Блюдо можно приготовить разными способами. Мы уже говорили о том, как получается главное блюдо кухни Метинвест – сталь – при использовании кислородно-конвертерного способа. Пришлю время рассказать, "Как закаляется сталь" мартеновским способом. Ингредиенты у нас прежние – чугун, стальной лом, железная руда, флюсы и легирующие добавки. Главное отличие от конвертерного производства (ссылка) в том, что мартеновский процесс может осуществляться только при подаче дополнительного тепла извне.
Мартеновская печь – это своеобразная огромная ванна, выложенная огнеупорным кирпичом. Над ванной – сферический свод. Внизу – подина. Мартеновские печи бывают различного размера. Масса плавки колеблется от нескольких тонн до нескольких сотен тонн. От массы расплава и доли металлолома в шихте зависит и длительность процесса выплавки. В среднем она длится 6-8 часов. На 1 тонну мартеновской стали требуется 575-585 кг жидкого чугуна и 490-515 кг стального лома. Процесс плавки происходит в несколько этапов. Сначала в специальные ящики, мульды, загружают лом, руду и известь.
Завалочная машина доставляет шихту к специальным окнам и загружает в них сырье, после чего их закрывают толстыми стальными задвижками. Скрап нагревают раскаленной смесью горючего газа и воздуха до температуры 1300-1400°С. После этого к печи в ковше подвозят горячий жидкий чугун и по желобу заливают его внутрь. Этап плавки – это расплавление лома, разложение известняка и растворение оксидов железа в шлаке, окисление элементов металлической шихты. Из расплава начинают активно выделяться газы, поэтому он начинает фонтанировать в печи. Как только металл «успокаивается», значит, период плавления закончился. Следующий очень ответственный период – доводка и раскисление металла.
От того, правильно ли они будут осуществлены, зависит качество готовой стали. При доводке металла вместе с нагреванием металла удаляются из ванны газы, неметаллические включения, углерод окисляется до содержания, необходимого в готовом металле. Содержание серы и фосфора минимизируется. После этого металл раскисляют и, при необходимости, легируют. За это время сталевар через окошки-гляделки несколько раз берет экспресс-пробы. Большой стальной «ложкой» зачерпывает металл и проверяет его на содержание вредных примесей, чтобы в случае необходимости скорректировать химический состав. Продукт готов? - В задней панели печи есть выпускное устройство. Для того чтобы сталь не вытекла раньше времени, выпускное отверстие во время плавки забивают пробкой из огнеупорной глины. Полученную сталь выпускают в ковш.
Следующий очень важный этап – разливка стали в слитки. Существует три способа разливки – сверху, сифоном или на машине непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). При разливке стали сверху сталь из ковша выливается в одну или последовательно в несколько изложниц. Как они выглядят и из чего сделаны мы писали тут. Ковш находится в постоянном движении от одной изложницы к другой. Масса одного слитка для прокатки на станах будет до 25 т, а кузнечные слитки могут весить до 300 т. При разливке сифоном также наполняются изложницы. Принципиальное отличие в том, что расплав попадает в изложницу не сверху, а снизу. При этом изложницы устанавливаются на специальные поддоны с системой литейных каналов.
При этом на поддоне может находиться сразу несколько десятков форм. Расплавленная сталь поступает в центральный канал, а затем, по принципу сообщающихся сосудов, заполняет изложницы. После разливки и застывания стали слитки попадают на обжимные станы, которые делают полуфабрикаты: слябы, блюмы, а также квадратную заготовку. Для этого слитки нагревают до 1100˚-1300˚С в нагревательных колодцах, после чего подвергают горячей деформации. Непрерывная разливка стали упрощает производственный процесс. При использовании МНЛЗ необходимость дополнительного передела «слиток-полуфабрикат» отпадает. Она сразу дает заготовку требуемых сечений. При непрерывной разливке сталь из ковша попадает в промежуточную емкость (промковш). Ниже располагается охлаждаемый водой кристаллизатор.
Это тоже изложница, только без дна. Перед заливкой металла в кристаллизатор вводят затравку – стальную штангу со сменной головкой. Слиток выходит с запеченной корочкой, а внутри по-прежнему жидкий. Для окончательного затвердевания его направляют на дополнительное водяное охлаждение. Готовый слиток режут на мерные длины. В Метинвесте мартеновское производство осуществляется на МК «Запорожсталь». Комбинат выплавляет около 4 млн тонн стали. Полученный продукт разливается в слитки массой до 18,6 тонн, которые потом применяются для производства листового проката.
