Основной Скрап-процесс Появился вследствие необходимости перерабатывать шихту с повышенным содержанием фосфора и серы. Для ошлакования фосфора и серы при основном процессе в печь вводится известь.

После расплавления, как и при кислом процессе, сначала окисляются кремний и марганец по реакциям (1) и (2), а получившаяся при этом кремнекислота (Si02) вступает в реакцию с окисью кальция (СаО) и образует силикат:

2СаО + Si0.2 = 2СаО •Si02. (4)

После марганца и кремния окисляется углерод по реакции (3) и фосфор по реакции

2Р - f 5FeO = P2Og + 5Fe.

Фосфорный ангидрид (Р208) с окисью кальция (СаО) образуют прочное соединение:

Р203 + 4СаО = (СаО)4Р208.

Так происходит удаление фосфора (дефосфорация) из металла в шлак.

Удаление серы в шлак (десульфурация) происходит в основном при действии окиси кальция:

FeS + СаО = FeO + CaS.

Следовательно, для ошлакования фосфора и серы в шлаке должно быть значительное количество окиси кальция (СаО).

Кремнекислота (Si02) при основном процессе не может связать закиси железа (как при кислом процессе), так как сама связывается известью по реакции (4). Поэтому закись железа (FeO) находится в шлаке в свободном состоянии и может легко переходить в металл. Этим объясняется то обстоятельство, что основная мартеновская сталь содержит большее количество закиси железа, чем кислая сталь.

Емкость печей для скрап-процесса обычно составляет от 20 до 100 т.

Рудный процесс характерен для мартеновских цехов металлургических заводов, где имеются доменные печи. В качестве шихты для рудного процесса применяется жидкий чугун и железная руда. Так как руда и чугун всегда содержат некоторое количество серы и фосфора, то печи для рудного процесса делаются основными. Чугун составляет 75—% шихты; железная руда вводится для окисления примесей чугуна. Кислород руды соединяется с углеродом чугуна, и образующаяся окись углерода (СО) поступает в плавильное пространство печи. Окислы кремния, марганца и фосфора переходят в шлак. Восстановленное при этом железо увеличивает количество металла в ванне, создавая так называемый пригар.

Емкость стандартных печей для рудного процесса 150—т. Применяются также качающиеся печи емкостью до 400 т. Эти печи удобны тем, что при наклоне можно сливать шлак и выливать часть готовой стали (обычно около 50%); это резко увеличивает производительность, так как загружаемый вслед затем в печь жидкий чугун перемешивается с жидкой сталью, и выгорание примесей идет очень быстро.

Разработка технологии рудного процесса в основной печи была осуществлена впервые братьями Горяйиовыми на Александровском заводе в Екатеринославе в 1894 г., а затем и на других заводах.

Следует отметить большое народнохозяйственное значение мартеновского способа. Так, если количество стали, получаемой из конвертера, составляет 85—% от веса залитого чугуна, то выход металла при скрап-процессе составляет 93—% от веса металлической шихты, а при рудном процессе в результате пригара выход стали обычно превышает вес металлической шихты и доходит до 104%.

Мартеновский способ выгодно отличается от конвертерного тем, что процесс протекает спокойно и можно получить более точно желаемый состав стали.