Altoforno – un forno per la fusione del ferro

Per la produzione di ghisa nell'industria metallurgica utilizza moderno altoforno. Questo il mio forno tipo, che non è struttura molto complessa, che, tuttavia, sembra impressionante. Per portare la produzione di ghisa alla perfezione, l'umanità ha dovuto accumulare secoli di esperienza.

In parte ciò spiega un altoforno, la radice slava del suo nome. "Dmit" – significa far saltare in aria.

Gli antenati degli altiforni – shtukofeny

Nel Medioevo la gente sono stati necessari diversi metalli. Armi e strumenti erano di acciaio, flessibile e forte, e la solita ferro continuarono utensili domestici. Forno Syrodutnyh usato per produrre il metallo desiderato con un tempo molto lungo, per migliaia di anni, e possono anche soddisfare le esigenze fino Tolto impoverito minerali fusibili. Calore ottenuto aumentando l'altezza (spinta così amplificato), dell'aria pompata e mano soffietto. Tuttavia, nel corso del tempo gli europei hanno dovuto passare alle materie prime di bassa qualità che servivano da stimolo per il progresso. Acciaio Shtukofeny l'invenzione, dopo che è apparso il primo altoforno. Era un tipo forno chiuso operante ad un particolare ciclo. È stato necessario per caricare il minerale di ferro, carbone, e quindi viene riscaldata a soffiaggio (sforzi manuali non sono sufficienti, in modo da utilizzare l'unità idrauliche), dopo di che è stato necessario attendere il raffreddamento ed estrarre metallo, separandolo dalla scala e altro idoneo sottoprodotti, chiamato efflorescenza. Il vantaggio principale consiste nel shtukofenov migliore concentrazione del calore dovuto al volume chiuso entro il ciclo di lavoro, a causa della diminuzione della sua infiltrazione nell'atmosfera.

la civiltà ghisa

Il problema principale della metallurgia medievale nel XIII secolo era di ferro refrattarietà. Quando shtukofene ricevuto ferro (cioè, lega di ferro-carbonio con una concentrazione di carbonio di 1,7% e oltre), siamo stati sorpresi al suo basso punto di fusione, ma non è venuto a piacere. Il metallo risultante era più facile da ottenere rispetto all'acciaio e soprattutto ferro, ma le sue qualità meccaniche in termini di allora poveri consumatori troppo fragile e non abbastanza forte. Tuttavia, in soli due secoli, l'atteggiamento è cambiato per la ghisa. In primo luogo, la rimozione dal forno dimostrato di essere semplice, può essere facile da versare in forma fusa. In secondo luogo, un metallo che ha trovato ancora il suo utilizzo, e molto diversificata. E in terzo luogo, è stata una materia prima per ulteriore purificazione del carbonio eccessivo ed ottenere da esso acciaio era molto più facile che dal minerale. Così, dopo secoli di sperimentazione, è stato trovato tecnologia metallurgica più produttiva, e ha inventato un altoforno. Il forno nella città della Westfalia del Siegerland (seconda metà del XV secolo) in grado di operare a ciclo continuo per diversi anni, la produzione di base giornaliera per mezzo di tonnellate di ghisa. Poi è stato un sacco.

La struttura di un altoforno

Solo dopo aver visitato accanto a questo forno gigante, si può vedere come grande altoforno moderna. Foto danno un'idea delle sue dimensioni ciclopiche solo quando raffigurano un uomo, apparentemente piccolo come una formica. Tuttavia, nonostante l'aspetto impressionante, il principio di funzionamento rimane lo stesso, il medievale. Il progetto si compone di cinque unità principali. La parte superiore di queste, la gola, per il caricamento della materia prima e la sua distribuzione uniforme all'interno del forno. Qui di seguito è una parte di una forma conica, in cui il processo di riscaldamento e riducendo (descritto più avanti). Il terzo è chiamato il superiore dell'unità a vapore, c'è una fusione di ferro. Poi un'altra porzione rastremata, questa volta rastremazione verso il basso, – spalle, che viene rilasciato dal monossido di carbonio del coke (un gas riducente). E in fondo – di corno da cui estrarre il prodotto finito e la produzione di rifiuti.

Chimica processo

I processi chimici sono ossidanti e riducenti. Primi mezzi di collegamento con l'ossigeno, il secondo, invece, il rifiuto. Ore – questo ossido, e per ottenere ferro richiede un reagente capace di "selezionare" gli atomi supplementari. ruolo cruciale in questo processo è un coke, mentre la combustione emette una grande quantità di calore ed anidride carbonica, che alle alte temperature si decompone in monossido chimicamente attivo e sostanza instabile. SB tende a diventare re-anidride, e incontro con le molecole del minerale (Fe ₂ O _3), "assume" hanno tutto l'ossigeno, lasciando solo ferro. Ci sono, naturalmente, e di altre sostanze contenute nelle materie prime, rifiuti, residui che si formano, chiamato scorie. Questo è come l'altoforno. Questo, in termini di chimica, reazione di riduzione molto semplice, seguito da un consumo di calore.

Che cosa è lei, un moderno altoforno?

Blast tempo di vita del forno è relativamente piccolo per tali strutture scala – circa un decennio. Durante questo tempo la struttura è soggetta a carichi elevati, appesantisce il riscaldamento termico, viene quindi richiesto riparazione capitale o demolizione. produzione di ghisa non può essere considerata innocua, è associato con emissioni in atmosfera di fosforo, zolfo e altre sostanze non è molto utile. Presi insieme, questi fattori hanno incoraggiato molti paesi a ridurre la produzione metallurgica o aggiornarlo (soprattutto se l'industria è un semplice e conveniente di formazione). Moderno altoforno – è abbastanza semplice nel suo principio sistema, che, tuttavia, richiede un circuito di controllo complicato con cicli multipli di controllo per garantire l'uso più efficiente delle materie prime e dell'energia.