Сущность мартеновского процесса

Сущность  мартеновского процесса 

Сущность  мартеновского процесса заключается в ведении плавки на поду пламенной отражательной печи, оборудованной регенераторами для предварительного подогрева воздуха (иногда и газа). Идея получения литой стали на поду отражательной печи высказывалась многими учеными, но осуществить это долгое время не удавалось, так как температура факела обычного в то время топлива – генераторного газа – была недостаточной для нагрева металла выше 1500 оС (т.е. недостаточна для получения жидкой стали).

 Идеи  организации передела железного  лома и чугуна в сталь на  поду пламенной печи высказывались  неоднократно. Наибольший вклад  в создание М. п. принадлежит  Ф. Сименсу (Германия), предложившему  в 1856 использовать принцип регенерации  тепла отходящих газов для  повышения температуры в рабочем  пространстве плавильных печей,  и П. Мартену (Франция), которому  в 1864 удалось построить и ввести  в эксплуатацию первую регенеративную  отражательную печь для плавки  литой стали. В России первая  мартеновская печь ёмкостью 2,5 т  была пущена А. А. Износковым на Сормовском заводе (ныне завод "Красное Сормово" в Горьком) в 1870. Вначале мартеновские печи имели кислый под. Широкое распространение М. п. получило после создания печей с основным подом (в 1879—1880 во Франции на заводах Крёзо и Тернуар, в 1881 в России на Александровском заводе в Петербурге). В 1894 русские металлурги братья А. М. и Ю. М. Горяиновы разработали технологию мартеновской плавки на жидком чугуне и успешно применили её на Александровском заводе в Екатеринославе (ныне завод имени Петровского в Днепропетровске). Во Франции, России и других странах процесс получил название "мартеновского", в Германии — "сименс-мартеновского", в США — "Open hearth process" (то есть процесс на открытом поду). 

Для развития М. п. характерны 3 периода: в первом (до начала 20 века) плавку вели в печах  небольшой ёмкости (до 70 т), которые  отапливались генераторным газом, тяга была естественной (дымовая труба); второй период (1-я половина 20 века) характеризуется  переходом на коксодоменный газ, принудительной подачей воздуха (вентиляторы), автоматизацией теплового режима печи, установкой котлов-утилизаторов, строительством печей ёмкостью 185—250 т, затем 370—500 т; для начавшегося в 50-х годах 20 века третьего периода характерны интенсификация процесса кислородом, переход на топливо с высокой теплотой сгорания (главным образом природный газ), строительство новых цехов с агрегатами ёмкостью 600—900 т, создание печей нового типа. Наибольших масштабов М. п. достигло в СССР и США. В СССР работают (1974) крупнейшие в мире печи ёмкостью 900 т. Существенный вклад в развитие теории и практики М. п. внесли советские учёные-металлурги В. Е. Грум-Гржимайло, А. А. Байков, М. А. Павлов, М. М. Карнаухов, Н. Н. Доброхотов, В. И. Тыжнов, К. Г. Трубин и другие.

В мартеновскую печь загружают шихту (чугун, скрап, металлический лом и др.), которая  под действием тепла от факела сжигаемого топлива постепенно плавится. После расплавления в ванну вводят различные добавки для получения металла заданного состава и температуры; затем готовый металл выпускают в ковши и разливают. Благодаря своим качествам и невысокой стоимости мартеновская сталь нашла широкое применение. Уже в начале ХХ в. в мартеновских печах выплавляли половину общего мирового производства стали.