65. Болат өндірудің мартен тәсілін сипаттау

Мартен пеші – жалынды регенеративті пеш. Пештің жұмыс кеңістігінде газтектес немесе сұйық отын жағылады. Сұйық күйдегі болат алу үшін қажет жоғары температура пештен шығатын газдар жылуының регенерациясы есебінен алынады.

1 – газ регенераторы; 2 – ауа регенераторы; 3, 4 – ауа және газ жүретін вертикальді каналдар; 5 – бас; 6 – пештің жұмыс кеңістігі; 7 – пеш табаны; 8 – күмбез; 9 – жұмыс терезесі;10 – регенератор салмасы; 11 – пеш көмейі

Сурет – Мартен пешінің сұлбасы

Мартен пешінің жоғарғы құрылысы балқыту кеңістігінен, бастардан және вертикальді каналдардан тұрады. Балқыту кеңістігі жүктеу терезелері бар алдыңғы қабырғамен, шығару тесіктері бар артқы қабырғамен, астынан – пеш түбі және еңестерімен, үстінен – күмбезбен, екі маңдайынан – бастармен шектелген. Жүктеу терезелері арқылы пешке шикіқұрам және балқыту барысында қосымша материалдар жүктеледі, қож шығарылады, металл мен қож сынамалары алынады. Артқы қабырғада пеш түбінің деңгейінде орналасқан тесік арқылы дайын металл мен қож ағызылып алынады. Балқыту кезінде ол тесік магнезитті ұнтақпен бітеледі. Пештің жұмыс кеңістігі отқа төзімді кірпішпен қаланған. Футеровка түріне байланысты мартен пештері негізді және қышқылды болып бөлінеді. Негізді пештерде пеш түбі мен еңестері магнезитті кірпіштен қаланып, үстіне магнезитті немесе доломитті ұнтақ қабаты жентектеледі. Аспалы күмбезді хромомагнезитті кірпіштен жасайды. Негізді футеровканы қолдану пешке әкті жүктеуге, негізді қож алуға және күкірт пен фосфор сияқты зиянды қоспалардан арылуға мүмкіндік береді.

Қышқылды пештерде пеш түбі мен еңестерін кремнезем негізіндегі қышқыл динас кірпішімен қалайды да, үстінен кварц құмымен қабаттайды. Күмбезді де династан қалайды. Күкірт пен фосфорды жою мүмкін болмағандықтан, қышқыл үрдіс сирек қолданылады. Қышқылды пеште шикіқұрам ретінде күкірт пен фосфордан таза шойын және болат сынықтары немесе негізді пеште зиянды қоспалардан тазартылған сұйық өнімдер (дуплекс-үрдіс: негізді-қышқылды мартен пеші) қолданылады. Қышқылды мартен пештерінде балқытылған болат өте жақсы қышқылсызданған және құрамында еріген газдар мөлшері төмен болады, бейметал кірінділердің аз мөлшерімен, олардың қолайлы пішінімен және металл көлемінде біркелкі орналасқандығымен сипатталады.

66. Электрдоғалы пештерде жүретін технологияны баяндау

Электр балқыту – болат алудың барынша жетілдірілген әдісі. Оның конвертерлер мен мартен пештеріндегі болат өндірісімен салыстырғанда бірқатар артықшылықтары бар. Жылу режимін реттеудің қарапайымдылығы және үрдістің жоғары температуралары зиянды қосылыстардың барынша бөлінуін жеңілдететін жоғары негізді қождарды қолдануға мүмкіндік береді. Пештің тотықсыздандырушы атмосферасы болаттың тереңірек қышқылсыздануына себепші болады. Электр пештерде жоғары сапалы конструкциялық, құралдық, коррозияға төзімді, ыстыққа төзімді және т.б. арнайы болаттар мен қорытпалар балқытылады.

Болат балқыту үшін доғалы және индукциялы электр пештер қолданылады. Кеңінен қолданылатын доғалы пештердің сыйымдылығы 0,5-360 т аралығында ауытқиды. Орташа және үлкен сыйымдылықты пештер металлургиялық зауыттарда құймалар алу үшін, ал сыйымдылығы аз пештер – машина жасау кәсіпорындарында болат құймабұйымдарын алу үшін қолданылады. Доғалы пештердегі жылу көзінің ролін металдық шикіқұрам мен графиттік электродтар арасында қозатын электр доға атқарады.

1 – төмендеткіш трансформатор; 2 – тоқ жеткізетін кабельдер; 3 – еңкейтетін гидравликалық жетек; 4 – сектор тірегі; 5 – еңкейтуге арналған сектор; 6 – пеш табаны; 7 – металл шығаратын тесік; 8 – пеш күмбезі; 9 – электрод; 10 – электродтарды көтеріп-түсіретін механизм

Сурет – Доғалы электр пеш сұлбасы

Үш электродты доғалы электр пеш сұлбасы суретте көрсетілген. Пеш жазық немесе сфералы түбі бар, ішінен отқа төзімді кірпішпен қаланған дәнекерленген цилиндрлі бүркеніштен және электродтарға арналған үш тесігі бар алынбалы күмбезден тұрады. Электродтар электродұстағыштармен бекітілген және арнайы механизм көмегімен автоматты түрде вертикальді бағытта қозғалады. Ерекше механизм пешті еңкейтуге мүмкіндік береді. Болат шығарған кезде пешті ағызу тесігіне қарай, қожды шығарғанда – жүктеу терезесіне қарай еңкейтеді.

Трансформатордың бірінші ретті орамасы жоғары кернеулі 6-30 кВ айнымалы тоқпен қоректенеді, нәтижесінде екінші ретті орамада бірнеше сатылы 90-нан 280 В-қа дейінгі төмен кернеулі тоқ алынады. Трансформатор қуаттылығы мен электродтар диаметрі пеш сыйымдылығымен анықталады. Электродұстағыштарға тоқ иілмелі кабельдер мен мыс шиналар арқылы беріледі.

Шикіқұрам болат сынықтары, легірленген қалдықтар, шойын, қождама, темір кені, легірлеуші қоспалар және қышқылсыздандырғыштардан тұрады. Пешке шикіқұрамның жүктелуі түбі ашылатын қауға немесе грейфермен орындалады. Тек сыйымдылығы аз пештер ғана жүктеу терезесі арқылы толтырылады.

Электр доғалы пештерде балқытуды негізді және қышқылды үрдістермен жүргізеді. Негізді үрдіс жиі қолданылады. Негізді үрдісте пеш табаны мен қабырғасының футеровкасы – негізді отқа төзімді материалдардан, қышқылды үрдісте – қышқылды отқа төзімді материалдардан қаланады.

Негізді пештерде электр болатты өндіруде қооспаларды толық және жартылай тотықтырып немесе тотықтырмай балқыту сияқты үрдістің түрлері қолданылады.

Шикіқұрам материалдарында фосфордың және басқа да қоспалардың көп мөлшері болғанда толық тотықтырып балқыту үрдісі қолданылады. Оларды тотықтыру және үрдісті жеделдету үшін, пешке балқытудың басында және балқыту барысында темір кені мен әк салынады.