Почему нельзя останавливать и запускать заново мартеновскую печь?

Москва, 01:15, 20 Авг 2020, редакция FTimes.ru, автор Елена Галицкая.

Мартеновская печь давно вошла в историю как символ целой эпохи. За более чем полтора века она верно служила людям, став частью как радостных, так и трагических событий в жизни страны. Слова из песни «День Победы» — «Дни и ночи у мартеновских печей не смыкала наша Родина очей» — навсегда связали её образ с героическим трудом советского народа.

Появление мартеновской печи

Технология получения литой стали в пламенной печи с регенерацией тепла была разработана инженером Пьером Мартеном. В 1856 году его коллега Сименсон предложил принцип регенерации тепла, а Мартен усовершенствовал эту идею, добавив нагрев газа и воздуха, что позволило достичь температур, необходимых для плавки стали.

Первая плавка стали в мартеновской печи состоялась в апреле 1864 года на французском заводе. Этот метод стал ключевым для металлургии конца XIX века. Уже к началу XX века более половины всей стали в мире выплавлялось именно этим способом.

В Европе мартеновский метод стал особенно популярным из-за высокого спроса на рельсы. Примечательно, что в печи можно было добавлять до 30% железного лома, включая старые рельсы, которые содержали фосфор. Проблема этого элемента решалась добавлением ферромарганца. Именно благодаря мартеновским печам в 1860-х годах тигельная сталь уступила место мартеновской и бессемеровской при производстве рессор, осей и колесных бандажей.

Первая мартеновская печь в России

Впервые мартеновская печь появилась в России в 1867 году благодаря С. И. Мальцеву. Она была установлена на Ивано-Сергиевском железоделательном заводе. А уже 16 марта 1870 года на Сормовском заводе провели первую плавку стали. Этот завод принадлежал греческому купцу Дмитрию Бенардаки, который заручился поддержкой инженера Износкова.

Сормовский завод прекратил использование мартеновских печей в 1998 году. Впоследствии цеха демонтировали, несмотря на их историческую и культурную ценность. В 1879 году мартеновские печи появились на Ижевском и Юзовском заводах.

Однако уже во второй половине XX века популярность этого метода начала стремительно снижаться. Электропечи и кислородные конвертеры стали более эффективной альтернативой. Последняя мартеновская печь в России была остановлена в 2018 году на Выксунском заводе, завершив 150-летнюю эпоху.

Электропечи и кислородные конвертеры стали более эффективной альтернативой. Последняя мартеновская печь в России была остановлена в 2018 году на Выксунском заводе, завершив 150-летнюю эпоху.

Плюсы и минусы

Мартеновская печь имела свои плюсы. Она позволяла перерабатывать большие объемы железного лома с минимальными потерями металла, производя качественную сталь. Однако у метода были и недостатки: низкая производительность, высокий расход топлива и сложности с производством высоколегированных сталей.

Сегодня мартеновский способ выплавки стали сохранился только на Украине, например, на предприятии «Запорожсталь».

Почему нельзя останавливать мартеновскую печь?

Мартеновские печи могли работать без перерыва десятилетиями. Остановки были допустимы лишь для проведения ремонтных работ. Основной причиной непрерывной работы была хрупкость футеровки печи. При охлаждении футеровка из динасового огнеупора разрушалась, а повторный запуск был невозможен без полной её замены.

Процесс разрушения футеровки аналогичен тому, что происходит в коксовых батареях: при нагреве кирпич спекается и становится прочным, но охлаждение приводит к его разрушению. Замена футеровки занимала несколько месяцев и обходилась в огромные суммы. Поэтому мартеновские печи эксплуатировались непрерывно десятилетиями, вплоть до окончания своей эпохи.