فرن الانفجار - فرن لصهر الحديد

لإنتاج الحديد الخام في الصناعات المعدنية يستخدم فرن الانفجار الحديثة. هذه الألغام فرن نوع، وهي ليست بنية معقدة جدا، التي، مع ذلك، تبدو مثيرة للإعجاب. لجعل إنتاج الحديد الخام إلى الكمال، كان الجنس البشري إلى تراكم قرون من الخبرة.

يفسر جزئيا ما فرن الانفجار، والجذر السلافية القديمة من اسمها. "دميت" - يعني لتفجير.

أسلاف الأفران - shtukofeny

في العصور الوسطى كان هناك حاجة الناس معادن مختلفة. وقدمت أسلحة وأدوات من الصلب ومرنة وقوية، وذهب الحديد المعتاد على الأواني المنزلية. فرن Syrodutnyh تستخدم لإنتاج المعدن المطلوب مع وقتا طويلا جدا، منذ آلاف السنين، وأنها قد تلتقي بكثير من الاحتياجات حتى حتى نفاذ الكمية المنضب خامات المخصبة. الحرارة حققت عن طريق زيادة ارتفاع (تضخيم ذلك التوجه)، ومنفاخ الهواء ضخ واليد. ومع ذلك، مع مرور الوقت كان الأوروبيون للانتقال إلى المواد الخام ذات الجودة المنخفضة التي كانت بمثابة حافز للتقدم. الصلب Shtukofeny اختراع، وبعد ذلك ظهر أول فرن الانفجار. وكان نوع الفرن مغلق العاملة في دورة معينة. أنها تتطلب خام الحمل، والفحم، وبعد ذلك يتم تسخين مع طائرة الضغط (جهود اليدوية تفتقر لذلك استخدمت يقودها النواعير)، وبعد ذلك كان لا بد من الانتظار للتبريد واسترداد المعادن، ويفصلها عن نطاق وغيرها من المنتجات الثانوية غير مناسبة دعا ازهر. وshtukofenov الميزة الرئيسية تتمثل في تركيز الحرارة أفضل نظرا لحجم مغلقة داخل دورة العمل، ويرجع ذلك إلى انخفاض التسرب إلى الغلاف الجوي.

حضارة الحديد الزهر

وكانت المشكلة الرئيسية من المعادن في العصور الوسطى في القرن الثالث عشر الحديد حران. عندما shtukofene تلقى الحديد (أي سبائك الحديد والكربون مع تركيز الكربون من 1.7٪ وما فوق)، وقد فوجئنا في انخفاض درجة انصهار، ولكنه لم يأت في فرحة. كان المعدن الناتج الأسهل للحصول على من الصلب وخصوصا الحديد، ولكن الصفات الميكانيكية من حيث آنذاك الفقراء المستهلك هشة جدا وليس قويا بما فيه الكفاية. ومع ذلك، في قرنين فقط، تغير الموقف من الحديد الزهر. أولا، إزالته من الفرن ثبت أن غير معقدة، يمكن أن يكون من السهل أن يصب في شكل ذاب. ثانيا، وهو معدن التي وجدت بعد استعمالها، ومتنوعة جدا. وثالثا، كان المادة الخام لمزيد من تنقية الكربون الزائد والحصول منها كان الصلب أسهل بكثير من من خام. وهكذا، بعد قرون من التجريب، فقد وجد التكنولوجيا المعدنية الأكثر إنتاجية، واخترع فرن الانفجار. الفرن في مدينة ستفاليا من Siegerland (النصف الثاني من القرن الخامس عشر) يمكن أن تعمل مع دورة مستمرة لعدة سنوات، وتنتج يوميا أكثر من نصف طن من الحديد الزهر. ثم كان كثيرا.

هيكل فرن الانفجار

فقط بعد زيارة بجانب هذا الفرن عملاق، يمكنك أن ترى كيف كبير فرن الانفجار الحديثة. الصور تعطي فكرة عن حجمه السيكلوبروبان فقط عندما يصورون رجلا، على ما يبدو صغيرة مثل نملة. ومع ذلك، على الرغم من ظهور مثير للإعجاب، ومبدأ التشغيل لا يزال هو نفسه، والقرون الوسطى. تصميم يتكون من خمس وحدات رئيسية. على رأس هذه، الحلق، لتحميل المواد الخام وتوزيع موحد لها داخل الفرن. أدناه هو جزء من شكل مخروطي، حيث عملية التسخين والحد (وصفها لاحقا). ويطلق على ثالث أعلى وحدة إلى بخار، هناك انصهار الحديد. ثم جزء مدبب أخرى، وهذه المرة مستدق نحو الانخفاض، - الكتفين، والتي يتم تحريرها من أول أكسيد الكربون وفحم الكوك (غاز الحد). وفي أسفل جدا - قرن من خلالها استخراج المنتج النهائي و إنتاج النفايات.

الكيمياء العملية

العمليات الكيميائية والمؤكسدة والحد. الاتصال الأول يعني مع الأكسجين، والثاني، على العكس من ذلك، رفضها. خام - وهذا أكسيد، ومن أجل الحصول على الحديد يتطلب قادرة كاشف من "حدد" ذرات إضافية. دورا حاسما في هذه العملية هو فحم الكوك، في حين الاحتراق تنبعث كبير كمية الحرارة وثاني أكسيد الكربون، والتي في درجات حرارة عالية تتحلل إلى أول أكسيد نشط كيميائيا ومادة غير مستقرة. SB تميل إلى أن تصبح إعادة ثاني أكسيد، والاجتماع مع جزيئات خام (الحديد ₂ O _3)، "يأخذ" لديهم كل الأكسجين، وترك الحديد الوحيد. هناك، بطبيعة الحال، وغيرها من المواد في المواد الخام والنفايات والمخلفات التي تشكل، ودعا الخبث. هذه هي الطريقة التي فرن الانفجار. هذا من حيث الكيمياء، وتفاعل اختزال بسيط للغاية، تليها استهلاك الحرارة.

ما هو أنها، فرن الانفجار الحديث؟

انفجار وقت الحياة فرن صغير نسبيا لمثل هذه الهياكل على نطاق و- ما يقرب من عقد من الزمان. خلال هذا الوقت الذي يخضع فيه هيكل لارتفاع الأحمال والأعباء التدفئة الحرارية، وبعد ذلك يجب إصلاح رأس المال أو الهدم. إنتاج الحديد الخام لا يمكن أن تعتبر غير مؤذية، ويرتبط ذلك مع الانبعاثات في الغلاف الجوي من الفوسفور والكبريت وغيرها من المواد ليست مفيدة للغاية. مجتمعة، شجعت هذه العوامل العديد من البلدان للحد من الصناعات المعدنية أو رفع مستواه (وخاصة إذا كانت الصناعة هي الأساسية والتي تشكل الميزانية). فرن الانفجار الحديث - هو بسيط جدا في النظام الرئيسي، والتي، مع ذلك، يتطلب دائرة التحكم المعقدة مع الحلقات تحكم متعددة التي تضمن الاستخدام الأمثل للمواد الخام والطاقة.