Ovn med åben ild - udstyr til smeltning af stål med en given sammensætning og kvalitet fra skrot og svinejern. Ovnen med åben ild fik sit navn fra navnet på opfinderen - den franske ingeniør Pierre Martin, der udviklede den i 1864.
Teknologi
Nøglen til teknologien til omdannelse af støbejern til stål er at reducere koncentrationen af kulstof og urenheder. For at nå dette mål anvendes en metode til deres selektive oxidation og fjernelse i slagger og gasser under smeltning. Stålsmeltning finder sted i følgende faser: smeltning af en blanding til smeltning, der består af skrot, kul, flux (ladning) og opvarmning af et bad af flydende metal. Hovedmålet er fjernelse af fosfor. Scenen finder sted ved en relativt lav temperatur. Det næste trin er kogningen af metalbadet. Det finder sted ved højere temperaturer på ca. 2000 grader. Målet er at fjerne overskydende kulstof. Og endelig stål deoxidering, reduktion af jernoxid.
Varigheden af hele smeltningsprocessen er 3 - 6 timer, naturgas eller brændselsolie bruges til brændstof.
Et par fakta fra historien
Konverterprocesserne til produktion af støbt stål, der eksisterede i slutningen af det 19. århundrede, tillod ikke, at stål kunne produceres i store mængder og at give de specificerede egenskaber. De enorme lagre af billigt jernskrot, der var akkumuleret på det tidspunkt i branchen, skubbede metallurgister til at søge efter en mere produktiv og billigere teknologi til behandling af skrotjern såvel som råjern til stål.
Dette problem blev med succes løst af den arvelige metallurgiske ingeniør Pierre Martin, der modtog støbt stål i en fyret ovn på en fabrik i den franske Sireil i 1864. Ideen var at opnå flydende stål ved at smelte skrot og støbejern på ilden til en efterklangsovn. Succesen blev lettet ved anvendelse af opfindelsen af brødrene Williams og Friedrich Siemens om genvinding af varme fra udstødningsgasser. Metoden til varmegenvinding bestod i det faktum, at varmen fra de forbrændingsprodukter, der passerede gennem regeneratorerne, blev akkumuleret i dyserne og vendte sammen med blæserluften tilbage til ovnens arbejdsområde. Gendannelse af varmen fra forbrændingsprodukter gjorde det muligt at øge temperaturen i ovnen til de værdier, der kræves til smeltning af flydende stål.
Verdensomspændende succes
Åbenhærdeprocessen blev hurtigt introduceret i industrien af alle dengang industrielt udviklede lande. Metoden med åben ild overtog en førende position på grund af dens teknologiske fleksibilitet, skalerbarhed, kontrollerbarhed og muligheden for at opnå alle de daværende kendte stålkvaliteter. Med udviklingen af teknologi til behandling af højfosforstøbejern er dens betydning steget endnu mere.
Selvfølgelig havde de første ovne med åben ild et ufuldstændigt design. Hvælvingerne var skrøbelige. Ovnernes ildsted havde en meget kort levetid. Arbejdsområdet var ikke længe nok, badeværelserne var for dybe. Over tid begyndte hvælvingerne at blive mere lige, hvilket øgede ovnernes slidstyrke.
