Voordat het oxystaalproces werd ingevoerd maakte men bij de productie van staal veelal gebruik van het Siemens-Martinproces. Het Siemens-Martinproces wordt ook wel afgekort met SM-proces en is vernoemd naar de uitvinders Carl Wilhelm Siemens (1823-1883) en Pierre-Émile Martin (1824-1915). en Het Siemens-Martinproces is een raffinageproces voor de vervaardiging van staal uit ruwijzer, waarbij gebruik wordt gemaakt van een vlamoven. Deze vlamoven wordt ook wel Siemens-Martinoven (SM-oven) genoemd en is gasgestookt of oliegestookt. Hieronder is het SM-proces samengevat.
Hoe werkt het Siemens-Martinproces?
Bij dit raffinageproces wordt gebruik gemaakt van een oven. Deze oven wordt doormiddel van extern toegevoegde warmte op temperatuur gehouden. Hiervoor wordt gas of olie verstookt. De SM-oven wordt gevuld met ruwijzer, schroot en kalksteen. Het kalksteen wordt toegevoegd om de silicaten en het ganggesteente te binden tot een dunne slak die op de vloeibare massa drijft.
Het schroot wordt via een laadmachine in de oven gebracht. Daarnaast worden ook het vloeibaar ruwijzer in de oven gebracht en het kalksteen. De verhoudingen tussen het schroot en het ruwijzer dat wordt toegevoerd kunnen onderling sterk verschillen. Gasbranders en oliebranders worden gebruikt om de gewenste temperatuur in de oven op pijl te houden. Het schroot en het ruwijzer vormen één grote gesmolten massa. Daarbovenop drijft de slak die door de toegevoegde kalksteen wordt gebonden. Deze slak bevat verontreinigingen en wordt opgevangen in een zogenoemde slakkenpan. Daarna wordt de slak gegranuleerd. De slak die tijdens het Siemens-Martinproces vrijkomt dient onder andere gebruikt als grondstof voor de fabricage van cement.
Onder de slak bevindt zich het vloeibare mengsel van ruwijzer en schroot. Doormiddel van oxidatie reduceert het koolstofgehalte in deze massa en ontstaat vloeibaar staal. Het vloeibare staal dat zich onderin de SM-oven verzamelt wordt afgetapt met regelmatige tussenpozen. Tijdens het aftappen kan het vloeibare staal worden voorzien van verschillende toeslagstoffen. De temperatuur in de SM-oven is goed regelbaar en daardoor is het Siemens-Martinproces goed beheersbaar. Dit zorgt voor een hoge staalkwaliteit. In tegenstelling tot het oxystaalproces kan bij het Siemens-Martinproces meer staalschroot worden toegevoegd. Bij het oxystaalproces mag maximaal 25 procent staal worden toegevoegd. Bij het Siemens-Martinproces mag deze toevoeging hoger zijn en hoeft men niet te werken met een vaste verhouding tussen het toegevoegde staalschroot en het vloeibare ruwijzer. Men kan er zelfs voor kiezen om vast ruwijzer toe te voegen. In de SM-oven wordt het ruwijzer namelijk door de hitte alsnog vloeibaar gemaakt.
Nadelen van het Siemens-Martinproces
De hoge staalkwaliteit en de beheersbaarheid van het raffinageproces kunnen het vermoeden wekken dat het SM-proces een populair proces is dat veel wordt gebruikt voor het produceren van staal. Dit is echter niet het geval. Het Siemens-Martinproces werd in 1865 voor het eerst toegepast op industriële schaal. De gehele cyclus van het laden van de oven, de raffinage en het aftappen van vloeibaar staal duurt gemiddeld meer dan 8 uur. Een gemiddelde SM-oven heeft een capaciteit van 400 ton maar de langdurige productie zorgt er voor dat het Siemens-Martinproces erg kostbaar is. Daarom wordt dit proces tegenwoordig vrijwel geheel vervangen door het oxystaalproces. In Nederland werd het Siemens-Martinproces bij de Koninklijke Hoogovens in IJmuiden toegepast in de periode van 1939 tot 1972. Toen is ook in Nederland gekozen voor het oxystaalproces.