Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Тип промышленной печи для выплавки стали.
A type of industrial furnace for steelmaking
Печь с открытым горном или мартеновская печь – это любой из нескольких видов промышленных печей, в которых избыток углерода и другие примеси выжигаются из чугуна для производства стали. Поскольку сталь сложно производить из-за высокой температуры плавления, обычного топлива и печей было недостаточно для массового производства стали, и печь с открытым горном была одной из нескольких технологий, разработанных в девятнадцатом веке для преодоления этой трудности. По сравнению с процессом Бессемера, который она вытеснила, её основными преимуществами были то, что она не подвергала сталь избыточному воздействию азота (что могло сделать сталь хрупкой), была легче в управлении и позволяла плавить и рафинировать большие объемы металлолома. Хотя самые ранние примеры выплавки стали в открытом огне были найдены около 2000 лет назад в культуре народа хая, в современной Танзании, а в Европе – в каталонской кузнице, изобретенной в Испании в VIII веке, обычно этот термин ограничивается определенными процессами выплавки стали, начиная с XIX века, исключая из его применения кричные горны (включая каталонскую кузницу), горны для доводки железа и пудлинговые печи.
An open hearth furnace or open hearth furnace is any of several kinds of industrial furnace in which excess carbon and other impurities are burnt out of pig iron to produce steel. Because steel is difficult to manufacture owing to its high melting point, normal fuels and furnaces were insufficient for mass production of steel, and the open hearth type of furnace was one of several technologies developed in the nineteenth century to overcome this difficulty. Compared with the Bessemer process, which it displaced, its main advantages were that it did not expose the steel to excessive nitrogen (which would cause the steel to become brittle), was easier to control, and permitted the melting and refining of large amounts of scrap iron and steel. Whereas the earliest example of open hearth steelmaking is found about 2000 years ago in the culture of the Haya people, in present day Tanzania, and in Europe in the Catalan forge, invented in Spain in the 8th century, it is usual to confine the term to certain 19th century and later steelmaking processes, thus excluding bloomeries (including the Catalan forge), finery forges, and puddling furnaces from its application.
Процесс на открытом огне
Процесс открытого очага – это периодический процесс, и каждая партия называется "мартеновской плавка". Сначала печь осматривают на предмет возможных повреждений. После того как она готова или отремонтирована, её загружают лёгким ломом, таким как листовой металл, измельчённые транспортные средства или металлолом. Печь нагревают с помощью сжигаемого газа. После расплавления загрузки добавляют тяжёлый лом, например, строительный, конструкционный или сталелитейный лом, а также чугун из доменных печей. Когда вся сталь расплавится, добавляют шлакообразующие вещества, такие как известняк. Атмосферный кислород, контактируя с расплавленным чугуном, напрямую окисляет избыток содержащегося в нём углерода, образуя монооксид углерода (CO). Кроме того, Fe(II), присутствующий в оксиде железа(II) (FeO) и других примесях, также способствует декарбуризации чугуна, окисляя углерод до CO и одновременно восстанавливая Fe(II) до металлического Fe. Образующийся монооксид углерода (CO) удаляется с отходящими газами, в то время как формируется сталь. Для повышения окислительной способности "мартеновской плавки" можно добавить больше железной руды. Процесс значительно медленнее, чем в бессемеровском конвертере, и поэтому его легче контролировать и отбирать пробы для оценки качества. Подготовка плавки обычно занимает от восьми до восьми с половиной часов, а полное превращение в сталь занимает больше времени. Поскольку процесс медленный, нет необходимости полностью удалять углерод, как в бессемеровском процессе, но процесс можно остановить в любой момент, когда достигнуто желаемое содержание углерода. В 1865 году французский инженер Пьер Эмиль Мартин получил лицензию от Siemens и впервые применил свою регенеративную печь для производства стали. Наиболее привлекательной особенностью регенеративной печи Siemens является быстрое производство больших объёмов стали, используемой, например, для строительства высотных зданий. Кислородно-конвертерный процесс в конечном итоге заменил мартеновское производство. Он быстро вытеснил как бессемеровский, так и процессы Siemens-Martin в Западной Европе к 1950-м годам и в Восточной Европе к 1980-м годам. В Великобритании мартеновское производство вытеснило бессемеровский процесс к 1900 году, но в других странах Европы, особенно в Германии, процессы Бессемера и Томаса использовались до конца 1960-х годов, когда они были заменены кислородно-конвертерным производством. Последняя мартеновская печь в бывшей Восточной Германии была остановлена в 1993 году. В США производство стали бессемеровским способом прекратилось в 1968 году, а мартеновские печи были остановлены к 1992 году. На сталелитейном заводе в Хунедоаре (Румыния) последняя мартеновская печь мощностью 420 тонн была остановлена 12 июня 1999 года и демонтирована и утилизирована в период с 2001 по 2003 год, но восемь дымовых труб печей оставались до февраля 2011 года. Последний мартеновский цех в Китае был закрыт в 2001 году. Страной с наибольшей долей стали, произведенной в мартеновских печах (почти 50%), по состоянию на 2010-е годы, была Украина. Этот процесс до сих пор используется в Индии и некоторых частях Украины. Россия вывела свою последнюю мартеновскую печь в марте 2018 года и рассматривала возможность сохранения её в качестве музейного экспоната.
The open hearth process is a batch process and a batch is called a "heat". The furnace is first inspected for possible damage. Once it is ready or repaired, it is charged with light scrap, such as sheet metal, shredded vehicles or waste metal. The furnace is heated using burning gas. Once the charge has melted, heavy scrap, such as building, construction or steel milling scrap is added, together with pig iron from blast furnaces. Once all the steel has melted, slag forming agents such as limestone are added. Atmospheric oxygen in contact with molten pig iron directly oxidizes the carbon in excess it contains to form carbon monoxide (CO). Additionally, Fe(II) present in iron(II) oxide (FeO) and other impurities also contribute to decarburize the pig iron by oxidizing carbon into CO and simultaneously reducing Fe(II) into metallic Fe. The formed carbon monoxide (CO) is flushed away in the fumes, while steel is formed. To increase the oxidizing power of the "heat", more iron oxide ore can be added. The process is far slower than that of the Bessemer converter and thus easier to control and sample for quality assessment. Preparing a heat usually takes eight to eight and a half hours, and longer to finish the conversion into steel. As the process is slow, it is not necessary to burn all the carbon away as in the Bessemer process, but the process can be terminated at any given point when the desired carbon content has been achieved. In 1865, the French engineer Pierre Émile Martin took out a license from Siemens and first applied his regenerative furnace for making steel. The most appealing characteristic of the Siemens regenerative furnace is the rapid production of large quantities of basic steel, used for example to construct high rise buildings. Basic oxygen steelmaking eventually replaced the open hearth furnace. It rapidly superseded both the Bessemer and Siemens–Martin processes in western Europe by the 1950s and in eastern Europe by the 1980s. Open hearth steelmaking had superseded the Bessemer process in UK by 1900, but elsewhere in Europe, especially in Germany, the Bessemer and Thomas processes were used until the late 1960s when they were superseded by basic oxygen steelmaking. The last open hearth furnace in former East Germany was stopped in 1993. In the US, steel production using the Bessemer process ended in 1968 and the open hearth furnaces had stopped by 1992. In Hunedoara steel works, Romania the last 420 tonne capacity open hearth furnace was shut down on 12 June 1999 and demolished and scrapped between 2001 and 2003, but the eight smokestacks of the furnaces remained until February 2011. The last open hearth shop in China was shut down in 2001. The nation with the highest share of steel produced with open hearth furnaces (almost 50%), as of 2010s, was Ukraine. The process is still in use in India and some parts of Ukraine. Russia retired its last hearth furnace in March 2018, and was considering preserving it as a museum artifact.