Four à sole ouverte - équipement pour la fusion d'acier d'une composition et d'une qualité données à partir de ferraille et de fonte brute. Le four à foyer ouvert tire son nom du nom de l'inventeur - l'ingénieur français Pierre Martin, qui l'a développé en 1864.
La technologie
La clé de la technologie de conversion de la fonte en acier est de réduire la concentration de carbone et d'impuretés. Pour atteindre cet objectif, une méthode est utilisée pour leur oxydation sélective et leur élimination dans les scories et les gaz lors de la fusion. La fusion de l'acier se déroule selon les étapes suivantes: fusion d'un mélange pour la fusion, composé de ferraille, de charbon, de fondants (charge), et chauffage d'un bain de métal liquide. L'objectif principal est l'élimination du phosphore. L'étape se déroule à une température relativement basse. L'étape suivante est l'ébullition du bain de métal. Il se déroule à des températures plus élevées d'environ 2000 degrés. L'objectif est d'éliminer l'excès de carbone. Et, enfin, la désoxydation de l'acier, la réduction de l'oxyde de fer.
La durée de l'ensemble du processus de fusion est de 3 à 6 heures, le gaz naturel ou le mazout est utilisé comme combustible.
Quelques faits de l'histoire
Les procédés de conversion pour la production d'acier moulé qui existaient à la fin du XIXe siècle ne permettaient pas de produire de l'acier en grandes quantités et de fournir les caractéristiques spécifiées. Les énormes stocks de ferraille bon marché accumulés à cette époque dans l'industrie ont poussé les métallurgistes à rechercher une technologie plus productive et moins chère pour transformer la ferraille, ainsi que la fonte en acier.
Ce problème a été résolu avec succès par l'ingénieur métallurgique héréditaire Pierre Martin, qui a reçu de l'acier moulé dans un four à combustion dans une usine de Sireil en France en 1864. L'idée était d'obtenir de l'acier liquide en faisant fondre de la ferraille et de la fonte sur la sole d'un four à réverbère. Le succès fut facilité par l'application de l'invention des frères Williams et Friedrich Siemens sur la récupération de la chaleur des gaz d'échappement. La méthode de récupération de chaleur consistait en ce que la chaleur des produits de combustion traversant les régénérateurs était accumulée dans les buses et, avec l'air du ventilateur, était renvoyée dans la zone de travail du four. La récupération de la chaleur des produits de combustion a permis d'augmenter la température dans le four jusqu'aux valeurs requises pour la fusion de l'acier liquide.
Succès mondial
Le procédé à foyer ouvert a été rapidement introduit dans l'industrie par tous les pays industriellement développés de l'époque. La méthode à foyer ouvert a pris une position de leader en raison de sa flexibilité technologique, de son évolutivité, de sa contrôlabilité et de la possibilité d'obtenir toutes les nuances d'acier alors connues. Avec le développement de la technologie de traitement des fontes à haute teneur en phosphore, son importance a encore augmenté.
Bien entendu, les premiers fours à foyer ouvert avaient une conception imparfaite. Les voûtes étaient fragiles. Les soles des fours avaient une durée de vie très courte. L'espace de travail n'était pas assez long, les salles de bains étaient trop profondes. Au fil du temps, les voûtes ont commencé à être rendues plus droites, ce qui a augmenté la résistance à l'usure des fours.
