зуется первичный шлак. Эти
элементы окисляются сначала кислородом, содержащимся в печных газах и
руде, а после образования первичного шлака закисью железа,
растворенной в этом шлаке. Обычно в первичном шлаке, покрывающем
тонким слоем расплавленный металл, содержится 10— 15%FeO, 35—40% СаО,
10—15% МпО.
После образования шлака жидкий
металл не контактирует с газами. Его примеси окисляются под слоем
шлака закисью железа, которая растворяется как в шлаке, так и в металле.
При увеличении концентрации закиси железа в шлаке одновременно
возрастает концентрация ее в металле. Для поддержания в шлаке
определенной концентрации закиси железа в печь добавляют руду, что
сопровождается реакцией
(руды) + Fe (ванны) = 4FeO (шлака) (21)
Образующаяся закись железа
распределяется между шлаком и металлом и окисляет в нем примеси по
реакциям (15)—(19).
К концу расплавления шихты
значительная часть фосфора переходит в шлак, так как последний
содержит достаточное количество закиси железа и извести. Это
обеспечивает развитие реакции (20).
Во избежание обратного перехода
фосфора в металл перед началом второго периода плавки около 40—-50%
первичного шлака из печи скачивают, добавляя одновременно известь для
образования нового более основного шлака. Тепловую нагрузку печи при этом
увеличивают для быстрого растворения извести в оставшемся первичном
шлаке и повышения температуры металлической ванны. Через 15—20 мин после
образования основного шлака в печь загружают некоторое количество
железной руды. Это увеличивает содержание окислов железа в шлаке и
вызывает реакцию (19) окисления углерода в металлической ванне.
Образующаяся окись углерода выделяется из металла в виде пузырьков,
вызывая его кипение.
В первую половину периода кипения
в печь обычно добавляют железную руду. Кипение ванны способствует
перемешиванию металла, отделению от него неметаллических частиц и
растворенных газов, а также равномерному распределению температуры по
глубине ваниы.
Общая продолжительность периода
окисления углерода зависит от садки мартеновской печи и марки выплавляемой
стали и колеблется в пределах 1,75—2,5 ч и более. Скорость выгорания
углерода равна 0,4—0,65% в час.
Во вторую половину периода
кипения, называемую чистым кипением, железную руду в ванну не
загружают. Металл кипит мелкими пузырьками благодаря накопленным в шлаке
окислам железа. Скорость выгорания углерода равна 0,2—0,4% в час. В
период кипения ванны наблюдают за шлаком, особенно за его основностью и
жидкоте-кучестью.
Когда содержание углерода в
пробах металла получается несколько меньше, чем требуется для готовой
стали, кипение ванны искусственно прекращают, начиная период доводки
и раскисления металла. Для этого вводят определенное количество кускового
ферромарганца, содержащего 12% Мп, а через 10—40 мин — ферросилиция с
12—16%
