فرن الموقد المفتوح - معدات لصهر الفولاذ بتركيبة وجودة معينة من خردة الحديد والحديد الخام. اشتق اسم فرن الموقد المفتوح من اسم المخترع - المهندس الفرنسي بيير مارتن ، الذي طوره عام 1864.
تقنية
مفتاح تقنية تحويل الحديد الزهر إلى صلب هو تقليل تركيز الكربون والشوائب. لتحقيق هذا الهدف ، يتم استخدام طريقة لأكسدتها الانتقائية وإزالتها في الخبث والغازات أثناء الصهر. يحدث صهر الصلب في المراحل التالية: صهر خليط للصهر ، يتكون من خردة ، وفحم ، وتدفق (شحنة) ، وتسخين حمام من المعدن السائل. الهدف الرئيسي هو إزالة الفوسفور. تحدث المرحلة عند درجة حرارة منخفضة نسبيًا. المرحلة التالية هي غليان الحمام المعدني. يحدث في درجات حرارة أعلى من حوالي 2000 درجة. الهدف هو إزالة الكربون الزائد. وأخيرًا ، إزالة أكسدة الفولاذ وتقليل أكسيد الحديد.
تستغرق عملية الصهر بأكملها من 3 إلى 6 ساعات ، ويتم استخدام الغاز الطبيعي أو زيت الوقود للوقود.
بعض الحقائق من التاريخ
لم تسمح عمليات التحويل لإنتاج الفولاذ المصبوب التي كانت موجودة في نهاية القرن التاسع عشر بإنتاج الصلب بكميات كبيرة وتوفير الخصائص المحددة. دفعت المخزونات الضخمة من خردة الحديد الرخيصة التي تراكمت بحلول ذلك الوقت في الصناعة علماء المعادن إلى البحث عن تقنية أكثر إنتاجية وأرخص لمعالجة خردة الحديد ، وكذلك الحديد الخام إلى صلب.
تم حل هذه المشكلة بنجاح بواسطة مهندس المعادن الوراثي بيير مارتن ، الذي حصل على الفولاذ المصبوب في فرن مشتعل في مصنع في سيريل الفرنسية في عام 1864. كانت الفكرة هي الحصول على الفولاذ السائل عن طريق صهر الخردة والحديد الزهر على موقد فرن عاكس. تم تسهيل النجاح من خلال تطبيق اختراع الأخوين ويليامز وفريدريش سيمنز على استعادة الحرارة من غازات العادم. تتكون طريقة استرداد الحرارة من حقيقة أن حرارة منتجات الاحتراق التي تمر عبر المُجددات قد تراكمت في الفوهات وعادت مع هواء المروحة إلى منطقة عمل الفرن. أتاح استرداد حرارة منتجات الاحتراق زيادة درجة حرارة الفرن إلى القيم المطلوبة لصهر الفولاذ السائل.
نجاح عالمي
تم إدخال عملية الموقد المفتوح بسرعة في الصناعة من قبل جميع البلدان المتقدمة صناعياً في ذلك الوقت. احتلت طريقة الموقد المفتوح مكانة رائدة نظرًا لمرونتها التكنولوجية وقابليتها للتطوير وإمكانية التحكم فيها وإمكانية الحصول على جميع درجات الصلب المعروفة آنذاك. مع تطور تكنولوجيا معالجة مكاوي الصب عالية الفوسفور ، زادت أهميتها أكثر.
بالطبع ، كان تصميم أفران الموقد الأولى غير كامل. كانت الخزائن هشة. كانت مداخن الأفران ذات عمر خدمة قصير جدًا. لم تكن مساحة العمل طويلة بما يكفي ، وكانت الحمامات عميقة للغاية. بمرور الوقت ، بدأت الأقبية في جعلها أكثر استقامة ، مما زاد من مقاومة التآكل في الأفران.
