L'alt forn - un forn per fondre el ferro

Per a la producció de ferro colat en la indústria metal·lúrgica usos moderns d'alt forn. Aquesta mina de forn tipus, que no és una estructura molt complexa, que, però, es veu impressionant. Per portar la producció de ferro colat a la perfecció, la humanitat ha hagut de acumulen segles d'experiència.

En part explica el que un alt forn, l'arrel paleoeslava del seu nom. "DMIT" - vol dir a bufar.

Els avantpassats dels alts forns - shtukofeny

A l'edat mitjana es necessitaven persones diferents metalls. Armes i eines estaven fetes d'acer, flexible i fort, i el ferro van ser habitual en estris domèstics. Syrodutnyh forn utilitzat per produir el metall desitjat amb un temps molt llarg, des de fa milers d'anys, i que també pot satisfer les necessitats fins que fins a les poblacions esgotades minerals fusibles. Heat aconsegueix augmentant l'altura (empenta així amplificat), la manxa d'aire bombat i de la mà. No obstant això, amb el temps els europeus van haver de moure a les matèries primeres de baixa qualitat que serveixen com a estímul per al progrés. Acer Shtukofeny la invenció, després de les quals va aparèixer el primer alt forn. Era un forn de tipus tancat que opera a un cicle particular. Es requereix mineral de càrrega, el carbó, i després s'escalfa amb un raig de pressió (esforços manuals no tenien tan acostumats impulsades per rodes d'aigua), després de la qual cosa era necessari esperar per al refredament i recuperar el metall, separant d'escala i altres subproductes no adequats anomenats floració. El principal avantatge shtukofenov consistia en una millor concentració de calor a causa del volum tancat dins el cicle de treball, a causa de la disminució de la seva fugida a l'atmosfera.

la civilització de ferro colat

El principal problema dels metal·lúrgics medievals al segle XIII va ser el ferro refractarietat. Quan shtukofene van rebre ferro (és a dir, aliatge de ferro-carboni amb una concentració de carboni de 1,7% i superior), ens va sorprendre al seu baix punt de fusió, però no vénen en plaer. El metall resultant era més fàcil d'obtenir que l'acer i especialment ferro, però les seves qualitats mecàniques en termes de la continuació consumidor pobra massa fràgil i no prou forta. No obstant això, en només dos segles, l'actitud ha canviat a la fosa. En primer lloc, l'eliminació del forn va resultar ser no complicada, pot ser fàcil d'abocar en forma fosa. En segon lloc, un metall que ha trobat encara el seu ús, i molt diversa. I en tercer lloc, que era una matèria primera per a la purificació addicional de l'acumulació excessiva de carboni i obtenir d'ells, acer era molt més fàcil que a partir del mineral. Així que, després de segles d'experimentació, s'ha trobat la tecnologia metal·lúrgica més productiva, i va inventar un alt forn. El forn a la ciutat de Westfàlia de Siegerland (segona meitat del segle XV) pot operar amb cicle continu durant diversos anys, produint diàriament més d'un mitjà de tones de ferro colat. Llavors era molt.

L'estructura d'un alt forn

Només després de visitar al costat d'aquest forn gegant, es pot veure el gran d'alt forn modern. Fotos donen una idea de la seva mida ciclopi només quan representen un home, aparentment tan petit com una formiga. No obstant això, tot i l'aparença impressionant, el principi de funcionament segueix sent el mateix, la medieval. El disseny consisteix en cinc unitats principals. La part superior d'aquests, la gola, per a la càrrega de matèria primera i la seva distribució uniforme dins el forn. A continuació es tracta d'una part d'una forma cònica, en què el procés d'escalfament i la reducció (que es descriu més endavant). El tercer es diu la part superior de la unitat de vapor, hi ha una fusió de ferro. Després, una altra part cònica, aquest cop conicitat cap avall, - les espatlles, que s'allibera des del monòxid de coc de carboni (un gas reductor). I a la part inferior - banya del qual extreure el producte acabat i la producció de residus.

química procés

processos químics es oxidant i reductor. Primers mitjans de connexió amb l'oxigen, el segon, per contra, el seu rebuig. Ori - aquest òxid, i amb la finalitat d'obtenir ferro requereix un reactiu capaç de "Seleccionar" els àtoms addicionals. paper crucial en aquest procés és un coc, mentre que la combustió emet una gran quantitat de calor i diòxid de carboni, que a altes temperatures es descompon en monòxid químicament activa i la substància inestable. SB tendeix a ser re-diòxid, i reunió amb les molècules de mineral (Fe ₂ O _3), "pren" tenir tot l'oxigen, deixant només ferro. Hi ha, per descomptat, i altres substàncies en les matèries primeres, deixalles, residus que formen, anomenats escòria. Així és com l'alt forn. Això, en termes de química, reacció de reducció bastant simple, seguit per un consum de calor.

El que és ella, un alt forn modern?

Explosió temps de vida del forn és relativament petita per a aquest tipus d'estructures d'escala - aproximadament una dècada. Durant aquest temps, l'estructura se sotmet a altes càrregues, càrregues l'escalfament tèrmic, llavors es requereix la reparació de capital o demolició. La producció de ferro colat no es pot considerar inofensiu, que s'associa amb les emissions a l'atmosfera de fòsfor, sofre i altres substàncies no és molt útil. En conjunt, aquests factors van encoratjar a molts països a reduir la producció metal·lúrgica o actualitzar-(especialment si la indústria és un senzill i econòmic de formació). d'alt forn modern - és bastant simple en el seu sistema de principi, que, però, requereix un circuit de control complicats amb múltiples llaços de control que asseguren l'ús més eficient de matèries primeres i energia.