать качество металла, вносить в
него необходимые добавки и, таким образом, получать сталь различных
марок с заданными свойствами.
Мартеновская печь (см. рис.) относится к типу отражательных печей.
Ванна, где идет плавка, выложена огнеупорным кирпичом. Над ванной -
сферический свод. Продукты горения топлива, а вместе с ними и теплота
отражаются от свода и направляются в ванну, где и расплавляют металл.
Такая конструкция обеспечивает равномерное распределение теплоты по всей
площади ванны.
Мартеновская печь в цехе завода
Схема мартеновской печи
Топливом в мартене служит газ. Раньше применяли смесь доменного и
коксового газов. Затем начали широко использовать природный горючий газ.
Но прежде чем попасть в печь, газ и воздух нагревают в 4 регенератоpax -
камерах, выложенных огнеупорным кирпичом, а затем подают в верхнюю часть
мартена. Здесь они смешиваются и сгорают, давая температуру до
1500-1600°С. Такая температура обеспечивает полное расплавление металла.
Для загрузки сырья в передней стене мартеновской печи имеются завалочные
окна, закрываемые толстыми стальными задвижнами. В задней стене -
выпускное отверстие. Через него готовую сталь сливают в ковш. Когда идет
плавка, выпускное отверстие забито <пробкой> из огнеупорной глины.
Работа в мартеновской печи происходит в несколько этапов. Сначала в печь
загружают шихту - железный лом, руду, известь. Их насыпают в стальные
ящики - мульды. Завалочная машина своим длинным хоботом захватывает
мульду, вносит через завалочное окно в печь, переворачивает, высыпая
содержимое. Когда загрузка заканчивается, опускают заслонки над окнами и
в печь вводят максимальное количество газа и воздуха, чтобы лом и другие
материалы быстро прогрелись и расплавились. После этого к печам подвозят
ковши с доменным чугуном. Его доставляют из миксера-огромного хранилища,
куда сливают чугун из домен для хранения его в жидком виде. Мостовой
кран поочередно поднимает ковши, наклоняет их, и по специальному желобу
чугун льется в печь.
Выплавка стали продолжается много часов. За это время сталевар несколько
раз длинной металлической <ложкой> зачерпывает из печи немного металла и
отправляет его в цеховую экспресс-лабораторию, откуда сталевару
сообщают, сколько в металле углерода, марганца, кремния, серы, фосфора и
других элементов. Сталевар тут же вводит в печь недостающие вещества,
чтобы добиться нужного химического состава стали.
На последнем этапе происходит рафинирование стали (очищение ее от
вредных примесей) и раскисление - удаление из металла кислорода. Для
этого в ванну добавляют раскислители - ферросилиций, ферромарганец,
алюминий.
Мартеновская печь - отживающий агрегат: слишком долго идет в нем
процесс. Новых мартенов уже не строят. А старые, отработавшие свое,
заменяют на кислородные конвертеры или электропечи (см.
Электрометаллургия) .
