Болат өндірудің мартен әдісі
Балқыған болатты құйып алу — металлургиядағы ең жауапты кезеңдердің бірі. Бұл үдерісте болаттың тазалығы, құйманың сапасы, кейінгі прокаттау немесе соғу операцияларының тұрақтылығы тікелей құю тәсіліне байланысты болады.
Балқыған болатты шөмішке құю және тасымалдау
Балқыту пештерінде алынған сұйық болат арнайы шөміштерге құйылады да, көпір кранның көмегімен құю алаңына жеткізіледі. Өндіріс көлеміне қарай шөміштердің сыйымдылығы әдетте 5–250 т аралығында болады.
Ірі балқыту пештерінде болат қорытылған кезде шөміш сыйымдылығы 400 т-ға дейін жетеді; мұндай шөміштердің диаметрі мен биіктігі 6 м-ге дейін болуы мүмкін.
Шөміш корпусы болаттан пісіріліп жасалады, ал ішкі беті отқа төзімді кірпішпен астарланады. Шөміш түбінде болатты құйып алуға арналған тесігі бар керамикалық стакан орналасады. Бұл тесікті тығын арқылы ашып-жабуға болады; басқару үшін рычагты механизм қолданылады.
Қалыпқа құю: жоғарыдан және сифонды тәсіл
Қалыптардың пішіні және құйма массасы
Шойын қалыптар құйманың оңай шығуы үшін көбіне конус тәрізді етіп жасалады. Прокатталатын құйманың массасы шамамен 10–12 т, ал жұмыр соғылма дайындау үшін 250–300 т-ға дейін құйылуы мүмкін.
Мұндай қалыптарға құюдың негізгі екі түрі бар: жоғарыдан құю және сифонды құю.
Жоғарыдан құю
- Болат шөміштен әр қалыпқа жеке-жеке құйылады.
- Құю ағыны жоғарыдан түскендіктен сұйық болат шашырап, тотығу қабыршықтарымен араласуы мүмкін.
- Нәтижесінде құйманың тазалығы төмендеп, беткі сапасы нашарлауы ықтимал.
Сифонды құю
Сифонды әдісте еденге қойылатын қалыптардың саны әдетте 2–60 аралығында болады. Болат орталық құю жүйесінен қалып табанындағы арналар арқылы тарайды.
Қатынас ыдыстары заңына сәйкес металл барлық қалыптарды бірқалыпты әрі шашырамай толтырады. Сондықтан құйма беті таза болып, құрылымдағы ақаулар азаяды.
Тәжірибеде көміртекті болаттар жиі жоғарыдан, ал легірленген болаттар көбіне сифонды әдіспен құйылады.
Болатты үздіксіз құю (ҮҚҚ)
Болатты үздіксіз құю арнайы қондырғымен жүзеге асырылады. Сұйық болат негізгі шөміштен аралық шөміш арқылы жабық кристалдандырғышқа құйылады.
Кристалдандырғышта металл сумен салқындатылып, затравкамен жанасқан сәттен бастап жылдам қатаю жүреді. Қатқан дайындама айналатын шығыршықтардың көмегімен 1–2,5 м/мин жылдамдықпен төмен қарай тартылады.
Одан кейін дайындама газ шілтерлері арқылы берілген өлшемде кесіледі, түсіру құрылғылары арқылы роликті конвейерге беріледі де, прокаттау стандарына жеткізіледі.
Тікбұрышты қима
Өлшемдері шамамен 150×150-ден 300×200 мм-ге дейін.
Шаршы дайындама
Қимасы 150–400 мм аралығында.
Қалың қабырғалы құбыр дайындамасы
Үздіксіз құю желілерінде арнайы қалың қабырғалы құбырлар үшін дайындамалар алынады.
Болат өндіру әдістері
Конвертерлік әдіс
Конвертер — іші отқа төзімді кірпішпен астарланған болат реторта. Конвертерде болат алу тәсілін 1854–1856 жылдары ағылшын өнертапқышы Г. Бессемер алғаш қолданған.
Бастапқы кезеңде конвертерге құйылған сұйық шойын астынан ауамен үрленіп, қоспалардың тотығуы есебінен болат алынған.
Мартен (ашық жалынды) әдіс
Мартен үдерісін 1865 жылы француз металлургтары Э. Мартен және оның ұлы П. Мартен ұсынған.
Мартен пеші — жалынды және регенеративті пеш. Балқыту кеңістігінде газ тәрізді отын немесе мазут жағылады, бұл жылуды үнемдірек пайдалануға мүмкіндік береді.
Электр пештерінде болат өндіру
Электр пештері басқа балқыту агрегаттарымен салыстырғанда бірқатар артықшылық береді: пештің жылдам қызуы және температураның 2000°C-қа дейін тұрақты ұсталу мүмкіндігі.
Сонымен қатар тотықтандырғыш, тотықсыздандырғыш немесе бейтарап атмосфераны, тіпті вакуумды қалыптастыруға болады. Соның нәтижесінде зиянды қоспалары аз, сапасы жоғары және арнайы қасиеттері бар болаттарды қорыту тиімді.
Металлургиялық электр пештері негізінен доғалы және индукциялы болып бөлінеді.
Қысқаша түйін
Балқыған болатты құюда шөміш конструкциясы мен құю схемасы (жоғарыдан, сифонды немесе үздіксіз құю) құйманың тазалығы мен құрылымына тікелей әсер етеді. Ал болат өндірудің конвертерлік, мартен және электрпештік әдістері өндірістік міндетке қарай таңдалып, әрқайсысы өнім сапасы мен технологиялық мүмкіндіктері тұрғысынан өзіндік артықшылықтарға ие.