Производство металлических конструкционных материалов. Казармщиков И.Т. - 52 стр.

      В зависимости от состава шихты, используемой при плавке, различают
разновидности мартеновского процесса:
     - скрап-рудный процесс, при котором шихта состоит из жидкого чугуна (55 –
         75%), скрапа и железной руды. Процесс применяют на металлургических
         заводах, имеющих доменные печи;
     - скрап-процесс, при котором шихта состоит из стального лома и чушкового
         передельного чугуна (25 – 45%). Процесс применяют на заводах, где нет
         доменных печей, но расположенных в промышленных центрах, где много
         металлолома.
     Скрап-рудный процесс плавки стали в основной мартеновской печи.
Особенностью основного мартеновского процесса является то что он позволяет
получать сталь с низким содержанием вредных примесей (фосфора, серы) из
рядовых шихтовых материалов.
     Плавку начинают с загрузки твердой составляющей шихты (железная руда,
известняк, лом) с помощью завалочной машины. После загрузки твердой части
шихты и прогрева ее, заливают жидкий чугун, который взаимодействует с
железной рудой и скрапом. С этого момента начинается период плавления шихты,
в результате которого за счет оксидов руды и скрапа интенсивно окис-ляются
примеси чугуна (кремний, фосфор, марганец и частично углерод).
     Кремний окисляется и переходит в шлак почти полностью в период плав-
ления под действием окислительной атмосферы, а также кислорода вводимого с
железной рудой.
     Фосфор окисляется одновременно с кремнием и марганцем, когда
температура металла еще не высока.
     Оксиды кремния (SiO 2 ) , фосфора ( P2 O 5 ), марганца (MnO), кальция (CaO)
образуют железисто-углеродистый шлак, способствующий удалению фосфора.
При переработке обычного чугуна для понижения содержания фосфора в ме-
талле проводят однократное скачивание шлака. Если же перерабатывают фос-
фористый чугун, то скачивание проводят многократно.
     После расплавления шихты, окисления значительной части примесей и ра-
зогрева металла начинается период кипения ванны. В печь загружают железную
руду или продувают ванну кислородом. Углерод в металле интенсивно
окисляется, образуя оксид углерода (CO), выделяющегося в виде газовых пузы-
рей, и вызывая кипение мартеновской ванны. Этот процесс играет очень важную
роль, так как выравнивание состава и температуры металла в мартеновской печи
осуществляется за счет кипения ванны. При кипении происходит удаление газов
из металла, всплывание и поглощение шлаком неметаллических включений,
увеличивается поверхность раздела между шлаком и металлом, что способствует
ускорению процессов удаления вредных примесей (фосфора, серы).
     Ввиду высокой окисленности шлака, удаление серы из металла менее
эффективно, чем фосфора. Для удаления серы наводят новый шлак, загружая
известь с добавлением боксита или плавикового шпата для уменьшения вязкости
шлака. Содержание CaO в шлаке возрастает, а FeO уменьшается, создаются
условия для удаления из металла серы. Для получения стали с низким
содержанием серы, проводят обработку металла внепечными методами в ковше.