1. Građa i princip rada otvorenog ložišta
Oblik otvorenog ložišta podsjeća na kuću s ravnim krovom. Otvoreno ložište je izgrađeno od vatrostalne opeke, a njegova glavna konstrukcija uključuje glavu peći, komoru peći, uzlazni kanal, komoru za skladištenje topline, komoru za talog i dimnjak. Prema različitoj kiselosti i alkalnosti upotrijebljenih vatrostalnih materijala, peći s otvorenim ložištem dijele se na alkalne peći s otvorenim ložištem i kisele peći s otvorenim ložištem. Zbog upotrebe sirovog željeza s visokim udjelom fosfora i velike količine čeličnog otpada, trenutno se koristi većina alkalnih peći s otvorenim ložištem. Peć s otvorenim ložištem je pravokutni prostor koji se sastoji od gornjeg dijela peći, stijenke peći i podnice peći. Veličina peći s otvorenim ložištem izražava se u smislu proizvodnje čelika koji se može rastopiti u svakoj peći. Na primjer, peć s otvorenim ložištem od 300 tona znači da svaka peć može taliti 300 tona čelika. Proizvodnja čelika s otvorenim ložištem koristi ugljeni plin ili teško ulje kao gorivo, a uvodi gorivo i zrak u peć kroz glavu peći. Prije nego rastaljeno željezo uđe u peć, potrebno ga je zagrijati na temperaturu od oko 1100 stupnjeva kako bi se osiguralo da peć može doseći visoku temperaturu od 1700 stupnjeva i uštedjeti gorivo tijekom proizvodnje čelika.
2. Sirovine za proizvodnju čelika s otvorenim ognjištem
Glavne sirovine za proizvodnju čelika s otvorenim ognjištem su otpadni čelik i sirovo željezo (taljeno željezo ili blokovi sirovog željeza), pri čemu sirovo željezo čini oko 50-80% sirovina, a ostatak je otpadni čelik.
3. Proces proizvodnje čelika na otvorenom ognjištu
Glavni proizvodni procesi proizvodnje čelika s otvorenim ognjištem uključuju punjenje, taljenje, rafiniranje, deoksidaciju i točenje čelika. Prvo se u peć ubacuju otpadni čelik, željezna ruda, vapnenac itd. Kada se ovi materijali peći zagriju na temperaturu iznad tališta sirovog željeza (1100 stupnjeva), rastaljeno željezo se ulijeva u peć. Ova faza se naziva period hranjenja. Nakon što se rastaljeno željezo pomiješa, nastavlja se zagrijavati, a elementi kao što su ugljik, mangan i silicij oksidiraju. Nakon što su svi materijali peći otopljeni, ulazi u razdoblje taljenja. Reakcijom oksidacije kontinuirano se smanjuje sadržaj ugljika, sumpora, fosfora, mangana, silicija itd. U to vrijeme, sredstvo za stvaranje troske, vapno, može neželjene nečistoće pretvoriti u trosku i postupno ih eliminirati, čime čelik postiže željeni sastav. Ovo razdoblje naziva se razdoblje rafiniranja. Na kraju, za dezoksidaciju se dodaju deoksidansi kao što su feroslitine. Nakon što čelik postigne željeni sastav, može se ukloniti iz čelika. Ovo je posljednja faza, poznata kao razdoblje deoksidacije. Gornje faze nisu apsolutne, jer je stvarni proces proizvodnje čelika kontinuiran, s izmjeničnim i preklapajućim fazama. Od početka dodavanja, materijal peći se već počeo zagrijavati, a također je u tijeku reakcija oksidirajućih nečistoća tijekom perioda taljenja. Ali u svakoj fazi fokus je drugačiji. Na primjer, faza taljenja fokusirana je na topljenje otpadnog čelika, dok je faza rafiniranja usmjerena na oksidirajuće nečistoće. Stoga je opravdano proizvodnju čelika podijeliti u četiri faze. Peći s otvorenim ložištem mogu rafinirati obični čelik i čelik visoke kvalitete. Njegovi nedostaci su dugo vrijeme taljenja, velika građevinska ulaganja, niska toplinska učinkovitost goriva i niska proizvodna učinkovitost. Na primjer, potrebno je oko 7 sati za obradu jedne peći čelika u peći s otvorenim ložištem od 300 tona. Međutim, u trenutnoj situaciji u Kini, proizvodnja čelika s otvorenim ognjištem i dalje zauzima određeno mjesto među različitim metodama proizvodnje čelika. Kako bi se poboljšala kvaliteta taljenja i učinkovitost proizvodnje, različiti postupci upuhivanja kisika su usvojeni u pećima s otvorenim ložištem, sa značajnim rezultatima.
4. Glavni tehničko-ekonomski pokazatelji proizvodnje čelika s otvorenim ložištem
(1) Koeficijent iskorištenja dna: odnosi se na proizvodnju čelika po kvadratnom metru površine dna po danu i noći. Što je veći koeficijent iskorištenja dna peći, to je veća produktivnost rada ove otvorenog ložišta. (2) Vijek trajanja peći s otvorenim ložištem: koncept vijeka trajanja peći s otvorenim ložištem i vijeka konvertora je isti, što se odnosi na topline peći za proizvodnju čelika od nove konstrukcije do oštećenja, a naziva se životni vijek peći s otvorenim ložištem. (3) Stopa potrošnje goriva: odnosi se na količinu goriva utrošenog po toni pročišćenog čelika. Zbog različitih goriva koja se koriste, za usporedbu, potrošena toplina po toni rafiniranog čelika izračunava se u kilokalorijama po toni čelika.