При плавке на твердой завалке шихта состоит из стального лома и чушкового передельного чугуна. Расплавление шихты ведут форсированно, например, с применением кислородного дутья. Быстрые загрузка и расплавление предохраняют железо от окисления и насыщения газами и повышают производительность мартеновских печей. В период расплавления кремний почти полностью окисляется и частично окисляются Мn, Р и С.
После расплавления металла в мартеновской печи образуется два слоя: внизу — металл 1, вверху — шлак 2 (рис. 20). Дальнейший процесс плавки протекает под слоем шлака и окисление примесей идет за счет растворенной в металле закиси железа. Закись железа FeO в шлаке, соприкасаясь с печными газами, окисляется до Fe3O4. Магнитная окись, соприкасаясь с металлом, окисляет железо до FeO, которое растворяется в металле и окисляет примеси: кремний, марганец, фосфор.
Первый шлак содержит в своем составе соли фосфорной кислоты, поэтому его снимают с поверхности и наводят новый шлак. При окислении углерода образуется окись углерода, которая, выделяясь из металла в виде газа, вызывает его кипение. В результате кипения металл перемешивается, восстанавливается железо и удаляются из металла газы и неметаллические включения.
Плавку постепенно доводят до заданных технологических параметров в соответствии с маркой стали. Перед окончанием плавки сталь дополнительно раскисляют путем введения раскислителей (Мn, Si и А1).
Для получения легированной стали после раскисления в нее загружают добавки соответствующих ферросплавов (ферромарганец, ферросилиций, феррохром, ферротитан и др.) или чистых металлов (никель, медь и др.). Часть раскислителей и легирующих добавок могут вводиться непосредственно в ковш. Готовую сталь выпускают из печи через отверстие 5 (рис. 21) в ковш 4. Выход жидкой стали при плавке скрап-процессом составляет около 96% по отношению к весу загруженной шихты.
