1. Budowa i zasada działania pieca martenowskiego
Kształt pieca paleniskowego przypomina dom z płaskim dachem. Otwarte palenisko zbudowane jest z cegieł ogniotrwałych, a jego główna konstrukcja obejmuje głowicę pieca, komorę pieca, kanał wznoszący, komorę magazynowania ciepła, komorę osadową i przewód kominowy. W zależności od różnej kwasowości i zasadowości stosowanych materiałów ogniotrwałych, piece martenowskie dzielą się na alkaliczne piece martenowskie i kwaśne piece martenowskie. Ze względu na stosowanie surówki o dużej zawartości fosforu i dużej ilości złomu stalowego, obecnie stosuje się większość alkalicznych pieców martenowskich. Piec z otwartym paleniskiem to prostokątna przestrzeń złożona z góry pieca, ściany pieca i dna pieca. Wielkość pieca martenowskiego wyraża się wydajnością stali, którą można przetopić w każdym piecu. Na przykład 300-tonowy piec martenowski oznacza, że każdy piec może stopić 300 ton stali. Do produkcji stali na otwartym palenisku wykorzystuje się gaz węglowy lub olej ciężki jako paliwo, a paliwo i powietrze wprowadza się do pieca przez głowicę pieca. Zanim roztopione żelazo trafi do pieca, należy je podgrzać do temperatury około 1100 stopni, aby piec mógł osiągnąć wysoką temperaturę 1700 stopni i zaoszczędzić paliwo podczas produkcji stali.
2. Surowce do produkcji stali martenowskiej
Głównymi surowcami do produkcji stali martenowskiej są złom stalowy i surówka (stopione żelazo lub bloki surówki), przy czym surówka stanowi około 50-80% surowców, a resztę stanowi złom stalowy.
3. Proces produkcji stali martenowskiej
Główne procesy produkcyjne w procesie produkcji stali martenowskiej obejmują załadunek, topienie, rafinację, odtlenianie i gwintowanie stali. Najpierw do pieca ładowany jest złom stalowy, ruda żelaza, wapień itp. Kiedy te materiały pieca zostaną podgrzane do temperatury wyższej od temperatury topnienia surówki (1100 stopni), do pieca wlewa się stopione żelazo. Ten etap nazywa się okresem karmienia. Po wymieszaniu roztopionego żelaza kontynuuje się jego ogrzewanie, a pierwiastki takie jak węgiel, mangan i krzem ulegają utlenieniu. Po stopieniu wszystkich materiałów pieca wchodzi on w okres topienia. W wyniku reakcji utleniania zawartość węgla, siarki, fosforu, manganu, krzemu itp. stale maleje. W tym czasie wapno będące środkiem żużlowym może zamienić niepożądane zanieczyszczenia w żużel i stopniowo je wyeliminować, dzięki czemu stal osiągnie wymagany skład. Okres ten nazywany jest okresem rafinacji. Na koniec w celu odtleniania dodaje się odtleniacze, takie jak żelazostopy. Gdy stal osiągnie wymagany skład, można ją usunąć ze stali. Jest to ostatni etap, zwany okresem odtleniania. Powyższe etapy nie mają charakteru bezwzględnego, ponieważ rzeczywisty proces wytwarzania stali jest ciągły, z etapami naprzemiennymi i nakładającymi się. Od początku podawania materiał pieca zaczął się już nagrzewać, trwa także reakcja utleniania zanieczyszczeń w okresie topienia. Ale na każdym etapie nacisk jest inny. Na przykład etap topienia skupia się na topieniu złomu stalowego, natomiast etap rafinacji skupia się na utlenianiu zanieczyszczeń. Dlatego zasadne jest podzielenie produkcji stali na cztery etapy. Piec z otwartym paleniskiem może rafinować zwykłą stal i stal wysokiej jakości. Jego wadami są długi czas wytapiania, duże inwestycje budowlane, niska sprawność cieplna paliwa i niska wydajność produkcji. Na przykład obróbka jednego pieca stali w 300-tonowym piecu martenowskim zajmuje około 7 godzin. Jednakże w obecnej sytuacji w Chinach produkcja stali martenowskiej nadal zajmuje pewną pozycję wśród różnych metod produkcji stali. Aby poprawić jakość wytapiania i wydajność produkcji, w piecach martenowskich zastosowano różne procesy przedmuchu tlenowego, ze znaczącymi wynikami.
4. Główne wskaźniki techniczno-ekonomiczne produkcji stali martenowskiej
(1) Współczynnik wykorzystania dna: odnosi się do produkcji stali na metr kwadratowy powierzchni dna w ciągu dnia i nocy. Im wyższy współczynnik wykorzystania dna pieca, tym wyższa wydajność pracy tego pieca martenowskiego. (2) Żywotność pieca otwartego: koncepcja trwałości pieca otwartego i trwałości konwertora jest taka sama i odnosi się do nagrzewania pieców stalowniczych od nowej konstrukcji do uszkodzeń i nazywana jest trwałością pieca otwartego. (3) Wskaźnik zużycia paliwa: odnosi się do ilości paliwa zużytego na tonę rafinowanej stali. Dla porównania, ze względu na różne stosowane paliwa, ciepło zużyte na tonę rafinowanej stali oblicza się w kilokaloriach na tonę stali.