Глава IV

МЕТАЛЛУРГИЯ СТАЛИ

Длительное время железо изготовляли в тестообразном состоянии в сыродутных горнах. С появлением чугуна, сварочное железо начали получать в кричных горнах; переплавляя чушки чугуна с железистыми шлаками, окисляли в нем примеси и получали куски мягкого железа. Про­цесс был малопроизводительным и неэкономичным.

С 1784 г. для переработки чугуна в сварочное железо начали приме­нять пламенные сварочные печи. Температура в этих печах была недоста­точна, чтобы расплавить железо, поэтому оно получалось в тестообраз­ном виде.

Производство жидкой стали стало возможным с появлением тигельной плавки- с подогревом воздуха в регенераторе. В тиглях переплавляли цементованное железо, мягкое сварочное железо с добавкой древесного угля для науглероживания. Для раскисления добавляли ферромарганец.

Жидкую сталь выплавляли в тиглях, изготовленных из графита или из других огнеупорных материалов.

В 1856 г. были проведены первые опыты по переработке чугуна в жидкую сталь методом продувки жидкого чугуна воздухом в конвертере.

Плавка стали на поду пламенных регенеративных сталеплавильных мартеновских печей появилась в 1868 г. и была быстро внедрена в про­мышленность. В настоящее время основную массу стали выплавляют в этих печах.

Внедрение электрической плавки в промышленность относится к 1900 г., хотя теоретические основы плавки стали по работам В. В. Петрова отно­сятся к 1803 г. Электроплавка стали получила широкое применение в нашей промышленности.

§ 16. Современные способы производства стали

Стали в настоящее время получают только в жидком виде. Процесс приготовления жидкой стали связан с нагревом металла до высоких тем­ператур.

Сталь в процессе выплавки нагревают до высоких температур двумя способами:

а) внешним теплом, вводимым з плавильное пространство печей; в пла-­ менных регенеративных сталеплавильных печах тепло получается за счет сжигания топлива, в электропечах — за счет превращения электрической энергии в тепловую; в этих печах за счет внешнего тепла можно перера­- батывать в сталь как жидкий чугун, так и твердые чугуны и стальной лом;

б) химическим теплом, получаемым от реакций окисления примесей в чугуне; при этом способе исходный чугун должен быть жидким, чтобы в конвертере через него можно было продувать воздух или кислород.

Для правильного ведения металлургического процесса плавки необхо­димо руководствоваться физико-химическими законами.

Металлургические печи для плавки стали делают с кислой или с основ­ной футеровкой. В металлургических печах с основной футеровкой в период, плавки фосфор и серу можно удалить из металла в шлак. Этим можно объяснить широкое применение металлургических печей с основной футе­ровкой. В печах с кислой футеровкой в период плавки серу и фосфор удалить трудно, поэтому применяют шихту с малым содержанием фос­фора и серы.

Около 80% всей стали выплавляют в мартеновских печах и 10—12% стали выплавляют в электроплавильных печах.

Выплавка стали методом продувки жидкого чугуна в конвертерах занимает незначительное место в нашей промышленности.