Мартеновской і немартеновское вытворчасць сталі

Чалавек для забеспячэння сваіх патрэбаў выкарыстоўвае самыя розныя матэрыялы. І да іх ліку, несумненна, належаць металы. Бо цяпер практычна немагчыма знайсці такую вобласць жыццядзейнасці чалавека, у якой яны адсутнічалі. А дзеляцца металы на некалькі асноўных груп: каляровыя, высакародныя і чорныя.

Група чорных металаў ўключае ў сябе хром, марганец і, вядома ж, жалеза з яго шматлікімі сплавамі. І менавіта сплавы жалеза з'яўляюцца асновай сучаснай тэхнікі. І хоць цяпер з'яўляюцца новыя керамічныя і палімерныя матэрыялы, ім яшчэ не хутка атрымаецца замяніць старую добрую сталь і чыгун.

Сталлю называюць сплаў жалеза з вугляродам, і змест вугляроду ў гэтым сплаве не павінна перавышаць 2,14%. Калі яго ўтрыманне вышэй гэтай лічбы, то гэты сплаў ўжо з'яўляецца чыгуном. Атрымліваюць сталь з чыгуну або з металалому ў розных сталеплавільных печах на прадпрыемствах металургіі. І адным з самых старых і ўжо састарэлых працэсаў з'яўляецца вытворчасць сталі ў мартэнаўскіх печах. Яго прынцып складаецца ў тым, што чыгун і металічны лом перапрацоўваюць ў адбівальнай печы. Каб расплавіць цвёрдыя шихтовые матэрыялы і нагрэць сталь да неабходнай тэмпературы, а таксама кампенсаваць значныя цеплавыя страты, патрабуецца дадатковае цяпло. Яго атрымліваюць шляхам спальвання паліва ў бруі вельмі моцна нагрэтага паветра.

Каб працэс згарання паліва даваў максімальны эфект і на вытворчасць сталі затрачвалася менш энергіі, трэба, каб гэта паліва згарала менавіта ў працоўным прасторы. Для гэтага паветра ў печ падаецца ў большым, чым неабходна, колькасці. Гэта адпаведна стварае ў яе атмасферы празмернасць кіслароду. Таксама ў гэтай атмасферы прысутнічае кісларод, які ўтварыўся ў выніку раскладання вады і вуглякіслага газу пры высокіх тэмпературах. Такім чынам, у працоўным прасторы печы утворыцца празмернасць кіслароду, які спрыяе акіслення жалеза і іншых элементаў шыхты. У выніку гэтага акіслення утворыцца шмат аксідаў розных металаў. Яны разам з прымешкамі і часціцамі руйнуюць футроўкі ўтвараюць шлак. Гэты дзындра лягчэй сталі, і ён пакрывае яе падчас плаўкі. Таму вытворчасць сталі мартеновской спосабам паступова замяняецца новымі тэхналогіямі.

Асабліва гэта тычыцца тых марак сталей, якія ўтрымліваюць шмат кампанентаў. Іх працэнтнае ўтрыманне трэба вытрымліваць вельмі строга. Да такіх стала ставіцца і ўсім вядомая нержавейка. І вытворчасць нержавеючай сталі - гэта досыць складаная задача, вырашыць якую мартеновской метадам вельмі цяжка. Пры гэтым вугляроду ў нержавейке ўтрымоўваецца вельмі мала, і гэта яшчэ больш ўскладняе задачу. І для выплаўлення нержавейкі і іншых падобных марак часта выкарыстоўваюць электрадугавой печы. Яны могуць мець розную магутнасць і ёмістасць. Крыніцай цяпла ў такой печы служыць электрычная дуга. Яна ўзнікае паміж электродамі і шыхты або вадкім металам, пасля таго як на іх падаецца ток неабходнай сілы.

Дуга гэтая з'яўляецца патокам электронаў, пароў металу, дзындры і іянізаваных газаў. Яе тэмпература перавышае адзнаку ў 3000 градусаў. Яна можа ўзнікаць як ад прыкладання пастаяннага, так і пераменнага току. Але ў электрадугавых печах выкарыстоўваецца толькі пераменны ток. Спачатку, пакуль метал у печы добра не разагрэўся, дуга ў ёй пры змене палярнасці на электродах згасае. Але потым, калі шыхты цалкам расплавіцца і ванна пакрыецца роўным пластом дзындры, дуга гэтая стабілізуецца і пачынае гарэць роўна. Далей вытворчасць сталі ў такой печы працякае без ускладненняў.

Для плаўкі металаў выкарыстоўваюць таксама і індукцыйныя печы. Прынцып іх дзеяння такі: пераменнае магнітнае поле ўзбуджае ў метале электрычны ток, пры гэтым вылучаецца цяпло, якое выкарыстоўваецца для пераплаўлення гэтага металу. А крыніцай магнітнага поля ў такой печы з'яўляецца індуктар. Поизводство сталі ў індукцыйнай печы мае некалькі пераваг у параўнанні з электрадугавой печчу. Па-першае, у ёй ёсць магчымасць для больш дакладнага рэгулявання тэмпературы плаўкі, і яна дае больш высокі ККД. А па-другое, адсутнасць электрычных дуг і электродаў у такой печы дае магчымасць атрымліваць у ёй низкоуглеродистые сталі. Плаўленне ў індукцыйнай печы дае такжне і нізкі угар легіруючых элементаў, што вельмі важна пры выплаўленні складанай легаванай сталі.