Domna ay isang hurno para sa pagtunaw ng bakal

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2024-01-02 14:03

Para sa pagtunaw ng bakal sa modernong industriya ng metalurhiko, ginagamit ang isang blast furnace. Ito ay isang shaft-type furnace, na hindi isang napaka-komplikadong istraktura, na, gayunpaman, ay mukhang kahanga-hanga. Upang gawing perpekto ang paggawa ng bakal, kinailangan ng sangkatauhan na makaipon ng maraming siglo ng karanasan.

Partly na nagpapaliwanag kung ano ang blast furnace, ang Old Slavonic root ng pangalan nito. Ang ibig sabihin ng "Dmit" ay pumutok.

Mga ninuno ng mga blast furnace - shukofen

Noong Middle Ages, kailangan ng mga tao ng iba't ibang metal. Ang mga sandata at kasangkapan ay gawa sa bakal, nababaluktot at matigas, at ordinaryong bakal ang ginamit para sa mga kagamitan sa bahay. Ang mga hurno ng sabog ng keso ay ginamit upang makuha ang ninanais na metal sa napakatagal na panahon, sa loob ng millennia, at ganap nilang nasiyahan ang mga pangangailangan hanggang sa maubos ang mga reserba ng mababang natutunaw na ores. Ang isang mataas na temperatura ay nakamit sa pamamagitan ng pagtaas ng taas (ito ay kung paano tumaas ang thrust), ang hangin ay binomba din gamit ang mga hand bellow. Gayunpaman, sa paglipas ng panahon, ang mga Europeo ay kailangang lumipat sa mas mababang kalidad ng mga hilaw na materyales, na nagsilbing insentibo para sa pag-unlad. Ang Shtukofen ay naging imbensyon pagkatapos ay lumitaw ang unang pugon ng sabog. Ito ay isang closed type oven, na gumana ayon satiyak na cycle. Kinakailangan na mag-load ng mineral, karbon sa loob nito, pagkatapos ay naganap ang pag-init na may pamumulaklak (walang sapat na manu-manong pagsisikap, kaya ginamit ang isang biyahe mula sa mga gulong ng tubig), pagkatapos nito kinakailangan na maghintay para sa paglamig at kunin ang metal, na naghihiwalay. ito mula sa sukat at iba pang hindi angkop na by-product na tinatawag na kritz. Ang pangunahing bentahe ng shtukofen ay ang pinakamahusay na konsentrasyon ng thermal energy dahil sa saradong volume sa panahon ng working cycle, dahil sa pagbaba ng pagtagas nito sa atmospera.

Cast Iron Civilization

Ang pangunahing problema ng mga medyebal na metallurgist noong ikalabintatlong siglo ay ang pagiging infusibilidad ng bakal. Kapag ang cast iron (iyon ay, isang iron-carbon alloy na may carbon concentration na 1.7% at mas mataas) ay nakuha sa shtukofen, nagulat sila sa mababang punto ng pagkatunaw nito, ngunit hindi sila natuwa. Ang resultang metal ay mas madaling makuha kaysa sa bakal, at higit pa sa bakal, ngunit ang mga mekanikal na katangian nito mula sa punto ng view ng mga mamimili noon ay nag-iwan ng maraming nais: ito ay masyadong marupok at hindi sapat na malakas. Gayunpaman, sa loob lamang ng dalawang siglo, ang mga saloobin sa cast iron ay nagbago. Una, ito ay naging isang simpleng bagay upang alisin ito mula sa pugon, maaari lamang itong matuyo sa tinunaw na anyo. Pangalawa, ang metal na ito ay gayunpaman ay natagpuan ang aplikasyon nito, at ito ay napaka-magkakaibang. At pangatlo, ito ay isang hilaw na materyal para sa karagdagang paglilinis mula sa labis na carbon, at ito ay naging mas madaling makakuha ng bakal mula dito kaysa sa mineral. Kaya, pagkatapos ng mga siglo ng mga eksperimento, natagpuan ang pinaka-produktibong teknolohiyang metalurhiko, at naimbento ang isang blast furnace. Oven sa Westphalian city ng Siegerland (ikalawang kalahati ng ika-15siglo) ay maaaring gumana nang may tuluy-tuloy na pag-ikot sa loob ng ilang taon, na gumagawa araw-araw ng higit sa isa at kalahating toneladang pig iron. Napakarami noon.

Paggawa ng blast furnace

Sa pamamagitan lamang ng pagiging malapit sa higanteng furnace na ito, mauunawaan mo kung gaano kalaki ang modernong blast furnace. Ang mga litrato ay nagbibigay ng ideya sa kanyang laki ng cyclopean kapag ipinakita nila ang isang tao na tila kasing liit ng langgam. Gayunpaman, sa kabila ng kahanga-hangang hitsura, ang prinsipyo ng operasyon ay nanatiling pareho, medyebal. Kasama sa disenyo ang limang pangunahing node. Ang itaas, ang tuktok, ay idinisenyo upang i-load ang mga hilaw na materyales at ipamahagi ang mga ito nang pantay-pantay sa loob ng pugon. Sa ibaba nito ay isang bahagi ng korteng kono na hugis kung saan nagaganap ang pag-init at proseso ng pagbabawas (higit pa tungkol doon sa ibang pagkakataon). Ang ikatlong yunit mula sa itaas ay tinatawag na singaw, kung saan ang bakal ay natutunaw. At ang isa pang conical na bahagi, sa pagkakataong ito ay patulis pababa, ay ang mga balikat, kung saan ang carbon monoxide (pagbabawas ng gas) ay inilabas mula sa coke. At sa pinakailalim ay isang forge kung saan kinukuha ang tapos na produkto at basura sa produksyon.

Kimika sa proseso

Ang mga kemikal na proseso ay oxidative at reductive. Ang una ay nangangahulugan ng koneksyon sa oxygen, ang pangalawa, sa kabaligtaran, ang pagtanggi nito. Ang ore ay isang oksido, at upang makakuha ng bakal, kinakailangan ang isang tiyak na reagent na maaaring "pumili" ng mga karagdagang atomo. Ang pinakamahalagang papel sa prosesong ito ay nilalaro ng coke, na sa panahon ng combustion ay naglalabas ng malaking halaga ng init at carbon dioxide, na sa mataas na temperatura ay nabubulok sa monoxide, chemically.aktibo at hindi matatag na sangkap. Ang CO ay may posibilidad na maging dioxide muli, at, kapag nakikipagkita sa mga molekula ng ore (Fe₂O_{3), “tinatanggal” ang lahat ng oxygen mula sa kanila, na iniiwan bakal lamang. Mayroong, siyempre, iba pang mga sangkap sa mga hilaw na materyales, na hindi kailangan, na bumubuo ng isang basurang produkto na tinatawag na slag. Ito ay kung paano gumagana ang isang blast furnace. Ito ay, mula sa punto ng view ng chemistry, isang medyo simpleng reduction reaction, na sinamahan ng pagkonsumo ng init.}

Ano ang hitsura ng modernong blast furnace?

Ang buhay ng serbisyo ng isang blast furnace ay medyo maikli para sa isang pasilidad na ganito kalaki - mga isang dekada. Sa panahong ito, ang istraktura ay sumasailalim sa mabibigat na karga, na pinalala ng thermal heating, pagkatapos ay kinakailangan ang isang malaking overhaul o demolition. Ang produksyon ng bakal ay hindi matatawag na hindi nakakapinsala, ito ay nauugnay sa mga paglabas ng posporus, asupre at iba pang hindi masyadong kapaki-pakinabang na mga sangkap sa kapaligiran. Kung pagsasama-samahin, hinihikayat ng mga pangyayaring ito ang maraming bansa na bawasan ang produksyon ng metalurhiko o gawing moderno ito (lalo na kung ang industriya ay basic at bumubuo ng badyet). Ang modernong blast furnace ay isang medyo simpleng sistema sa prinsipyo, na, gayunpaman, ay nangangailangan ng isang kumplikadong control scheme na may maraming control loops na nagsisiguro ng pinakamabisang pagkonsumo ng mga hilaw na materyales at mapagkukunan ng enerhiya.