Разработка мартеновского способа получения стали
Несмотря на громадное значение бессемеровской стали, она все же окончательно не разрешила вопроса улучшения качества металла. А между тем специальное машиностроение настоятельно требовало массового производства высококачественной стали. Кроме того, само бессемерование породило новую проблему. Бессемеровская сталь вследствие своей дешевизны очень быстро вытеснила старый пудлинговый металл. Она приобрела поистине универсальное применение. Из нее начали изготовляться рельсы, балки, фермы, суда и т. п. В результате образовались крупные нереализованные запасы пудлингового железа. Явилась насущная потребность передела его в сталь.
С этой целью были проведены опыты. Делались попытки сплавлять в обыкновенных пламенных печах чугун и железо и таким образом получать сталь. Однако в таких печах не удавалось добиться необходимой для сплава высокой температуры.
В 1858 г. немецкие инженеры братья Вильгельм и Фридрих Сименс для нужд стекольной промышленности сконструировали регенеративную газовую печь, в которой им удалось получить необыкновенно высокие для того времени температуры. Печь отапливалась газом. Смешиваясь с воздухом, газ горел, развивая высокую температуру, вполне достаточную для плавки даже тугоплавких металлов. Регенератор представлял собой сдвоенную камеру, заполненную решетчатой кирпичной кладкой, через которую пропускались попеременно печные газы, воздух или горючий газ. Подогрев их отбросным теплом печи предотвращал ее охлаждение воздухом или газом и позволял повысить температуру печного пространства примерно на 1000°.
Принцип регенерации тепла и отопление печи газом использовал в своей работе французский металлург Пьер Мартен (1824—1915). В 1864 г. во Франции была впервые пущена в эксплуатацию построенная Мартеном регенеративная пламенная печь. Мартеновское производство стали заключается в том, что сталь производится на поду регенеративных пламенных печей путем переработки в них чугуна и стального лома (скрапа). В мартеновской печи происходит не просто плавка загруженных материалов: до самого конца процесса идет в печи химическое взаимодействие между металлом, шлаком и газом.
Мартеновская печь
Первая мартеновская печь представляла лишь подобие современной печи. Свод первых печей был вогнут внутрь. Вообще печь напоминала собой низкую продолговатую ванну, на каждом конце которой находились две большие кирпичные трубы, через одну из них входил горячий газ, через другую — воздух. Печь состояла из двух основных частей: рабочего пространства (пода, свода и стенок), которое по своей конструкции весьма близко к пудлинговой печи, и регенераторов, где происходил подогрев воздуха и газа. Под мартеновской печи и служил той ча шей, в которой находились металл и шлак во время плавки. В первых мартеновских печах под обычно изготовляли из огнеупорных «кислых» материалов (кварца или кремнистого песка). Высокая температура в печи возникала за счет подогрева воздуха и газа в регенераторах, которые располагались попарно (для газа и воздуха) с обоих концов печи.
Первая мартеновская печь имела емкость 1,5 т. Но уже в 1880 г. стали строиться печи емкостью 10—15 т металла, а в начале XX в. имелись мартены, перерабатывавшие за один раз до 100 т и более.
Одна из первых мартеновских печей в России была построена в 1870 г. на Сормовском заводе.
При перепечатке материалов нашего марочника сталей и сплавов указывайте ссылку, пожалуйста.
Люди комментируют