27. Мартендік үрдістің жалпы сипаттамасы

Мартендік пештерде шойын мен кез келген құрамдағы және пропорциядағы скрап көмегімен болат алуға болады. 

Шихта құрамына байланысты мартендік үрдісті бірнешетүрге бөліге болады: 

1. Скрап-үрдіс – бұл шихтаның негізгі құрамдас бөлігі болат скрабы болып саналатын үрдіс. Скрап-үрдіс әдетте құрамында домна пеші жоқ және көп металл сынықтары кездесетін өндірістік ірі орталықтарда орналасқан металлургиялық және машина жасау зауыттарында қолданылады. Скраптан басқа шихтаға шойынның біршама мөлшерін қосады (25 - 45%).

2. Скрапты-кенді үрдіс – бұл қатты құраушылары скрап пен темір кені болып саналатын шихтаны мартендік пештерде өңдеу үрдісі. Шихтаның негізгі құраушысы (55 - 75%) – сұйық шойын. Металдық шихта 100% сұйық шойыннан тұрғанда, ал пешке қатты күйде тек темір кенін салатын болсақ үрдіс кенді деп аталады. 

Қож құрамы мен түбінің материалына байланысты мартендік үрдістер «негіздік» және «қышқылдық» болып бөлінеді. 

 

28 Негізгі мартендік үрдіс

Жалпы болаттың жартысынан көбісі негіздік мартендік пештерде өндіріледі. Пеш сыйымдылықтары 10-нан 900 т-ға дейін ауыспалы. 

Негіздік мартендік үрдістердің мұндай​кең қолданыс табуы үрдістің жоғары технико-экономикалық көрсеткіштерімен (өнімділігі, отын шығыны, оттөзімділер шығыны) және оның әмбебаптылығымен түсіндіріледі. 

Негіздік мартендік пештерде кез келген құрамдағы және кез келген пропорциядағы скрап пен шойынды балқытуға болады, сонымен қатар осылайша кез келген құрамдағы сапалы болат алуға болады (электр пештерінде алынатын жоғары легирленген болаттар мен қорытпалардан басқа). 

Негіздік мартендік пештерде негізінен шойын мен скраптан тұратын шихтадан болат балқытылады. Қолданылатын металдық шихтаның құрамы шойын мен скрап құрамына және 1 т болат алу үшін жұмсалатын шойын мен скрап мөлшеріне байланысты болады. Темір мен өзге де қоспалардың түтінін есепке ала отырып, 1 т балқытылатын болат үшін шамамен 1100 кг металдық шихта шығындалады. Шойын мен скрап шығындарының арасындағы қатынас әр елде көптеген шарттарға тәуелді болады (металл өнеркәсібінің даму дәрежесі, тиемір кендері қорының болуы, шойын өндірісінің көлемі).

Мысалы, 1 т мартендік болат үшін орта есеппен 575-585 кг шойын және 490-515 кг болат сынықтары жұмсалады. Алайда, жекелей зауыттар үшін бұл шамалар өзгешеліктерге ие, 1 т болат үшін домналы цехтары бар зауыттарда 300-400 кг шойын жұмсалады, ал толық металлургиялық циклдан тұратын зауыттар үшін бұл шама 550-700 кг-ға дейін болады. 

 

29 Қышқылды мартендік үрдіс

Қышқылды мартендік үрдіс деп «қышқылдық мартендік пештерде», яғни түбі қышқыл материалдардан жасалған пештерде болат балқыту үрдісі аталады. М. Партен 1864-1865 жылдары тұрғызылған алғашқы мартендік пештерде түпкі бөлік қышқылды болатын, оны кварц құмынан жасаған болатын. Мартендік үрдіс 1878 жылға дейін қышқылды үрдіс ретінде қолданылып келді. 

Пеш астында таза жоғары кремнийлі құм, ұнтақталған кварцит немесе кварцитпен бірге ақырғы қышқыл қож қоспалары қайнатылады. 

Қышқыл пештің түбі ванна түбінде жүретін үрдістер үшін белсенді рөл атқарады, қышқыл болаттың жоғары сапасы белгілі дәрежеде металдық ваннамен қышқыл түп материалының әрекеттесу дәрежесімен анықталады. Сондықтан қышқыл пеш күйіне аса назар аударылады. Қышқыл түптің дайындалуы мен оны баптау өте күрделі және жауапкершілікті талап етеді, оны әдетті жоғары мамандандырылған шеберлер жүзеге асырады. Қышқыл пешті толтыру ұзақтығы жоғары, және түптің күйіне байланысты 1,5-2,5 сағатты құрайды. 

Негіздік мартендік скрап-үрдістегі секілді пешке салынатын шойын мен скрап қатынасы металдағы берілген көміртегі мөлшеріне тәуелді. Әдетте, балқығанннан кейін металда талап етілетін дайын болаттан0,5 - 0,6%-ға көп мөлшерде көміртегі болатындай етіп жүргізіледі.  

Негіздік мартендік үрдіспен салыстырғанда скрап-кенді үрдіске темір кені де қосылады, ал қышқылдық үрдісте қож түзілуіне қажетті мөлшер аз болады. Металл қождың жеткіліксіз қабатымен жабылуы мүмкін және осының әсерінен қарқынды тотығып, газбен қанығады. Мұндай құбылыстардың алдын алу үшін кейде түпке шихтаны құйғанға дейін ақырғы қышқыл қож, шамотты бой және кварц құмы – металл массасының 2 - 4% мөлшерінде салынады. Дуплекс-үрдіспен жұмыс жасау кезінде ваннаның қайнай бастауын жылдамдату үшін пешке темір кенінің біраз мөлшерін енгізеді.