1. Будова та принцип роботи мартенівської печі
За формою мартенівська піч нагадує будинок з плоским дахом. Мартен побудований з вогнетривкої цегли, а його основна конструкція включає головку печі, топкову камеру, висхідний канал, камеру зберігання тепла, камеру осаду та димохід. Відповідно до різної кислотності та лужності використовуваних вогнетривів, мартенівські печі поділяються на лужні мартенівські печі та кислотні мартенівські печі. Через використання чавуну з високим вмістом фосфору та великої кількості сталевого брухту в даний час використовується більшість лужних мартенівських печей. Мартен – це прямокутний простір, що складається з верху, стінки топки та днища. Розмір мартенівської печі виражається кількістю сталі, яку можна розплавити в кожній печі. Наприклад, 300-тонна мартенівська піч означає, що кожна піч може виплавити 300 тонн сталі. Мартенівське виробництво сталі використовує вугільний газ або важку нафту як паливо, а паливо та повітря вводяться в піч через головку печі. Перш ніж розплавлений чавун потрапить у піч, його потрібно нагріти до температури близько 1100 градусів, щоб переконатися, що піч може досягти високої температури 1700 градусів і заощадити паливо під час виробництва сталі.
2. Сировина для мартенівського виплавлення сталі
Основною сировиною для мартенівського виробництва сталі є сталевий брухт і чавун (розплавлений чавун або чавунні блоки), причому чавун становить близько 50-80% сировини, а решту становить сталевий брухт.
3. Процес мартенівського виплавлення сталі
До основних виробничих процесів мартенівського виробництва сталі завантаження, плавка, рафінування, розкислення і випуск сталі. Спочатку в піч завантажують сталевий брухт, залізну руду, вапняк та ін. Коли ці матеріали для печі нагріваються до температури, що перевищує температуру плавлення чавуну (1100 градусів), розплавлений чавун заливається в піч. Цей етап називається періодом живлення. Після змішування розплавленого заліза воно продовжує нагріватися, і такі елементи, як вуглець, марганець і кремній, окислюються. Після того як всі матеріали печі розплавлені, вона вступає в період плавлення. Внаслідок реакції окислення вміст вуглецю, сірки, фосфору, марганцю, кремнію тощо безперервно зменшується. У цей час шлакоутворювач вапно може перетворити небажані домішки в шлак і поступово їх видаляти, завдяки чому сталь досягає необхідного складу. Цей період називається періодом рафінування. Нарешті, для розкислення додають розкислювачі, такі як феросплави. Як тільки сталь досягне необхідного складу, її можна видалити зі сталі. Це завершальний етап, відомий як період розкислення. Вищезазначені етапи не є абсолютними, оскільки фактичний процес виробництва сталі є безперервним, стадії чергуються та перекриваються. З початку подачі матеріал печі вже почав нагріватися, а також йде реакція окислювальних домішок в період плавлення. Але на кожному етапі фокус різний. Наприклад, стадія плавлення зосереджена на плавленні сталевого брухту, тоді як стадія рафінування зосереджена на окислювальних домішках. Тому виплавку сталі доцільно розділити на чотири етапи. У мартенівській печі можна рафінувати звичайну і високоякісну сталь. Його недоліками є тривалий час плавлення, значні інвестиції в будівництво, низька теплова ефективність палива та низька ефективність виробництва. Наприклад, на обробку однієї печі сталі в 300-тонній мартенівській печі потрібно близько 7 годин. Проте в поточній ситуації в Китаї мартенівське виробництво все ще займає певне місце серед різних методів виробництва сталі. Щоб підвищити якість плавки та ефективність виробництва, у мартенівських печах були застосовані різні процеси вдування киснем, що принесло значні результати.
4. Основні техніко-економічні показники мартенівського виробництва сталі
(1) Коефіцієнт використання дна: відноситься до виробництва сталі на квадратний метр площі дна за день і ніч. Чим вище коефіцієнт використання днища печі, тим вище продуктивність праці цієї мартенівської печі. (2) Термін служби мартенівської печі: поняття терміну експлуатації мартенівської печі та терміну служби конвертера є однаковими, що стосується тепла сталеплавильних печей від нової конструкції до пошкодження, і називається терміном служби мартенівської печі. (3) Норма споживання палива: стосується кількості палива, спожитого на тонну очищеної сталі. Через те, що використовується різне паливо, для порівняння тепло, спожите на тонну рафінованої сталі, обчислюється в кілокалоріях на тонну сталі.