Avotakka - laitteet tietyn koostumuksen ja laadun teräksen sulattamiseksi romuraudasta ja raakaraudasta. Avotakka sai nimensä keksijän nimestä - ranskalainen insinööri Pierre Martin, joka kehitti sen vuonna 1864.
Teknologia
Avain valuraudan muuntamiseen teräkseksi on vähentää hiilen ja epäpuhtauksien pitoisuuksia. Tämän tavoitteen saavuttamiseksi käytetään menetelmää niiden selektiiviseen hapettumiseen ja poistamiseen kuoniksi ja kaasuiksi sulatuksen aikana. Teräksen sulatus tapahtuu seuraavissa vaiheissa: sulatetaan seos sulattamista varten, joka koostuu romusta, kivihiilestä, juoksutteista (varaus) ja nestemäisen metallihauteen lämmittämisestä. Päätavoitteena on fosforin poisto. Vaihe tapahtuu suhteellisen alhaisessa lämpötilassa. Seuraava vaihe on metallihauteen kiehuminen. Se tapahtuu korkeammissa lämpötiloissa, noin 2000 astetta. Tavoitteena on poistaa ylimääräinen hiili. Ja lopuksi teräksen hapettuminen, rautaoksidin pelkistys.
Koko sulatusprosessi kestää 3-6 tuntia, polttoaineena käytetään maakaasua tai polttoöljyä.
Muutama tosiasia historiasta
Muunninprosessit valuteräksen valmistamiseksi, jotka olivat olemassa 1800-luvun lopulla, eivät sallineet teräksen tuottamista suurina määrinä ja niiden tarjoamien ominaisuuksien saavuttamista. Siihen aikaan teollisuudessa kertyneet valtavat halvan rautaromun kannustivat metallurgia etsimään tuottavampaa ja halvempaa tekniikkaa romun sekä raakaraudan jalostamiseksi teräkseksi.
Perinnöllisen metallurgian insinööri Pierre Martin ratkaisi tämän ongelman onnistuneesti, joka sai valuterästä ranskalaisessa Sireilissä sijaitsevassa tehtaassa polttouunissa vuonna 1864. Ajatuksena oli saada nestemäistä terästä sulattamalla romu ja valurauta jälkikaiunta-uunin tulessa. Menestystä helpotti veljien Williamsin ja Friedrich Siemensin keksinnön soveltaminen lämmön talteenottoon pakokaasuista. Lämmöntalteenottomenetelmä koostui siitä, että regeneraattoreiden läpi kulkevien palamistuotteiden lämpö kerääntyi suuttimiin ja palasi yhdessä puhallinilman kanssa uunin työskentelyalueelle. Palamistuotteiden lämmön talteenotto mahdollisti uunin lämpötilan nostamisen nestemäisen teräksen sulattamiseen vaadittaviin arvoihin.
Menestys maailmanlaajuisesti
Kaikki tuolloin teollisesti kehittyneet maat toivat teollisuuteen nopeasti käyttöön avoimen tulisijaprosessin. Avotakka-menetelmä otti johtavan aseman johtuen sen teknologisesta joustavuudesta, skaalautuvuudesta, hallittavuudesta ja mahdollisuudesta saada kaikki silloinkin tunnetut teräslaadut. Fosforipitoisten valurautojen käsittelytekniikan kehittyessä sen merkitys on kasvanut entisestään.
Ensimmäiset avotakka-uunit olivat tietysti epätäydellisiä. Holvit olivat hauraita. Uunien tulisijailla oli hyvin lyhyt käyttöikä. Työtila ei ollut tarpeeksi pitkä, kylpyhuoneet olivat liian syviä. Ajan myötä holvit alettiin tehdä suoremmiksi, mikä lisäsi uunien kulutuskestävyyttä.
