1. खुली चूल्हा भट्ठी की संरचना और कार्य सिद्धांत
खुले चूल्हे की भट्टी का आकार एक सपाट छत वाले घर जैसा होता है। खुला चूल्हा दुर्दम्य ईंटों से बनाया गया है, और इसकी मुख्य संरचना में भट्ठी का सिर, भट्ठी कक्ष, आरोही चैनल, गर्मी भंडारण कक्ष, तलछट कक्ष और ग्रिप शामिल हैं। प्रयुक्त दुर्दम्य सामग्रियों की विभिन्न अम्लता और क्षारीयता के अनुसार, खुली चूल्हा भट्टियों को क्षारीय खुली चूल्हा भट्टियों और अम्लीय खुली चूल्हा भट्टियों में विभाजित किया जाता है। उच्च फॉस्फोरस सामग्री वाले पिग आयरन और बड़ी मात्रा में स्क्रैप स्टील के उपयोग के कारण, वर्तमान में अधिकांश क्षारीय खुली चूल्हा भट्टियां उपयोग की जाती हैं। खुली चूल्हा भट्ठी एक आयताकार स्थान है जो भट्ठी के शीर्ष, भट्ठी की दीवार और भट्ठी के तल से बनी होती है। एक खुली चूल्हा भट्ठी का आकार स्टील उत्पादन के संदर्भ में व्यक्त किया जाता है जिसे प्रत्येक भट्ठी में पिघलाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, 300 टन खुली चूल्हा भट्टी का मतलब है कि प्रत्येक भट्टी 300 टन स्टील पिघला सकती है। खुली चूल्हा इस्पात निर्माण में ईंधन के रूप में कोयला गैस या भारी तेल का उपयोग किया जाता है, और भट्ठी के शीर्ष के माध्यम से भट्ठी में ईंधन और हवा का परिचय दिया जाता है। पिघले हुए लोहे को भट्ठी में प्रवेश करने से पहले, इसे लगभग 1100 डिग्री के तापमान तक गर्म करने की आवश्यकता होती है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि भट्ठी 1700 डिग्री के उच्च तापमान तक पहुंच सके और इस्पात निर्माण के दौरान ईंधन बचा सके।
2. खुली चूल्हा इस्पात निर्माण के लिए कच्चा माल
खुली चूल्हा इस्पात निर्माण के लिए मुख्य कच्चा माल स्क्रैप स्टील और पिग आयरन (पिघला हुआ लोहा या पिग आयरन ब्लॉक) हैं, कच्चे माल में पिग आयरन लगभग 50-80% होता है और बाकी स्क्रैप स्टील होता है।
3. खुले चूल्हे से इस्पात बनाने की प्रक्रिया
खुली चूल्हा इस्पात निर्माण की मुख्य उत्पादन प्रक्रियाओं में लोडिंग, पिघलना, शोधन, डीऑक्सीडेशन और स्टील टैपिंग शामिल हैं। सबसे पहले, स्क्रैप स्टील, लौह अयस्क, चूना पत्थर, आदि को भट्ठी में लोड किया जाता है। जब इन भट्ठी सामग्रियों को पिग आयरन के पिघलने बिंदु (1100 डिग्री) से ऊपर के तापमान पर गर्म किया जाता है, तो पिघला हुआ लोहा भट्ठी में डाला जाता है। इस अवस्था को आहार अवधि कहा जाता है। पिघले हुए लोहे को मिश्रित करने के बाद, इसे गर्म किया जाता है, और कार्बन, मैंगनीज और सिलिकॉन जैसे तत्वों का ऑक्सीकरण होता है। भट्ठी की सभी सामग्री पिघल जाने के बाद, यह पिघलने की अवधि में प्रवेश करती है। ऑक्सीकरण अभिक्रिया के माध्यम से कार्बन, सल्फर, फास्फोरस, मैंगनीज, सिलिकॉन आदि की मात्रा लगातार घटती जाती है। इस समय, स्लैग बनाने वाला एजेंट चूना अवांछित अशुद्धियों को स्लैग में बदल सकता है और धीरे-धीरे उन्हें खत्म कर सकता है, जिससे स्टील आवश्यक संरचना तक पहुंच सकता है। इस अवधि को शोधन अवधि कहा जाता है। अंत में, डीऑक्सीडेशन के लिए फेरोअलॉय जैसे डीऑक्सीडाइज़र मिलाए जाते हैं। एक बार जब स्टील आवश्यक संरचना तक पहुँच जाता है, तो इसे स्टील से हटाया जा सकता है। यह अंतिम चरण है, जिसे डीऑक्सीडेशन अवधि के रूप में जाना जाता है। उपरोक्त चरण पूर्ण नहीं हैं, क्योंकि वास्तविक इस्पात निर्माण प्रक्रिया निरंतर होती है, जिसमें चरण बदलते और अतिव्यापी होते हैं। भक्षण की शुरुआत से, भट्ठी सामग्री पहले से ही गर्म होना शुरू हो गई है, और पिघलने की अवधि के दौरान ऑक्सीकरण अशुद्धियों की प्रतिक्रिया भी चल रही है। लेकिन प्रत्येक चरण में, फोकस अलग होता है। उदाहरण के लिए, पिघलने का चरण स्क्रैप स्टील को पिघलाने पर केंद्रित होता है, जबकि शोधन चरण ऑक्सीकरण अशुद्धियों पर केंद्रित होता है। इसलिए, इस्पात निर्माण को चार चरणों में विभाजित करना उचित है। खुली चूल्हा भट्टी साधारण स्टील और उच्च गुणवत्ता वाले स्टील को परिष्कृत कर सकती है। इसके नुकसान लंबे समय तक गलाने का समय, बड़े निर्माण निवेश, कम ईंधन तापीय क्षमता और कम उत्पादन क्षमता हैं। उदाहरण के लिए, 300 टन खुली चूल्हा भट्टी में स्टील की एक भट्टी को संसाधित करने में लगभग 7 घंटे लगते हैं। हालाँकि, चीन की वर्तमान स्थिति में, खुली चूल्हा इस्पात निर्माण अभी भी विभिन्न इस्पात निर्माण विधियों के बीच एक निश्चित स्थान रखता है। गलाने की गुणवत्ता और उत्पादन दक्षता में सुधार के लिए, खुली चूल्हा भट्टियों में विभिन्न ऑक्सीजन उड़ाने की प्रक्रियाओं को अपनाया गया है, जिसके महत्वपूर्ण परिणाम सामने आए हैं।
4. खुली चूल्हा इस्पात निर्माण के मुख्य तकनीकी और आर्थिक संकेतक
(1) निचला उपयोग गुणांक: प्रति दिन और रात प्रति वर्ग मीटर निचले क्षेत्र में इस्पात उत्पादन को संदर्भित करता है। भट्टी के तल का उपयोग गुणांक जितना अधिक होगा, इस खुली चूल्हा भट्टी की श्रम उत्पादकता उतनी ही अधिक होगी। (2) खुली चूल्हा भट्ठी जीवन: खुली चूल्हा भट्ठी जीवन और कनवर्टर जीवन की अवधारणा एक ही है, जो नए निर्माण से लेकर क्षति तक स्टील बनाने वाली भट्टियों की गर्मी को संदर्भित करती है, और इसे खुली चूल्हा भट्ठी का भट्ठी जीवन कहा जाता है। (3) ईंधन खपत दर: परिष्कृत स्टील के प्रति टन खपत ईंधन की मात्रा को संदर्भित करता है। उपयोग किए जाने वाले विभिन्न ईंधनों के कारण, तुलना के लिए, प्रति टन परिष्कृत स्टील में खपत होने वाली गर्मी की गणना प्रति टन स्टील में किलोकलरीज में की जाती है।