Malzeme bilgisi bölümümüzde bu yazımızı Çelik üretim yöntemlerinden, Siemens Martin Çelik Üretim Yöntemi konusuna ayırdık. Bu yazıda. Siemens Martin metodunun avantaj ve dezavantajları, çalışma sistemi ve Siemens Martin fırınlarının özelliklerine değineceğiz.
Siemens Martin Çelik Üretim Yöntemi
Hurda çeliğin eriyik ham demirin aynı anda kullanılması, böylelikle hurda malzemenin tekrar üretime katılmasını ve katkılı çelik üretimini amaçlayan bir yöntemdir. Isıtılmış hava sıcaklığı 2000 C ye kadar çıkarılmıştır. Fırına 1/3 oranında hurda ve kireçtaşı konur ve 3 saat ısıtılır. Sonra fırına eriyik hamdemir konulur. Üretim esnasında eriyikten örnekler alınarak analiz yapılır. Böylelikle kaliteli çelik üretilmiş olur.
Adını, 1864’de bu yöntemi keşfeden Pierre Emile Martin ve sonradan bu çelik üretim yöntemini geliştiren William Siemens’ten almıştır. Çelik üretim yöntemleri arasında değerini yitirmeyen eski bir yöntemdir. Ancak bazı sebeplerden ötürü günümüzde kullanımı azalmıştır.
Siemens Martin Çelik Üretim Yönteminin çalışma prensibi
Bu yöntemde banyo küvetlerini andıran bir ocaktan oluşan alev fırını kullanılır. Siemens-Martin fırınlarında yüksek sıcaklıklara ulaşılması gerekir. Bunun için yanmayı temin eden havayı önceden ısıtmak gerekir.
siemens martin çelik üretim yöntemi çalışma prensibi (yukarıda)
Önceden ısıtma işlemi, bacaya gidecek olan gaz ile ısıtılmış olan tuğlalı bir ısı sistemi içerisinden havanın geçirilmesiyle yapılır. Önceden ısıtma işleminin yapıldığı sistemin soğumaması için, bu hava akımının yönü her 15 dakikada bir değiştirilir. Önceden ısıtma sistemi fırının alt kısımlarında bulunmaktadır. Önceden ısıtılan hava, brülör geçitlerinde sıvı ya da gaz yakacaklar ile karşılaşır. Bu karışım fırını alevlendirir. Oluşan alev şarj maddelerini ve fırının içindeki tuğlaları ısıtır
Siemens Martin Çelik Üretim Yönteminin avantajı
Siemens martin çelik üretim yönteminin bir avantajı ham demirden başka hurdaları ergitmek sureti ile çelik üretimi yapmanın mümkün olmasıdır. Üretilen çelik burada da konvertörlerde olduğu gibi akıcı bir sıvı haldedir. Siemens Martin fırınlarının çatıları silikat tuğlalardan yapılır. Bu şekilde fırını 1600 c- 1700c sıcaklıklara kadar çıkmak mümkündür. Siemens Martin fırınlarında ısıtma için, taş kömürü, linyit kömürü, jeneratör gazı ve türlü petrol ürünleri kullanılır.
Bu tür fırınlarda düşük kalorili gazlar kullanılacaksa, gazın önceden ısıtılması gerekir. Hurda malzemenin ardından fırına kireç taşı, daha sonra da ergimiş hâldeki ham demir ilâve edilir. Kok kömürü veya fuel oil kullanılması durumunda fırının ön ısıtmaya gerek yoktur. Siemens Martin fırınlarının çalışma süreleri 5 – 15 saat arasındadır ve 10 ayda bir bu fırınların bakımı yapılır.
Siemens-Martin (Simens-Martin) fırınlarında çelik üretimi için hurda malzeme, kireç taşı ve ergimiş demir kullanılmaktadır.
Ergimeyle birlikte fırın içindeki karışımın yabancı maddeleri cüruf hâline gelir. Bu cüruf içinde, çelik için zararlı olan tüm yabancı maddeler bulunmaktadır. Cürufun fırın içindeki hava akımıyla önceden ısıtma sistemine zarar vermemesi için cüruf toplama havuzları fırın içinde bulunmaktadır.
Siemens Martin çelik üretim yönteminde, 250 ton kapasiteli tipik bir fırının ebatları şunlardır. Boy 15 m, Genişlik 6 m, ve 1 metre derinliğinde sıvı çelik tutabilecek özelliktedir. Genellikle bu ocakların kapasitesi her ısı devresi için 100-375 ton kadardır. Her devre 8- 10 saat sürer.