Производство стали в мартеновской печи

чугун мартеновский печь станочный

Технология плавки

Мартеновская печь представляет собой регенеративную, пламенную печь высокая температура, в которой 1750°-1800°С достигается за счет перемешивания в плавильном пространстве шихты с, подогретым до температуры 1200°-1250°С, газом и воздухом. Топливом является мазут. В мартеновском производстве различают два процесса: скрап-рудный и скрап процессы. Шихтой в скрап-рудном процессе является жидкий передельный чугун или скрап стальной лом до 30%, или железная руда, или известняк СаСО₃. В скрап процессе шихтой является твердый передельный чугун (чушки) до 45%, стальной лом, известняк.

Мартеновская печь состоит из: зоны плавильного пространства, загрузочного окна, каналов, регенераторов, клапанов, дымовой трубы.

Через загрузочное окно шихта попадает в зону плавильного пространства, сюда же попадает воздух и газ, нагретые предварительно в регенераторах. Перемешиваясь в рабочей зоне с шихтой и топливом создаётся пламя очень высокой температуры. Газ и воздух выходят из плавильного пространства. Нагревают регенератор, а клапаны меняют направление воздуха и газа. Для сокращения процесса плавки шихту продувают кислородом. С помощью продувки кислородом сталь окисляют. Затем, когда содержание углерода в шихте достигает определенного значения, металл раскисляют (2 раза), (в плавильной зоне, добавляя ферромарганец, ферросилициум, Al, образующие оксиды, переходящие в шлак MnO, SiO₂, Al₂O₃; 2 раз раскисляют в ковше, SiO₂, Al₂O₂): получают качественные конструкционные стали. При скрап процессе получают углеродистые и легированные стали.

Разливка стали.

Изложницы–специальные формы, куда разливают сталь. УНРС – кристаллизаторы установок для непрерывной разливки стали. Изложницы представляют собой чугунные формы для получения слитков различного сечения. Масса слитков для прокатки обычно составляет 10…12m. Применяют, 2 способа разливки стали в изложницы: сверху и сифоном.

Прокатное производство

Заготовка обжимается валками прокатного стана, получая при этом деформацию. Деформация металла при прокатке на небольшом участке, который называется зона деформации. При таком виде увеличивается, длинна и ширина заготовки и уменьшается ее толщина. Прокатка характеризуется основными показателями: степенью деформации, коэффициентом вытяжки металла, площадью поперечного сечения до и после проката.

Основные виды прокатки.

1. При продольной прокатке заготовка располагается перпендикулярно осям валков прокатного стана, которые вращаются в противоположную сторону и деформируют заготовку на небольшом участке. Около 90% всего проката подвергается продольной прокатке, и получают листы, полосы, прутки.

2. При поперечной прокатке валки прокатного стана располагаются параллельно осям заготовки, вращаясь при этом в одном направлении. Осевые усилия, возникающие при данном виде обработке, деформируют заготовку, вращают её и перемещают вдоль оси валиков.

3. Поперечно-винтовая прокатка осуществляется, вращающимися в одном направлении и расположенными под углами один к другому, валками. Профили, получаемые при данном виде прокатке и при поперечной, имеют переменное сечение.

Сортимент проката

Сортимент проката определяется совокупностью профилей и размеров прокатного металла. Профиль – форма его поперечного сечения.

1. Сортовой прокат – круглый (прутки), половой, квадратный, угловой; швеллеры, двутавровые.

2. Листовой прокат – тонколистовой < 4 мм, толстолистовой >4 мм. Заготовка для листового проката служит слябы.

3. Трубы бесшовные и сварные.

4. Специальный прокат – все возможные профили, которые изготовляются периодически по заказу, вагонные колёса, зубчатые, шары.

Доменный цех

В состав доменного цеха входит 4 доменные печи полезным объёмом: №1–3000 (m³), №3 и 4 – 1386; №5 – 1719. В 1990 г. доменная печь №2 выведена из эксплуатации и списана. Задачей доменного производства является выплавка предельного чугуна для сталеплавильного производства. В качестве исходного сырья используют агломерат, железно-рудные окатыши, железная руда. Топливом служит кокс и природный газ. В печах выплавляется предельный чугун, который затем в чугуновозных ковшах транспортируется в сталеплавильный цех. Шлак в шлаковозных чашах транспортируется в цех переработки шлака. В настоящее время работает 3 доменные печи (№3,3,4,5), они работают по обеспечению коксом сырьём и энергоресурсами. Проектная мощность доменного цеха без ДП №2 – 5410 тысяч тон предельного чугуна в год.

Цех переработки шлаков

Цех переработки шлаков предназначен для переработки огненно-жидкого доменного шлака. Составы со шлаком поступают в шлаковозных чугунных чашах из доменного цеха на грануляционную установку. Жидкий шлак перерабатывается в гранулированный доменный шлак. Гранулированный шлак из приемной шлаковой траншеи перегружается козловыми грейферными кранами на склад готовой продукции. Часть шлака сваливается в отвал, а затем перерабатывается в шлаковый дорожный щебень.

Сталеплавильный цех

В состав сталеплавильного цеха входит 6 металлургических агрегатов. Задачей сталеплавильного процесса является передел металлической шихты (чугуна и металлолома) в состав заданной марки. В качестве топлива используется мазут и природный газ. Для получения заданной марки используются ферросплавы. Готовая сталь выпускается в сталеразливочные ковши, а затем разливается в изложницы для получения слитков. В настоящее время в состав цеха входят в 6 агрегатов: ПСА-1 (прямоточный сталеплавильный агрегат), ДСА (двухванный сталеплавильный агрегат) и одновальные печи №5,6,7,8. Мартеновские печи №3,4,9 выведены из эксплуатации с перспективой их реконструкции в ПСА. Все работающие печи находятся в технически исправном состоянии и работают по обеспечению чугуном, раскислителем, огнеупорами.