ВЫТВОРЧАСЦЬ СТАЛІ
§ 11. Хімічныя працэсы вытворчасці сталі
Хімічны склад перадзелнага чыгуну характарызуецца падвышаным утрыманнем у ім вугляроду і іншых прымешак. Перадзельны чыгун змяшчае: 3,5 - 4,2% вугляроду, 0,2 - 1,75% крэмнія, 0,5 - 1,75% марганцу, да 0,08% серы і да 0,07% фосфару. Сталь адрозніваецца ад чыгуну ніжэйшым утрыманнем вугляроду і іншых прымешак і часцей за ўсё ўтрымоўвае 0,05 - 1,5% вугляроду, да 0,5% крэмнія, 0,5 - 0,8% марганцу, да 0,05% серы і да. 0,05% ад фосфару.
Галоўнай мэтай сталеплавільнага працэсу з'яўляецца выдаленне якія змяшчаюцца ў чыгуне залішніх прымешак з дапамогай акісляльна аднаўленчых працэсаў, якія праходзяць у сталеплавільных агрэгатах.
У сталеплавільных печах кісларод найбольш хутка акісляе жалеза, канцэнтрацыя якога значна перавышае канцэнтрацыю іншых элементаў у сплаве: 2Fe + O2 = 2FeO + 63000 кал (264,1 кдж).
Якая ўтвараецца закіс жалеза добра растваральная як у метале, так і ў дзындры і гуляе ролю галоўнага носьбіта кіслароду. Атмасферны кісларод акісляе дзындра, а з дзындры паступае ў выглядзе закісу жалеза ў метал. Любое павышэнне ўтрымання кіслароду ў дзындры суправаджаецца павелічэннем яго ўтрымання ў метале. Крэмній, марганец, вуглярод і іншыя прымешкі сталі валодаюць больш высокім сродством да кіслароду, чым жалеза, і таму яны адбіраюць кісларод у жалеза, аднаўляюць яго, а самі акісляюцца (выгараюць). Вадкія вокіслы гэтых элементаў усплываюць і пападаюць у лягчэйшы дзындра, які пакрывае метал; газападобныя вокіслы сыходзяць у атмасферу ці, злучаючыся з іншымі вокісламі, утвораць вадкія рэчывы, таксама якія трапляюць у дзындра. Акісленне прымешак ідзе за кошт газападобнага кіслароду, а таксама закісу жалеза па рэакцыях.
- Si + О2 = SiO2; Si + 2FeO = SiO2 + 2Fe
- Mn + 1/2 O2 = MnO; Mn + FeO = MnO + Fe
- 2С + О2 = 2СО; З + FeO = СО + Fe
- СО + 1/2 О2 = СО2
- 2Р + 2 1/2 О2 = Р2О5; 2Р + 5FeO = Р2О5 + 5Fe
- Р2О5 + 3FeO = (FeO)3•P2O5
Фосфар з'яўляецца шкоднай прымешкай сталі, бо паведамляе ёй далікатнасць (халодналомкасць) пры пакаёвых і асабліва нізкіх тэмпературах. Таму выдаленне фосфару - важная задача пры выплаўленні сталі. Які ўтвараецца пры згаранні фосфару газападобны ангідрыд Р2О5 і яго няўстойлівае злучэнне з закісам жалеза цяжка выдаляць з печы, бо пры пэўных умовах фосфар аднаўляецца, пераходзіць у метал і насычае яго. Надзейнае выдаленне фосфару дасягаецца толькі ў асноўных сталеплавільных печах, футэраваных асноўнымі вогнеўпорамі. У такія печы без асцярогі раз'яднання іх сценак загружаюць вапну, якая звязвае фосфар у трывалае хімічнае злучэнне і перакладае яго ў дзындра.
(FeO)3•Р2О5 + 4СаО = (СаО)4•Р2О5 + 108 340 кал (453,9 кДж).
Аднак і гэтае хімічнае злучэнне пры высокіх тэмпературах можа аддаваць фосфар у метал. Таму пасля адукацыі высокаасноўнага фасфарыстага дзындры яго выдаляюць са сталеплавільных печаў.
Сера, таксама з'яўляючыся шкоднай прымешкай сталі, паведамляе ёй падвышаную далікатнасць (чырваналомкасць) пры высокіх тэмпературах. Выдаленне серы магчыма толькі ў асноўных печах за кошт дабавак вапны і атрыманні дзындраў высокай асноўнасці:
- FeS + СаО ↔ CaS + FeO - 4380 кал (18,4 кДж);
- MnS + СаО ↔ CaS + MnO - 7800 кал (32,7 кдж).
Павышэнне зместу вапны абумоўлівае праходжанне гэтых рэакцый у напрамку злева направа, а павышэнне ўтрымання ў дзындры FeO або MnО - плынь гэтых рэакцый у зваротным кірунку. Зніжэнне ўтрымання серы ў сталі дасягаецца асабліва добра ў электрычных печах ужываннем аднаўленчых карбідных дзындраў, утрымоўвальных графіт ці карбід кальцыя:
- FeS + СаО + С = CaS + Fe + СО; MnS + САО + С = CaS + Mn + СО; 3FeS + СаС2 + 2СаО = 3Fe + 3CaS + 2СО; 3MnS + СаС2 + 2СаО = 3Mn + 3CaS + 2СО.
Закіс жалеза, якая грае ролю носьбіта кіслароду ў сталеплавільных печах, неабходна ў перыяд выгарання прымешак. Аднак пасля гэтага яна павінна выдаляцца з металу, бо падобна серы з'яўляецца шкоднай прымешкай, паведамляе сталі чырваналомкасць і змяншае механічныя ўласцівасці. Працэс вызвалення сталі ад кіслароду, які змяшчаецца ў ёй у выглядзе закісу жалеза FeO, называецца раскісленнем. Гэты працэс з'яўляецца найважнейшым перыядам плаўлення і вырабляецца за кошт які змяшчаецца ў сталі вугляроду і спецыяльна ўводзяцца ў сталь раскісляльнікаў. Апошнія дадаюцца як у канцы плаўлення перад выпускам сталі, так і ў перыяд выпуску. Раскісленне вырабляецца асадкамі ў сталь феррамарганцу, ферасіліцыя і алюмінія, якія, злучаючыся з кіслародам, аднаўляюць жалеза. Якія атрымліваюцца акіслы SiO2, MnO і Al2O3 пераходзяць у дзындра. Вуглярод і марганец - найболей слабыя раскісляльнікі, а алюміній найболей моцны. Раскісленне ідзе па рэакцыях
- FeO + С = СО + Fe; FeO + Mn = MnO + Fe; 2FeO + Si = SiO2 + 2Fe; 3FeO + 2Al = Al2O3 + 3Fe.
Найбольш поўна вычышчаная ад кіслароду сталь называецца спакойнай. Злітак такой сталі атрымліваецца шчыльным, без бурбалак, з засяроджанай усаджвальнай ракавінай у прыбытковай частцы злітка. Спакойная сталь можа ўтрымоўваць значныя колькасці вугляроду (да 2%) і выплаўляецца ў мартэнаўскіх і электрадугавых печах. Нароўні са спакойнай сталлю ў канвертарах і мартэнаўскіх печах выплаўляюць кіпячую няпоўнасцю раскісленую сталь, якая звычайна ўтрымоўвае мала вугляроду (0,02 - 0,3%) і раскісляецца толькі феррамарганцам і невялікімі колькасцямі алюмінія.
Які змяшчаецца ў сталі ў значных колькасцях кісларод пры астыванні яе ў изложницах узаемадзейнічае з вугляродам. Бурна які вылучаецца вокіс вугляроду змешвае сталь і стварае бачнасць яе кіпення. У злітку кіпячай сталі замест засяроджанай усаджвальнай ракавіны атрымліваецца шмат газавых бурбалак і сітавін. Таму адыход ад прыбытковай і доннай частак зліткаў зніжаецца. Кіпячая сталь таннейшая за спакойную. Яна амаль не ўтрымоўвае крэмнія, добра паддаецца штампоўцы, але больш далікатная на холаду і схільная да старэння. Нароўні са спакойнай і кіпячай сталлю вырабляецца і паўспакойная сталь, раскісленая паменшанымі колькасцямі марганцу, крэмнія і алюмінія.
§ 12. Вытворчасць сталі ў канвертарах
Вытворчасць сталі ў кіслых канвертарах. У канвертарах выплаўляецца звыш 17% сталі, якая выпускаецца ў нашай краіне.
Кіслыя (бессямераўскія) канвертары ўяўляюць сабою печы грушападобнай формы (мал. II.3, а), якія складаюцца з сталёвага кажуха з футроўкай (мурам) з кіслай дынасавай цэглы ёмістасцю 10 - 50 т і больш. У ніжняй частцы канвертары маюць прыстаўныя дна і паветраную скрынку, праз якую ў канвертары ўдзімаецца ненагрэтае паветра пад ціскам 2,5 ат (0,25 Мпа). Канвертар на калонах і спецыяльным механізмам можа паварочвацца вакол гарызантальнай восі. Перад пачаткам плаўлення канвертар усталёўваюць гарызантальна, падаюць выдзіманне, праз гарлавіну заліваюць вадкі бессемераўскі чыгун, пераводзяць канвертар у вертыкальнае становішча і вядуць прадзьмуху. Цяпло ў канвертарах атрымліваецца за кошт выгарання прымешак чыгуну; спецыяльнага ацяплення не патрабуецца. Пры прадзьмуху чыгуну кісларод паветра акісляе жалеза, утворыць закіс жалеза, растваральную ў метале. Наяўнасць кіслароду паветра і закісу жалеза абумоўлівае выгаранне прымешак чыгуну: крэмнію, марганцу і вугляроду па рэакцыях, прыведзеных вышэй. Вадкія прадукты рэакцый усплываюць і пападаюць у дзындра, газападобныя выдаляюцца праз гарлавіну канвертара.

У першы перыяд (прыкладна 4 мін) інтэнсіўна выгараюць крэмній і марганец. Пры гэтым утворыцца вялікая колькасць цяпла і метал разаграваецца. Асабліва шмат цяпла атрымліваецца пры згаранні крэмнія. У другі перыяд плаўлення (з 4 да 10 мін) інтэнсіўна выгарае вуглярод. Які ўтвараецца вокіс вугляроду па выхадзе з гарлавіны згарае, утворачы доўгую паходню ярка-белага полымя. Пасля выгарання вугляроду ў трэці перыяд (з 10 да 12 мін) пачынае выгараць жалеза з адукацыяй бурага дыму і тады плаўленне спыняюць. Для гэтага канвертар зноў пераводзяць у гарызантальнае становішча і спыняюць выдзіманне. Метал раскісляюць асадкай феромарганца, ферасіліцыя, алюмінія, дадаткамі чыгуну даводзяць яго склад да патрабаванага і выліваюць праз гарлавіну. Увесь працэс плаўлення ў залежнасці ад ходу працэсу і ёмістасці канвертара працягваецца 20 - 25 мін.
Недахопамі плаўлення сталі ў канвертары з кіслай футроўкай на паветраным выдзіманні з'яўляюцца: неабходнасць выкарыстання высокакрэмністых, чыстых па серы і фосфару чыгунаў, значны, чад металу ў 8 - 12%, немагчымасць пераплаўлення вялікіх колькасцяў металічнага крышана, а таксама выдаленні серы і фосфару з прычыны чаго колькасць іх у бессямераўскай сталі атрымліваецца значна вышэй, чым у мартэнаўскай. Акрамя таго, бессямераўская сталь пры прадзьмуху паветра моцна насычаецца азотам, утрыманне якога дасягае 0,012 - 0,015%. У сувязі з гэтым у канвертарах на паветраным выдзіманні атрымліваюць сталь звычайнай якасці, якая ў параўнанні з якаснай сталлю валодае паніжанай ударнай глейкасцю, падвышанай хладналомкасцю, горшай зварвальнасцю і падвышанай схільнасцю да старэння.
Кіслародна-канвертарны спосаб вытворчасці сталі.Асноўны метад канвертарнага перадзелу чыгуну на сталь у наш час - плаўленне сталі ў асноўных глухадонных канвертарах з прадзьмухам зверху тэхнічна чыстым кіслародам. Ёмістасць такіх кіслародных канвертараў - 30, 50 і 100 - 130 т. Ёмістасць іх мяркуецца павялічыць да 250 - 350 т. Мур канвертараў асноўная - смаладаламітавая або магнезітахрамітавая. Як бачна з мал. II.3, бы, кіслародны канвертар мае больш сіметрычную форму, глухое здымнае дно і зверху выпускная адтуліна для сталі. У такіх канвертарах могуць перапрацоўвацца чыгуны з шырокімі ваганнямі хімічнага складу, але часцей за перапрацоўваюцца вадкія мартэнаўскія чыгуны. Акрамя чыгуну ў канвертары загружаюць да 30% металічнага крышана, жалезную руду і флюсы- вапна, баксіт і плавікавы шпат. Тэхнічна чысты кісларод пад ціскам да 12 ат (1, 2 Мпа) падаецца зверху праз водаахаладжаную фурму на люстэрка вадкага металу. За кошт кіслароду і закісу жалеза адбываецца інтэнсіўнае выгаранне крэмнію, марганцу і фосфару (мал. II.3, в). Тэмпература металу ў зоне дзеяння кіслароду дасягае 3000' З, і ўвесь метал у канвертары моцна разаграваецца. Зніжэнне тэмпературы металу дасягаецца увядзеннем ахаладжальнікаў - крышана, руды і флюсаў. Вуглярод спачатку выгарае павольна, а пасля разагравання металу выгаранне яго паскараецца. Кантроль за зместам вугляроду вырабляецца спектральным метадам. Зніжэнне тэмпературы металу дасягаецца увядзеннем ахаладжальнікаў - крышана, руды і флюсаў. Вуглярод спачатку выгарае павольна, а пасля разагравання металу выгаранне яго паскараецца. Кантроль за зместам вугляроду вырабляецца спектральным метадам. Зніжэнне тэмпературы металу дасягаецца увядзеннем ахаладжальнікаў - крышана, руды і флюсаў. Вуглярод спачатку выгарае павольна, а пасля разагравання металу выгаранне яго паскараецца. Кантроль за зместам вугляроду вырабляецца спектральным метадам.
У асноўных кіслародных канвертарах за кошт увядзення вапны і падвышанай асноўнасці дзындраў дасягаецца зніжэнне ўтрымання ў сталі фосфару і серы. Працягласць прадзьмуху ў 100-тонным канвертары складае 14 - 18 мін, а агульная працягласць плаўлення 45 мін. У канцы плаўлення метал даводзіцца да зададзенага складу, раскісляецца і выпускаецца праз бакавую адтуліну, а дзындра - праз гарлавіну. У кіслародных канвертарах атрымліваюць сталь з нізкім утрыманнем азоту, серы і фосфару як звычайнай якасці, так і якасную, па сваіх уласцівасцях не якая саступае мартэнаўскай сталі. Акрамя вугляродзістых сталей выплаўляюцца низколегированные і ў якасці досведу легаваныя сталі. Удзельныя капітальныя выдаткі на будаўніцтва канвертарных цэхаў на 35% ніжэйшыя, чым на будаўніцтва мартэнаўскіх цэхаў. Сабекошт канвертарнай сталі на 3,5% ніжэй, чым мартэнаўскай, а прадукцыйнасць працы ў канвертарных цэхах на 45% вышэй, чым у мартэнаўскіх. Таму кіслароднае канвертарны спосаб перадзелу чыгуну можна лічыць найбольш рэнтабельным і перспектыўным. Недахопамі спосабу з'яўляюцца: падвышаны выдатак вогнеўпораў і высокі чад металу.
Плаўка ў канвертарах паддаецца аўтаматызацыі з выкарыстаннем падлікова-вырашальных прылад.
Нараўне з перадзелам чыгуну на сталь у канвертарах стацыянарнага тыпу распрацаваны больш дасканалыя працэсы атрымання сталі ў якія верцяцца агрэгатах. У сувязі з лепшым мяшаннем металу, падвойнай зменай дзындры гэтыя агрэгаты адрозніваюцца падвышанай прадукцыйнасцю, а якая выплаўляецца ў іх сталь- падвышанай якасцю.
§ 13. Вытворчасць сталі ў мартэнаўскіх печах
У мартэнаўскіх печах выплаўляецца да 70% сталі. Да добрых якасцяў гэтага спосабу выплаўлення сталі ставяцца: магчымасць выкарыстання вялікіх колькасцяў металічнага крышана, меней цвёрдыя патрабаванні да складу шыхтовых матэрыялаў, добрая кіравальнасць і магчымасць аўтаматызацыі працэсаў плаўлення, шырокі асартымент і здавальняючая якасць выплаўляных марак сталі, падвышаная дакладнасць хімічнага складу, а таксама малы чад металу . Недахопы спосабу складаюцца ў перыядычнасці працэсу плаўлення, складанасці абсталявання, а таксама ў больш высокаму кошту якая выплаўляецца сталі ў параўнанні са сталлю, атрымоўванай у канвертарах.
§ 14. Прылада і работа мартэнаўскай печы
Сучасныя мартэнаўскія печы вялікай ёмістасці ў 500 - 900 т выкарыстоўваюцца для атрымання зліткаў, печы малой ёмістасці ў 20 - 100 т - у вытворчасці фасонных адлівак.

Працоўная прастора печы (мал. 11.4) абмежавана зверху зборам, а з бакоў - сценкамі і адхонамі. У перадпакоі сценцы маюцца завалачныя вокны для загрузкі волкіх матэрыялаў.
Ніжняя частка працоўнай прасторы абмежавана адкосамі і подам, якія ўтвараюць ванну, у якой размяшчаецца метал. Пад печы мае нахіл у бок адтуліны для выпуску сталі. У залежнасці ад выгляду вогнетрывалых матэрыялаў металічнай ванны мартэнаўскія печы падпадзяляюцца на кіслыя і асноўныя. Апошнія найболей распаўсюджаныя на айчынных заводах. Левая і правая галоўкі мартэнаўскай печы служаць для падводу гаручага газу і нагрэтага паветра па асобных каналах, для зрушэння і спальванні газу на выхадзе ў працоўную прастору печы. Пры працы печаў на мазуце яны маюць толькі два рэгенератара для нагрэву паветра; галоўка мае адзін канал для падводу нагрэтага паветра і фарсунку для спальвання паліва. Атрыманне высокіх тэмператур у працоўнай прасторы печы 1800 - 2000' З магчыма толькі пры выкарыстанні нагрэтага паветра, а пры працы на газе - і нагрэтага газу (сумесі даменнага, каксавальнага і генератарнага). Награванне газу і паветра ажыццяўляецца ў рэгенератарах за кошт цяпла якія адыходзяць газаў.
Паветраныя і газавыя рэгенератары ўяўляюць сабой камеры, запоўненыя вогнетрывалай цэглай, выкладзеным у выглядзе фігурнай асадкі. Печ працуе па чарзе правым ці левым бокам. Пры працы правым бокам асадка правых рэгенератараў нагрэта да высокай тэмпературы. Халодныя газ і паветра паступаюць у правыя рэгенератары, дзе награваюцца да 1100 - 1300 ° С, затым праз шлакавікі і далей па асобных каналах праходзяць у правую галоўку і па выхадзе з яе змешваюцца; пры гэтым газ згарае, утворачы полымя з тэмпературай 1800 - 2000° З. Праходзячы праз працоўную прастору справа налева, полымя аддае свая цеплыня металу і сценкам печы. Па вынахадзе ў левую галоўку прадукты згарання з тэмпературай 1650 - 1670° З па каналах накіроўваюцца ў левую пару рэгенератараў, аддаюць цеплыню асадкам, астуджаюцца да 500 - 600° З і праз сістэму каналаў накіроўваюцца ў парсюк і праз трубу ў атмасферу. Частка газаў з тэмпературай 500 - 600° З накіроўваецца ў катлы-ўтылізатары, у якіх выкарыстоўваецца іх цеплыня. Па меры астуджэння правых рэгенератараў і нагрэву левых вырабляецца пераключэнне клапанаў. Халодныя газ і паветра накіроўваюцца не ў правую, а ў левую пару рэгенератараў. Змена напрамкаў падачы газу і паветра ажыццяўляецца аўтаматычна праз кожныя 20 - 30 мін.
Найбольш моцнаму хімічнаму ўздзеянню падвяргаюцца пад і адхоны металічнай ванны печы. У асноўных мартэнаўскіх печах яны выкладваюцца магнезітавай цэглай і наварваюцца магнезітавай і даламітавай парашкамі. У кіслых печах пад і адхоны футэраваны дынасавай цэглай і наварваюцца кварцавым пяском. Цвёрдыя шыхтавыя матэрыялы падаюцца з шыхтавага двара на працоўную пляцоўку мартэнаўскай печы ў металічных корабах (мульдах) і з дапамогай завалачнай машыны праз завалачныя вокны загружаюцца ў мартэнаўскую печ. Вадкі чыгун падвозіцца на працоўную пляцоўку ў каўшах і праз жолаб і завалачныя вокны заліваецца ў печ. Па канчатку плаўлення сталь выпускаецца праз адтуліну ў задняй сценцы печы па жолабе ў сталеразлівачны коўш. Шлак выпускаецца таксама праз адмысловую адтуліну ў шлакавозны коўш.
§ 15. Плаўка сталі ў мартэнаўскіх печах
Для плаўлення сталі ў асноўных мартэнаўскіх печах у залежнасці ад складу і стану металічнай часткі шыхты прымяняюцца розныя працэсы.
- Скрап-працэс з завалкой у печ 60 - 70% металічнага скрапа (крышана) і 40 - 30% чыгуну. Ужываецца на заводах, якія не маюць даменных печаў і вадкага чыгуну.
- Скрап-рудны працэс з заліваннем у печ 55 - 75% вадкага чыгуну і завалкой астатняй колькасці скрапа. Акрамя таго, у печ уводзяць 12 - 20% (ад вагі металу) руды. Выкарыстоўваецца на заводах, якія маюць даменныя печы.
- Рудны працэс з заліваннем у печ вадкага чыгуну і дадаткам жалезнай руды. Ужываецца на заводах, якія маюць свае даменныя печы.
Найбольш часта прымяняюцца два першыя віды працэсу.
§ 16. Плаўка сталі ў асноўнай мартэнаўскай печы
Плаўка сталі на цвёрдай завалке (скрап-працэс) складаецца з некалькіх перыядаў: запраўкі пода і адхонаў, завалкі і прагрэву шыхты, плаўленні, кіпенні, раскісленні, даводкі і выпускі сталі. Запраўка печы складаецца ва ўхіленні пашкоджанняў пода і адхонаў падчас папярэдняй плаўлення. Завалка пачынаецца з падачы ў печ руды і вапняка, скрапа і чыгуну. У перыяд завалкі і наступнага расплаўлення адбываецца адукацыя дзындры, які змяшчае каля 35 - 45% СаО, 13 - 17% MnO і 10 - 15% FeO. Кісларод паветра акісляе дзындра і праз яго жалеза. Які ўтвараецца закіс жалеза размяркоўваецца паміж дзындрай і металам. У першасны дзындра трапляе значная колькасць які змяшчаецца ў шыхце фосфару. У пазбяганне яго аднаўлення і звароту ў метал першасная дзындра праз завалачныя вокны выдаляюць (спампоўваюць) і, уводзячы новыя порцыі вапны і баксіту,
Дадаткам руды павялічваюць акісляльную здольнасць дзындры, у выніку чаго ідзе акісленне вугляроду, якое суправаджаецца вылучэннем вялікіх колькасцяў вокісу вугляроду, што прыводзіць да моцнага свідравання - кіпенню металу. У перыяд кіпення адбываюцца інтэнсіўнае мяшанне металу, выраўноўванне яго тэмпературы і хімічнага складу, а таксама больш поўнае выдаленне з металу часціц дзындры.
Хімічны склад металу і дзындры па ходзе плаўлення кантралюецца шматразовым адборам спроб вадкага металу і дзындры і іх хімічным аналізам у экспрэс-лабараторыі сталеплавільнага цэха.
Пасля зніжэння ўтрымання вугляроду ў метале да патрабаванага ўзроўню (крыху ніжэй за той, які павінен быць у сталі), а таксама пасля атрымання патрабаванай тэмпературы ванны і складу дзындры кіпенне сталі за кошт дабавак раскісляльнікаў спыняюць і даводзяць хімічны склад металу да зададзенага. Утрыманне вугляроду, крэмнія і марганцу ў спакойнай сталі павялічваюць дадаткамі ферасплаваў, для чаго ў печ уводзяць вызначаныя (узважаныя) колькасці ферасплаваў. Канчатковае раскісленне спакойнай сталі вырабляецца пры выпуску сталі асадкай 45-адсоткавага феррамарганцу і алюмінія. Кіпячую сталь раскісляюць за 3 - 5 мін да выпуску асадкай у ванну ферромарганцу і асадкамі алюмінія ў коўш. Ферасіліцый пры раскісленні кіпячай сталі не прымяняецца.
У асноўнай печы, акрамя вугляродзістай, выплаўляецца і легіраваная сталь. Якія легуюць элементы ўводзяцца ў сталь у розныя перыяды плаўлення. Мала якія выгараюць асадкі (нікель) уводзяць у пачатку плаўлення, моцна выгараюць (хром) - у канцы плаўлення. Угар легіруючых элементаў вагаецца ад некалькіх працэнтаў да 40 - 60 (для тытана). Выпуск гатовай сталі вырабляецца ў сталеразлівачныя каўшы.
§ 17. Асаблівасці плаўлення сталі ў кіслых мартэнаўскіх печах
У кіслых мартэнаўскіх печах выплаўляюць сталі, якія валодаюць высокімі і аднастайнымі механічнымі ўласцівасцямі, якія змяшчаюць меншыя, чым у асноўных сталях, колькасці неметалічных уключэнняў (інструментальныя, шарыкападшыпнікавыя і іншыя высакаякасныя сталі). Характэрнымі асаблівасцямі плаўлення сталі ў кіслых печах з'яўляюцца:
1) выкарыстанне шыхты і палівы, якія змяшчаюць мала серы і фосфару, выдаленне якіх з металу ў кіслых печах абцяжарана;
2) наяўнасць кіслага пода з высокім утрыманнем SiO2 і высокакрэмністых дзындраў пры малым утрыманні закісу жалеза, якія забяспечваюць пры высокіх тэмпературах спрыяльныя ўмовы для аднаўлення крэмнія з мура печы па рэакцыях
- SiO2 + 2Fe = Si + 2FeO - 78000 кал (326,8 кДж);
- SiO2 + 2С = Si + 2СО - 152568 кал (640 кДж).
Адноўлены крэмній у кіслых печах гуляе ролю актыўнага раскісляльніка.
§ 18. Тэхніка-эканамічныя паказчыкі плаўкі ў мартэнаўскіх печах
Праца мартэнаўскіх печаў ацэньваецца па суткавым здыму сталі з 1 м² пода печы, па гадавой прадукцыйнасці (тыс. т/год) і выдатку ўмоўнага паліва (цеплыня згарання апошняга роўная 7000 кал/кг) на 1 т выплаўленай сталі (1 кг паліва/1 т сталі). Велічыня сутачнага здыму сталі з 1 м² пода печы ў т/м² разлічваецца як прыватнае ад дзялення сутачнай выплаўлення сталі на плошчу пода на ўзроўні нізу завалочных вокнаў печы (парогаў). Здым сталі ў сярэднім складае каля 8 т/м² і вагаецца ў межах 7,3 - 12 т/м². Пры выкарыстанні кіслароду здым узрастае да 20 - 30 т/м². Выдатак умоўнага паліва 130 - 250 кг/т. Прадукцыйнасць мартэнаўскіх печаў павышаецца на 25 - 50% за кошт прымянення кіслароду, які ўводзяць у зону гарэння паліва (у паходню) або прама ў метал праз водаахаладжаныя фурмы, або абодвума спосабамі адначасова.
Зніжэнне выдатку паліва на 5% і падвышэнне прадукцыйнасці печаў на 5 - 8% пры адначасовым скарачэнні выдатку вогнеўпораў на 8 - 10% дасягаецца аўтаматызацыяй кіравання цеплавым рэжымам печаў. Ужыванне высокоогнеупорных хромомагнезітовых цэглы замест дынасу для мура скляпенняў печаў павялічвае прадукцыйнасць печы на 6 - 10%.
Значная інтэнсіфікацыя працэсаў выплаўлення сталі, а таксама рэзкае падвышэнне ўстойлівасці галовак печаў дасягаецца выкарыстаннем печаў з двума сталеплавільнымі ваннамі (двухванных). Пры гэтым міжрамонтны тэрмін службы печаў узрастае ў 2 - 3 разы.
|