6.4.3 เตาโอเพนฮาร์ท (Open-Hearth Furnace)
วิวัฒนาการที่สำคัญของกระบวนการเตาออกซิเจนพื้นฐาน รากฐานการพัฒนาอยู่ที่ กระบวนการผลิตของเตาโอเพนฮาร์ท ซึ่งเป็นวิธีการพื้นฐานของการผลิตเหล็กกล้า เตาโอเพนฮาร์ทนั้น ซึ่งถูกใช้งานมานานมากกว่า 50 ปี จนในวันนี้การนิยมใช้งานก็เริ่มน้อยแทบไม่ได้ใช้แล้ว จึงมีเตาออกซิเจนพื้นฐาน และเตาอาร์คไฟฟ้าที่เป็นกระบวนการมาตรฐานในปัจจุบันมาแทนที่ ความแตกต่างของกระบวนการผลิตเหล็กกล้า 3 วิธีการ สามารถดูได้ในตารางที่ 6.2
|
เตาผลิตเหล็กกล้า |
ต้นทุนเหล็กกล้า |
นำไปใช้งาน |
การประเมิน (ขึ้นอยู่กับปริมาณการผลิต) |
|
เตาออกซิเจนพื้นฐาน |
ต้นทุนต่ำ และประสิทธิภาพสูงที่สุด |
เหล็กกล้าทั่วไป |
1 |
|
เตาอาร์คไฟฟ้า |
มีต้นุทนสูงมากกว่ากันเล็กน้อย |
เหล็กกล้าพิเศษ และเหล็กกล้าผสมสูง |
2 |
|
เตาโอเพนฮาร์ท |
ต้นทุนต่ำ |
เหล็กกล้าทั่วไป |
3 |
ตารางที่ 6.2 แสดงการเปรียบเทียบกันของกระบวนการผลิตเหล็กกล้า หลัก ๆ 3 กระบวนการ
แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window
รูปการเทน้ำเหล็กดิบลงไปในเตาโอเพนฮาร์ท
รูปเตาโอเพนฮาร์ทขณะกำลังหลอมเหล็ก
รูปกระบวนการหลอมเหล็กของเตาโอเพนฮาร์ท
รูปคนงานที่กำลังทำงานกับเตาโอเพนฮาร์ท
รูปการเทน้ำเหล็กที่หลอมเสร็จแล้วจากเตาโอเพนฮาร์ท
เตาโอเพนฮาร์ทมองผิวเผินดูคล้ายกับ อ่างล้างมือ (Washbasin) แต่ก็มีบางคนมองดูคล้ายกับรูปหัวใจ (Heart) จึงเรียกว่าเตาโอเพนฮาร์ท (หัวใจเปิด) มีท่อปล่อยเปลวไฟเพื่อเผาไหม้เหล็กในเตา แล้วก็มีท่อปล่อยออกซิเจนเพื่อเพิ่มอุณหภูมิหลอมเหลว มีการป้อนเหล็กดิบ, เศษเหล็ก, หินปูน, เหล็กพิก และแร่เหล็กบางชนิด ป้อนใส่เข้าไปที่หัวใจขนาดยักษ์ ความร้อนภายในเตาถูกทำความร้อนอุณหภูมิสูงถึง 1700 °C (3000 °F) ภายในเตาขณะทำการหลอมเหลวจะเกิดการเผาไหม้อย่างรุนแรง, การเดือดปะทุของเหล็กหลอมดูน่าตื่นตา จนหลอมเสร็จก็จะได้เหล็กกล้าที่พร้อมที่จะนำไปแปรรูปเป็นเหล็กรูปพรรณ ตามรูปแบบที่ต้องการใช้งาน
เตาโอเพนฮาร์ท สามารถผลิตเหล็กกล้าได้มากถึง 600 ตันในการให้ความร้อน 1 ครั้ง (หนึ่งรอบการทำงานที่เปลี่ยนเหล็กหลอมไปเป็นเหล็กกล้า) ในโรงงานผลิตเหล็กกล้าที่มีเตาโอเพนฮาร์ทส่วนใหญ่แล้ว จะจำนวนของเตาเป็นจำนวนมาก ซึ่งจะวางเรียงกันเป็นแถวเป็นแนว กำหนดเส้นทางป้อนน้ำเหล็กดิบ, การทำงานที่เตา และการปล่อยน้ำเหล็กที่หลอมเสร็จแล้วอย่างเป็นชัดเจน การวางเตามักจะวางยกขึ้นเหนือพื้นส่วนมากจะอยู่ที่ชั้นสอง ซึ่งสะดวกในการปล่อยขี้สแล็ก และน้ำเหล็กที่หลอมแล้ว
กระบวนการโอเพนฮาร์ท
ก๊าซธรรมชาตินิยมนำมาให้ความร้อนแก่เตาโอเพนฮาร์ท จะถูกผสมกับอากาศ เพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงทำความร้อนเตา แต่ก็มีบ้างที่ใช้น้ำมันเชื้อเพลิง, น้ำมันดิน(Tar) หรือแก๊สจากถ่านโค้ก ในกระบวนการวัฏจักรให้ความร้อนครั้งหนึ่งจะใช้เวลาถึง 10 ชั่วโมง เพื่อที่จะเกิดปฏิกิริยาหลอมละลาย ภายในเตาจะมีท่อปล่อยออกซิเจนเพื่อเพิ่มความร้อนให้แก่เตาในการหลอมโลหะ การไหลของแก๊สออกซิเจนจะพุ่งไปโดยตรงที่บริเวณการเผาไหม้ ออกซิเจนจะผสมกับเปลวไฟในเตาโอเพนฮาร์ท
วิดีโอการผลิตเหล็กโดยใช้เตาโอเพนฮาร์ท
กระบวนการโอเพนฮาร์ทดูได้ในรูป และวิดีโอด้านบน หลังจากที่แก๊สได้เผาไหม้แล้วจะไหลผ่านห้องใจกลางของเผาไหม้ของเตาโอเพนฮาร์ท เหนือวัตถุที่กำลังหลอม แก๊สเผาไหม้จะถูกสะสมความร้อนเพื่อใช้ในการหลอมโลหะ ที่ห้องที่มีอิฐทนไฟเรียงกันอย่างซับซ้อนที่เรียกกันว่า หอตรวจสอบ (Checker Chamber) อยู่ที่ปลายทั้งสองฝั่งของเตา โดยแก๊สจะต้องวิ่งผ่านหอตรวจสอบนี้เพื่อสะสมความร้อนก่อนวิ่งเข้าไปหลอมโลหะ จะมีอุณหภูมิถึง 3000°F (1650°C) การปล่อยให้แก๊สร้อนวิ่งผ่านเตาด้านหนึ่งจะใช้เวลาประมาณ 15 – 20 นาที จากนั้นก็จะมีการสลับการด้านปล่อยแก๊สไปอีกปลายด้านหนึ่งของเตา ในการสลับการด้านการปล่อยแก๊สร้อนนี้ก็เพื่อ ไม่ให้หอตรวจสอบทำงานด้านเดียวหนักเกินไป, เพิ่มประสิทธิภาพของเตา และช่วยลดมลพิษที่สะสมที่จะถูกปล่อยออกมาจากเตาหลอม การทำงานของหอตรวจสอบจะมีการสลับการทำงานกันทุก ๆ 15 – 20 นาที
การเติมเหล็กหลอมเพิ่มเข้าไปในเตาโอเพนฮาร์ท จะกระทำได้ก็ต่อเมื่อ เหล็กที่ป้อนก่อนหน้านี้เป็นของเหลวแล้ว เหล็กที่ถูกหลอมแล้วจะถูกเทลงท่อออกสู่ถังขนาดใหญ่ จากนั้นก็จะทำการเติมธาตุต่าง ๆ ที่จะผสมอยู่ในเหล็กเป็นขั้นตอนสุดท้ายในกระบวนการหลอม
หลังจากนั้นก็ทำการปล่อยเหล็กที่หลอมเสร็จแล้ว ลงสู่ถัง เหล็กกล้าจะไหลผ่านไปตามราง ในระหว่างที่ไหลจะเกิดประกายไฟแตกกระเด็นคล้ายกับดอกไม้ไฟ ขี้สแล็กจะลอยอยู่บนถัง และจะถูกตักออกลงไปที่ หม้อเก็บขี้สแล็ก (Slag pot)
เมื่อได้เหล็กกล้าหลอมแล้ว กระบวนการต่อไปจะนำเหล็กหลอมจากถังไปเทลงสู่ แม่พิมพ์อินก็อท (Ingot molds) จนกระทั่งเย็นตัวลง ซึ่งมันจะมีรูปร่างตามแบบแม่พิมพ์ที่เทลงไป
ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก
“ผู้ที่ยิ่งใหญ่ที่สุด คือ ผู้ที่ทำตนให้เล็กที่สุด ผู้ที่เล็กที่สุดก็จะกลายเป็นผู้ที่ใหญ่ที่สุด
ผู้ที่มีเกียรติ คือ ผู้ที่ให้เกียรติผู้อื่น”
ขงเบ้ง
บทความนี้เกิดจากการเขียนและส่งขึ้นมาสู่ระบบแบบอัตโนมัติ สมาคมฯไม่รับผิดชอบต่อบทความหรือข้อความใดๆ ทั้งสิ้น เพราะไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นความจริงหรือไม่ ผู้อ่านจึงควรใช้วิจารณญาณในการกลั่นกรอง และหากท่านพบเห็นข้อความใดที่ขัดต่อกฎหมายและศีลธรรม หรือทำให้เกิดความเสียหาย หรือละเมิดสิทธิใดๆ กรุณาแจ้งมาที่ ht.ro.apt@ecivres-bew เพื่อทีมงานจะได้ดำเนินการลบออกจากระบบในทันที
