Piec martenowski - urządzenia do wytopu stali o określonym składzie i jakości ze złomu i surówki. Piec martenowski otrzymał swoją nazwę od imienia wynalazcy - francuskiego inżyniera Pierre'a Martina, który opracował go w 1864 roku.
Technologia
Kluczem do technologii przetwarzania żeliwa w stal jest zmniejszenie stężenia węgla i zanieczyszczeń. Aby osiągnąć ten cel, stosuje się metodę ich selektywnego utleniania i usuwania do żużli i gazów podczas wytapiania. Wytop stali odbywa się w następujących etapach: topienie mieszaniny do przetopu, składającej się ze złomu, węgla, topników (wsad) oraz podgrzewanie kąpieli ciekłego metalu. Głównym celem jest usuwanie fosforu. Etap odbywa się w stosunkowo niskiej temperaturze. Kolejnym etapem jest gotowanie kąpieli metalowej. Odbywa się w wyższych temperaturach około 2000 stopni. Celem jest usunięcie nadmiaru węgla. I wreszcie odtlenianie stali, redukcja tlenku żelaza.
Czas trwania całego procesu wytopu to 3 - 6 godzin, jako paliwo używany jest gaz ziemny lub olej opałowy.
Kilka faktów z historii
Procesy konwertorowe do produkcji staliwa, które istniały pod koniec XIX wieku, nie pozwalały na produkcję stali w dużych ilościach i na zapewnienie określonych właściwości. Ogromne zapasy taniego złomu żelaznego gromadzone do tego czasu w przemyśle skłoniły metalurgów do poszukiwania bardziej wydajnej i tańszej technologii przetwarzania złomu, a także surówki na stal.
Problem ten z powodzeniem rozwiązał dziedziczny inżynier metalurgiczny Pierre Martin, który w 1864 r. otrzymał staliwo w piecu opalanym w fabryce we francuskim Sireil. Pomysł polegał na uzyskaniu ciekłej stali poprzez przetopienie złomu i żeliwa na palenisku pieca rewerberacyjnego. Sukces ułatwiło zastosowanie wynalazku braci Williamsa i Friedricha Siemensa do odzyskiwania ciepła ze spalin. Sposób odzysku ciepła polegał na tym, że ciepło produktów spalania przechodzących przez regeneratory było gromadzone w dyszach i wraz z powietrzem wentylatora zawracane do strefy roboczej pieca. Odzyskiwanie ciepła produktów spalania umożliwiło podniesienie temperatury w piecu do wartości wymaganych do wytopu ciekłej stali.
Światowy sukces
Proces martenowski został szybko wprowadzony do przemysłu przez wszystkie ówczesne kraje uprzemysłowione. Metoda martenowska zajęła wiodącą pozycję ze względu na elastyczność technologiczną, skalowalność, sterowalność oraz możliwość uzyskania wszystkich znanych wówczas gatunków stali. Wraz z rozwojem technologii obróbki żeliwa wysokofosforowego jego znaczenie wzrosło jeszcze bardziej.
Oczywiście pierwsze piece martenowskie miały niedoskonałą konstrukcję. Sklepienia były kruche. Paleniska pieców miały bardzo krótką żywotność. Przestrzeń do pracy nie była wystarczająco długa, łazienki były zbyt głębokie. Z biegiem czasu sklepienia zaczęły być bardziej proste, co zwiększyło odporność pieców na zużycie.
