Мартенівський спосіб виплавки. Вплив на довкілля.

Мартенівський спосіб. Цей спосіб може бути кислим або основ­ним. На металургійних заводах країни мартенівська сталь вироб­ляється основним скрап-рудним процесом, металева шихта якого складається з 55-65% рідкого чавуну і 45-35% залізостального лому. Кислим мартенівським способом сталь виплавляють лише на дея­ких машинобудівних заводах. Мартенівський процес не може відбу­ватися без використання зовнішніх джерел тепла. Для опалення мартенівських печей використовується газоподібне чи рідке паливо - природний, коксовий і генераторний гази та мазут .

Залежно від складу металевої шихти, використовуваної при плавці, розрізняють наступні різновиди мартенівського процесу:

скрап-процес, при якому основною частиною шихти є сталевий скрап; застосовують на металургійних заводах, де немає мартенівських печей, але які розташовані в крупних промислових центрах, де багато металобрухту; окрім скрапу до складу шихти входить 25…46 % чушкового передільного чавуну;

скрап-рудний процес, при якому основна частина шихти складається з рідкого чавуну (55.75 %), а тверда складова шихти — скрап, залізняк і вапняк; цей процес частіше застосовують на металургійних заводах, що мають мартенівські печі.

Кислим мартенівським процесом виплавляють якісні стали. Сталі, що виплавляються в кислих мартенівських печах, містять значно меншу кількість розчинених газів (водню і кисню), неметалічних включення, чим сталь, виплавлена в основній печі. Оскільки в печах з кислим футеруванням не можна навести основный шлак, сприяючий видаленню фосфору і сірки, то при плавці в кислій печі застосовують металеву шихту з низьким змістом цих складових. Завдяки цьому кисла сталь має вищі показники механічних властивостей, особливо ударній в'язкості і пластичності, і її використовують для відповідальних деталей: колінчастих валів крупних двигунів, роторів могутніх турбін, шарикопідшипників, стовбурів знарядь і так далі.

Плавка сталі скрап-рудним процесомв основній мартенівській печі відбувається таким чином. Після огляду і ремонту черева печі за допомогою машини завалення завантажують залізняк і вапняк і після їх прогрівання подають скрап. Після закінчення прогрівання скрапу в пекти заливають рідкий чавун, який, проходячи через шар скрапу, взаємодіє із залізняком. В період плавлення за рахунок оксидів заліза руді і скрапу інтенсивно окислюються домішки чавуну:

2Fe₂O₃+3Si=3SiO₂+4Fe;

2Fe₂O₃+3Mn=3MnO+2Fe;

5Fe₂O₃+6P=3Р₂O₅+10Fe;

Fe₂O₃+3C=3CO+2Fe

Оксиди SiO₂, MNO, Р₂О₅, а також CаO з вапна утворюють шлак з високим вмістом MNO і FеO, а окисел вуглецю (СО), що виділяється, вспінює шлак, який випускають з печі в шлакові чаші. Утворення і спуск шлаку продовжуються майже до повного розплавлення шихти. У цей період плавлення повністю окислюється кремній і майже повністю марганець і велика частина вуглецю, а також інтенсивно видаляється фосфор.