Forn de llar obert: equips per a la fosa d’acer d’una composició i qualitat determinades a partir de ferralla i ferro colat. El forn de llar obert va rebre el seu nom del nom de l’inventor: l’enginyer francès Pierre Martin, que el va desenvolupar el 1864.
Tecnologia
La clau de la tecnologia per convertir el ferro colat en acer és reduir la concentració de carboni i les impureses. Per assolir aquest objectiu, s’utilitza un mètode per a la seva oxidació selectiva i eliminació en escòries i gasos durant la fosa. La fosa d’acer té lloc en les següents etapes: la fusió d’una mescla per a la fosa, que consisteix en ferralla, carbó, fluxos (càrrega) i escalfament d’un bany de metall líquid. L’objectiu principal és l’eliminació de fòsfor. L’etapa té lloc a una temperatura relativament baixa. La següent etapa és l’ebullició del bany metàl·lic. Té lloc a temperatures més altes d’uns 2000 graus. L’objectiu és eliminar l’excés de carboni. I, finalment, la desoxidació de l’acer, la reducció de l’òxid de ferro.
La durada de tot el procés de fosa és de 3 a 6 hores, per a combustible s’utilitza gas natural o fuel.
Alguns fets de la història
Els processos de conversió per a la producció d’acer fos que existien a finals del segle XIX no permetien produir acer en grans volums i proporcionar les característiques especificades. Les enormes existències de ferralla barata acumulada en aquella època a la indústria van empènyer els metal·lúrgics a buscar una tecnologia més productiva i més barata per al processament de ferralla, així com de ferro colat en acer.
Aquest problema va ser resolt amb èxit per l'enginyer hereditari metal·lúrgic Pierre Martin, que va rebre acer fos en un forn de cocció en una fàbrica del francès Sireil el 1864. La idea era obtenir acer líquid fonent ferralla i ferro colat a la llar d’un forn reverberatori. L'èxit va ser facilitat per l'aplicació de la invenció dels germans Williams i Friedrich Siemens sobre la recuperació de la calor dels gasos d'escapament. El mètode de recuperació de calor consistia en el fet que la calor dels productes de combustió que passaven pels regeneradors s’acumulava als brocs i, juntament amb l’aire del ventilador, tornava a la zona de treball del forn. La recuperació de la calor dels productes de combustió va permetre augmentar la temperatura del forn fins als valors necessaris per a la fosa d’acer líquid.
Èxit mundial
Tots els països industrialitzats d’aquella època van introduir ràpidament la indústria a cel obert. El mètode de llar obert va tenir una posició de lideratge a causa de la seva flexibilitat tecnològica, escalabilitat, controlabilitat i la possibilitat d'obtenir tots els graus d'acer coneguts aleshores. Amb el desenvolupament de la tecnologia per al processament de foses amb alt contingut de fòsfor, la seva importància ha augmentat encara més.
Per descomptat, els primers forns de llar oberts tenien un disseny imperfecte. Les voltes eren fràgils. Els fogars dels forns tenien una vida útil molt curta. L’espai de treball no era suficient, els banys eren massa profunds. Amb el pas del temps, les voltes es van començar a fer més rectes, cosa que va augmentar la resistència al desgast dels forns.
