1. Структура и принцип рада пећи отвореног ложишта
Облик пећи са отвореним огњиштем подсећа на кућу са равним кровом. Отворено ложиште је изграђено од ватросталне опеке, а његова основна конструкција обухвата главу пећи, комору пећи, узлазни канал, комору за складиштење топлоте, таложну комору и димњак. Према различитој киселости и алкалности коришћених ватросталних материјала, пећи отвореног ложишта се деле на алкалне пећи отвореног огњишта и пећи са киселим отвореним огњиштем. Због употребе сировог гвожђа са високим садржајем фосфора и велике количине челичног отпада, тренутно се користи већина алкалних пећи са отвореним ложиштем. Отворена пећ је правоугаони простор који се састоји од врха пећи, зида пећи и дна пећи. Величина пећи са отвореним ложиштем изражава се у смислу производње челика који се може растопити у свакој пећи. На пример, пећ са отвореним ложиштем од 300 тона значи да свака пећ може да истопи 300 тона челика. Производња челика са отвореним ложиштем користи гас од угља или тешко уље као гориво и уводи гориво и ваздух у пећ кроз главу пећи. Пре него што растопљено гвожђе уђе у пећ, потребно га је загрејати на температуру од око 1100 степени како би се осигурало да пећ може да достигне високу температуру од 1700 степени и уштеди гориво током производње челика.
2. Сировине за производњу челика на отвореном ложишту
Главне сировине за производњу челика са отвореним ложиштем су отпадни челик и сирово гвожђе (растопљено гвожђе или блокови од сировог гвожђа), при чему сирово гвожђе чини око 50-80% сировина, а остатак је отпадни челични отпад.
3. Процес производње челика на отвореном ложишту
Главни производни процеси производње челика са отвореним ложиштем укључују утовар, топљење, рафинацију, деоксидацију и точење челика. Најпре се у пећ утоварују метални отпад, гвоздена руда, кречњак итд. Када се ови материјали за пећ загреју на температуру изнад тачке топљења сировог гвожђа (1100 степени), растопљено гвожђе се сипа у пећ. Ова фаза се зове период храњења. Након што се растопљено гвожђе помеша, наставља да се загрева, а елементи као што су угљеник, манган и силицијум се оксидују. Након што се сви материјали пећи истопи, улази у период топљења. Кроз реакцију оксидације, садржај угљеника, сумпора, фосфора, мангана, силицијума итд. У овом тренутку, креч за стварање шљаке може нежељене нечистоће претворити у шљаку и постепено их елиминисати, чинећи да челик достигне потребну композицију. Овај период се назива период рафинирања. Коначно, за деоксидацију се додају деоксиданти као што су феролегуре. Када челик достигне потребну композицију, може се уклонити из челика. Ово је последња фаза, позната као период деоксидације. Горе наведене фазе нису апсолутне, јер је стварни процес производње челика континуиран, са наизменичним и преклапајућим фазама. Од почетка храњења, материјал пећи је већ почео да се загрева, а у току је и реакција оксидационих примеса током периода топљења. Али у свакој фази фокус је другачији. На пример, фаза топљења се фокусира на топљење отпадног челика, док се фаза рафинирања фокусира на оксидирајуће нечистоће. Стога је разумно поделити производњу челика у четири фазе. Пећ са отвореним ложиштем може да рафинише обичан челик и висококвалитетни челик. Његови недостаци су дуго време топљења, велика улагања у изградњу, ниска топлотна ефикасност горива и ниска ефикасност производње. На пример, за обраду једне пећи челика у пећи са отвореним ложиштем од 300 тона потребно је око 7 сати. Међутим, у тренутној ситуацији у Кини, производња челика на отвореном и даље заузима одређену позицију међу различитим методама производње челика. У циљу побољшања квалитета топљења и ефикасности производње, усвојени су различити процеси дувања кисеоником у пећима отвореног ложишта, са значајним резултатима.
4. Главни техничко-економски показатељи производње челика на отвореном ложишту
(1) Коефицијент искоришћења дна: односи се на производњу челика по квадратном метру површине дна по дану и ноћу. Што је већи коефицијент искоришћења дна пећи, то је већа продуктивност рада ове пећи на отвореном ложишту. (2) Век трајања пећи са отвореним огњиштем: концепт радног века пећи на отвореном огњишту и века конвертора је исти, што се односи на топлоту пећи за производњу челика од нове конструкције до оштећења, и назива се век трајања пећи отвореног огњишта. (3) Стопа потрошње горива: односи се на количину потрошеног горива по тони прерађеног челика. Због различитих горива која се користе, за поређење, утрошена топлота по тони прерађеног челика израчунава се у килокалоријама по тони челика.