1. খোলা চুলা চুল্লির গঠন এবং কাজের নীতি
খোলা চুলা চুল্লির আকৃতি একটি সমতল ছাদযুক্ত বাড়ির অনুরূপ। খোলা চুলা অবাধ্য ইট দিয়ে নির্মিত, এবং এর প্রধান কাঠামোর মধ্যে রয়েছে ফার্নেস হেড, ফার্নেস চেম্বার, অ্যাসেন্ডিং চ্যানেল, হিট স্টোরেজ চেম্বার, সেডিমেন্ট চেম্বার এবং ফ্লু। ব্যবহৃত অবাধ্য পদার্থের বিভিন্ন অম্লতা এবং ক্ষারত্ব অনুসারে, খোলা চুলার চুল্লিগুলিকে ক্ষারীয় খোলা চুলার চুল্লি এবং অম্লীয় খোলা চুলার চুল্লিতে ভাগ করা হয়। উচ্চ ফসফরাস সামগ্রী এবং প্রচুর পরিমাণে স্ক্র্যাপ স্টিলের সাথে পিগ আয়রনের ব্যবহারের কারণে, বর্তমানে বেশিরভাগ ক্ষারীয় খোলা চুলার চুল্লি ব্যবহার করা হয়। খোলা চুলা চুল্লি হল একটি আয়তক্ষেত্রাকার স্থান যা চুল্লির শীর্ষ, চুল্লির প্রাচীর এবং চুল্লির নীচের অংশের সমন্বয়ে গঠিত। খোলা চুলার চুল্লির আকার স্টিলের আউটপুটের পরিপ্রেক্ষিতে প্রকাশ করা হয় যা প্রতিটি চুল্লিতে গলে যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, একটি 300 টন খোলা চুলার চুল্লি মানে প্রতিটি চুল্লি 300 টন ইস্পাত গলতে পারে। ওপেন হার্থ স্টিল মেকিং জ্বালানী হিসাবে কয়লা গ্যাস বা ভারী তেল ব্যবহার করে, এবং চুল্লির মাথার মধ্য দিয়ে চুল্লিতে জ্বালানী ও বায়ু প্রবেশ করায়। গলিত লোহা চুল্লিতে প্রবেশ করার আগে, এটিকে প্রায় 1100 ডিগ্রি তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করতে হবে যাতে চুল্লিটি 1700 ডিগ্রির উচ্চ তাপমাত্রায় পৌঁছাতে পারে এবং ইস্পাত তৈরির সময় জ্বালানী সংরক্ষণ করতে পারে।
2. খোলা চুলা ইস্পাত তৈরির জন্য কাঁচামাল
খোলা চুলা ইস্পাত তৈরির প্রধান কাঁচামাল হল স্ক্র্যাপ স্টিল এবং পিগ আয়রন (গলিত লোহা বা পিগ আয়রন ব্লক), যার মধ্যে পিগ আয়রন প্রায় 50-80% কাঁচামাল এবং বাকি স্ক্র্যাপ স্টিল।
3. খোলা চুলা ইস্পাত তৈরির প্রক্রিয়া
ওপেন হার্থ স্টিল মেকিং এর প্রধান উৎপাদন প্রক্রিয়ার মধ্যে রয়েছে লোডিং, গলে যাওয়া, রিফাইনিং, ডিঅক্সিডেশন এবং স্টিল ট্যাপিং। প্রথমত, স্ক্র্যাপ স্টিল, আকরিক লোহা, চুনাপাথর ইত্যাদি চুল্লিতে লোড করা হয়। যখন এই চুল্লি উপকরণগুলি পিগ আয়রনের গলনাঙ্কের (1100 ডিগ্রি) উপরে তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হয়, তখন গলিত লোহা চুল্লিতে ঢেলে দেওয়া হয়। এই পর্যায়টিকে খাওয়ানোর সময় বলা হয়। গলিত লোহা মিশ্রিত হওয়ার পরে, এটি উত্তপ্ত হতে থাকে এবং কার্বন, ম্যাঙ্গানিজ এবং সিলিকনের মতো উপাদানগুলি অক্সিডাইজ করা হয়। চুল্লির সমস্ত উপকরণ গলে যাওয়ার পরে, এটি গলে যাওয়ার সময় প্রবেশ করে। অক্সিডেশন বিক্রিয়ার মাধ্যমে কার্বন, সালফার, ফসফরাস, ম্যাঙ্গানিজ, সিলিকন ইত্যাদির উপাদান ক্রমাগত হ্রাস পায়। এই সময়ে, স্ল্যাগ তৈরির এজেন্ট চুন অবাঞ্ছিত অমেধ্যকে স্ল্যাগে পরিণত করতে পারে এবং ধীরে ধীরে সেগুলিকে নির্মূল করতে পারে, যার ফলে ইস্পাত প্রয়োজনীয় রচনায় পৌঁছাতে পারে। এই সময়কালকে পরিশোধন সময় বলা হয়। অবশেষে, ডিঅক্সিডাইজার যেমন ফেরোঅলয়গুলি ডিঅক্সিডেশনের জন্য যুক্ত করা হয়। একবার ইস্পাত প্রয়োজনীয় সংমিশ্রণে পৌঁছে গেলে, এটি ইস্পাত থেকে সরানো যেতে পারে। এটি চূড়ান্ত পর্যায়, যা ডিঅক্সিডেশন পিরিয়ড নামে পরিচিত। উপরোক্ত পর্যায়গুলি পরম নয়, কারণ প্রকৃত ইস্পাত তৈরির প্রক্রিয়া অবিচ্ছিন্ন, পর্যায়ক্রমে এবং ওভারল্যাপিং পর্যায়গুলি সহ। খাওয়ানোর শুরু থেকে, চুল্লি উপাদান ইতিমধ্যে গরম করা শুরু করেছে, এবং গলে যাওয়ার সময় অক্সিডাইজিং অমেধ্যগুলির প্রতিক্রিয়াও চলছে। তবে প্রতিটি পর্যায়ে ফোকাস আলাদা। উদাহরণস্বরূপ, গলানোর পর্যায়টি স্ক্র্যাপ ইস্পাত গলানোর উপর ফোকাস করে, যখন পরিশোধন পর্যায়টি অক্সিডাইজিং অমেধ্যকে ফোকাস করে। অতএব, ইস্পাত তৈরিকে চারটি পর্যায়ে ভাগ করা যুক্তিসঙ্গত। খোলা চুলা চুল্লি সাধারণ ইস্পাত এবং উচ্চ মানের ইস্পাত পরিশোধন করতে পারে। এর অসুবিধাগুলি হল দীর্ঘ গলিত সময়, বড় নির্মাণ বিনিয়োগ, কম জ্বালানী তাপ দক্ষতা এবং কম উত্পাদন দক্ষতা। উদাহরণস্বরূপ, একটি 300 টন খোলা চুলার চুল্লিতে স্টিলের একটি চুল্লি প্রক্রিয়া করতে প্রায় 7 ঘন্টা সময় লাগে। যাইহোক, চীনের বর্তমান পরিস্থিতিতে, ওপেন হার্থ স্টিলমেকিং এখনও বিভিন্ন ইস্পাত তৈরির পদ্ধতির মধ্যে একটি নির্দিষ্ট অবস্থান ধরে রেখেছে। গলানোর গুণমান এবং উত্পাদন দক্ষতা উন্নত করার জন্য, উন্মুক্ত চুলার চুল্লিগুলিতে অক্সিজেন ফুঁকানোর বিভিন্ন প্রক্রিয়া গ্রহণ করা হয়েছে, যার উল্লেখযোগ্য ফলাফল রয়েছে।
4. খোলা চুলা ইস্পাত তৈরির প্রধান প্রযুক্তিগত এবং অর্থনৈতিক সূচক
(1) নীচের ব্যবহার সহগ: প্রতি দিন এবং রাতে প্রতি বর্গ মিটার নীচের এলাকার ইস্পাত উত্পাদন বোঝায়। চুল্লির নীচের ব্যবহার সহগ যত বেশি হবে, এই খোলা চুলার চুল্লির শ্রম উত্পাদনশীলতা তত বেশি হবে। (2) ওপেন হার্থ ফার্নেস লাইফ: ওপেন হার্থ ফার্নেস লাইফ এবং কনভার্টার লাইফের ধারণা একই, যা ইস্পাত তৈরির চুল্লিগুলির তাপকে নতুন নির্মাণ থেকে ক্ষতি পর্যন্ত বোঝায় এবং একে খোলা চুলার চুল্লির চুল্লি জীবন বলা হয়। (3) জ্বালানী খরচ হার: প্রতি টন ইস্পাত পরিশোধিত জ্বালানী খরচের পরিমাণ বোঝায়। ব্যবহৃত বিভিন্ন জ্বালানির কারণে, তুলনা করার জন্য, প্রতি টন পরিশোধিত ইস্পাত খরচ করা তাপ প্রতি টন স্টিলের কিলোক্যালরিতে গণনা করা হয়।