кереге көзді, отқа төзімді кірпіштен қаланған саптамасы бар камера. Мартен
пешінің құрылымы алғашқы ұсынылған 19 ғасырдан бері өзгере қойған жоқ.
Қабырғасы династы немесе магнезитті
кірпіштен қаланады да жұмыс
атқаратын беткі жағы сол кірпіштің ұнтақтарымен нығалады. Ваннаның үсті
тоғыспамен (3) жабылады. Шикіқұрам мен қорытуға қажетті басқа
материалдар болат астау (4) арқылы беріледі. Ерігеннен кейін балқыған
металдың қабаты (5) мен қождың қабаты (6) түзіледі.
Мартен пештерін қыздыру үшін мазут қоспасында жанатын табиғи газ
кеңінен қолданылады. Форсунка арқылы берілетін мазут регенераторда
1100...1200
0
С температураға дейін қыздырылған ауаның ағыншасында
жанып кетеді. Алаудың температурасы 1800
0
С жетеді. Пештен шыққан
газдар екінші регенератордың саптамасын қыздыруға жұмсалады.
Пештің
ішіндегі газдың ағынының бағыты клапан (9) арқылы өзгеріліп оң және сол
регенераторларды кезекпен жылытып отырады.
Металжиыны ретінде металл сынықтары мен қайта балқытылатын
шойын пайдаланылады. Барлық жағдайда шикіқұрамның ішіне кен мен
әктас енуі керек. Кірмелердің күюіне кен жақсы әсерін тигізетін болса, әктас
оларды біріктіріп қожға айналдыруын жеңілдетеді. Қазіргі заманғы мартен
пештерінің сиымдылығы 500 тонна, ваннасының тереңдігі бір метрден астам.
Қорыту процесі 8...10 сағат аралығында жүреді, сонан соң артқы
қабырғадағы қорытпа шығарылатын тесік арқылы арнаулы ыдыстарға тарата
құйылады.
а – мартен; б- конвертер; в- электрдоғалы; г- индукциялы
5.3- сурет. Болат өндіретін пештер.
Оттектік конвертерлерде (5.3,б-суреті)
болат өндіру ең өнімді және
озық тәсілдерге жатады. Қыздыру кремний, марганец және көміртегінің
экзотермиялық реакциясының әсерінен өтетіндігінен отынды қажет етпейді.
Балқыманы қыздыру деңгейі өте жоғары болып келеді, қорыту циклінің
ұзақтығы бір сағаттан аспайды. Бұл процестің негізі сұйық шойынды
конвертердің үстіңгі жағынан берілетін оттегімен үрлеуде.
Конвертер - ішкі
қабаты магнезитті кірпішпен (10) шегенделген, пішіні алмұрт тәрізді болат
табағынан жасалған ыдыс. Қазіргі заманғы конвертерлердің биіктігі 11метр,
диаметрі 10метр, бір циклде 350 тонна болат өндіріледі. Балқыту шикізаты
ретінде болат пен шойын сынықтары (20%), әктас (10%) және қолданбалы
шойын алынады. Шекемтас конвертердің ауызы (13) арқылы беріледі. Ол
үшін конвертерді сүйеніш шетмойынды айналдыра (15) бұрады.
Конвертердің түбіне түскен қатты құрамдардың (сынықтыр, әктас, кен)
үстіне сұйық қолданбалы шойынды құйып конвертерді тік қалпына
қайтарады. Конвертердің ауызынан өткізілген
сумен салқындатылып
тұратын мыс үрлеуіш (14) арқылы оттегі үрленеді. Оттегінің қысымы
үрлеуіш пен түзілетін қождың арақашықтығына қарай 0,9...1,5МПа
аралығында реттеліп отырады. Дайын болат саптамадағы (11) тесік (12)
арқылы шығарылады.
Болаттың температурасының жоғары болуына қарай қорыту процесінің
соңында қышқылсыздандырғаннан кейін оған ферроқорытпалар енгізіп
легірленген болат өндіруге болады.
Электрдоғалы пештерді (5.3,в-суреті) легірлеуші элементтердің күйіп
азаюы төмендейді және ферроқорытпаларды ерітетін дәрежеде балқыманы
асыра қыздыру жоғары болады. Сондықтан арнаулы қолданыстағы (құрал-
саймандық, таттанбайтын, қызуға берік) болаттарды өндіруде кеңінен
қолданылады.
Электрдоғалы пештердің түп жағы отқа төзімді кірпіштен (17) қаланып
және ішкі жағы отқа төзімді массамен (18) шегенделген. Үстіңгі
жағында
графитті электрод (21) енгізетін тесігі бар пештің тоғыспасы (20) орналасқан.
Мұндағы доға (22) электродтардың арасында емес электрод пен металдың
арасында жанады. Доғаның аумағындағы температурасы 7000
0
С. Шикіқұрам
(24) қатты немесе аралас (металл жиыны және сұйық шойын) болуы мүмкін.
Балқыту кезінде қажетті қосымшалар терезе (23) арқылы беріледі, ал дайын
болатты шегенделген науа арқылы құйып алады.
Электрпешінің сиымдылығы 400 тонна. Осылай өндірілген болаттың
сапасы жоғары, құрамындағы зиянды және металл емес кірмелері төмен
болады. Электрлі қорытуға толық көшуге электрэнергиясының қымбаттығы
және пештің электрмен көректенуінің күрделілігі жол бермейді.
Машина жасау зауыттарында болатты
индукциялы пештерде (5.3,г-
суреті) өндіру кеңінен қолданылады. Пешті құрамында байланыстырушысы
(25) ретінде бор қышқылы бар кварцты құммен шегендейді. Сумен
салқындатылатын индуктордан (28) шегендеу асбест (26) қабатымен
бөлінген. Шикіқұрамды (27) қыздыру және балқыту шамды немесе
машиналы генератордан жиі жылдамдықпен индукторға берілетін токтан
туындайтын Фуко тогімен жүргізіледі. Балқыған металдың бетіне жиналатын
қождың температурасы төмен болып тұтқырлығы жоғары болатындықтан
металлургиялық операцияларды атқару қиын түседі.
Сондықтан осы типті
пештер шойыннан болат өндіру үшін емес қатты шикіқұрамды балқытуға
қолданылады.
5.2.2 Болатты тарата құю
Болат балқыту пешінен шөмішке құйылады да, содан соң оны
сауытқорамға немесе болатты үздіксіз тарата құюшы машинаға жібереді.
Болатты тарата құюдың келесі тәсілдерін қарастыралық. Тарата құю схемасы
5.4- суретінде берілген. Болатты
үстінен немесе жоғарыдан тарата құю
үшін көбінесе шамотты кірпіштен (1) қаланған массивті бүркеніштен (2)
тұратын арнаулы шөміштер қолданылады.
Бір жақ ұшына шамотты
цилиндрлер кигізілген сырықтан тұратын арнаулы тіреуіш (3) шөміштің
түбіндегі тесікті жауып отырады. Рычагты жүйенің (4) көмегімен тіреуішті
жоғары көтергенде тесік ашылып шөміштегі сұйық болат (5) құйма
шойыннан жасалған сауытқорамға (7) құйылады. Жылуоқшаулағыш
материалдан жасалған саптама (6) құйманың беткі қабатының салқындауын
баяулатып құйманың бірыңғай кристалданып тығыздығының артуына жақсы
жағдай тудырады.
Жоғарыдан тарата құю кезінде температураны
барынша төмендетуге
болады, бұл құймакесектің сапасын жақсартуға септігін тигізеді. Бірақ
жоғарыдан құю кезінде газдарды кетіруге қолайсыз жағдайлар туындайды.
а – сауытқорамның үстінен құю; б- сауытқорамға сифонды құю; в- болатты
үздіксіз құю қондырғысы.