Masugn - en ugn för smältning järn

För produktion av råjärn inom metallurgin använder modern masugn. Denna ugn min typ, vilket inte är mycket komplex struktur, som dock ser imponerande. För att få produktionen av råjärn till perfektion, har mänskligheten tvungen att samla århundraden av erfarenhet.

Delvis förklarar vad en masugn, Gamla slaviska roten till sitt namn. "Dmit" - betyder att blåsa.

Förfäderna av masugnar - shtukofeny

Under medeltiden människor behövdes olika metaller. Vapen och verktyg gjordes av stål, flexibel och stark, och den vanliga järn pågick husgeråd. Syrodutnyh ugn används för att producera den önskade metallen med en mycket lång tid, i tusentals år, och de kan mycket väl möta behoven tills dess uttömda bestånd smält malmer. Värme uppnås genom att öka höjden (så amplifierade dragkraft), luft pumpas och handbälgar. Men under tiden européerna fick flytta till låg kvalitet råvaror som fungerade som en stimulans för att utvecklas. Stål Shtukofeny uppfinningen, varefter den första masugnen uppträdde. Det var en sluten typ ugn som arbetar vid en speciell cykel. Det krävs belastning malm, kol, och därefter upphettas med en tryckstråle (manuella insatser saknade så används driven av vattenhjul), varefter det var nödvändigt att vänta på kylning och återvinna metallen, separera det från skalan och andra olämpliga biprodukter kallas blomning. Den största fördelen shtukofenov bestod i bättre värme koncentration på grund av den slutna volymen inom arbetscykeln, på grund av minskningen av dess läckage till atmosfären.

Gjutjärn civilisationen

Det största problemet med medeltida metallurger i det trettonde århundradet var refraktäritet järn. När shtukofene erhöll järn (dvs järn-kol-legering med en kol-koncentration av 1,7% och över), var vi överraskade av dess låga smältpunkt, men det inte kommer i glädje. Den resulterande metall var lättare att erhålla än stål och speciellt järn, men dess mekaniska kvaliteter i termer av den då fattiga konsumenten alltför skör och inte tillräckligt stark. Men på bara två århundraden har attityden förändrats till gjutjärn. Först ta bort den från ugnen visade sig vara okomplicerad, kan det vara lätt att hälla i smält form. För det andra, en metall som har hittat ännu dess användning, och mycket varierande. Och för det tredje, det var en råvara för ytterligare rening av det alltför kol och erhållande däri stålet var mycket lättare än från malmen. Så, efter århundraden av experimenterande, har det visat sig mest produktiva metallurgisk teknik och uppfann en masugn. Ugnen i westfaliska staden Siegerland (andra halvan av XV-talet) kan arbeta med kontinuerlig cykel under flera år, vilket ger en daglig basis över en halv ton råjärn. Sedan var det en hel del.

Strukturen hos en masugn

Först efter att ha besökt bredvid denna jätte ugn, kan du se hur stor modern masugn. Foton ge en uppfattning om dess cyklop storlek endast när de skildrar en man, till synes så liten som en myra. Trots den imponerande utseende, den operativa principen är densamma, den medeltida. Konstruktionen består av fem huvudenheter. Toppen av dessa, halsen, för laddning av råmaterial och dess enhetliga fördelning i ugnen. Nedan är det en del av en konisk form, i vilken uppvärmnings- och reduktionsprocessen (beskrivs senare). Den tredje kallas toppen av aggregatet till ånga, det finns en järnsmältning. Sedan en annan avsmalnande delen, denna gång nedåt avsmalnande, - axlar, som frigörs från koks kolmonoxid (en reducerande gas). Och längst ner - horn för att extrahera den färdiga produkten och produktionen av avfall.

process Chemistry

Kemiska processer oxiderande och reducerande. Första anslutningsorgan med syre, det andra, tvärtom, dess avslag. Malm - denna oxid, och i syfte att erhålla järn kräver en reagens med förmåga att "välja" de extra atomer. Avgörande roll i denna process är en koks, medan förbränning avges en stor mängd värme och koldioxid, som vid höga temperaturer sönderdelas till kolmonoxid kemiskt aktiv och instabil substans. SB tenderar att bli re-dioxid, och möte med malm molekylerna (Fe ₂ O _3), "äger" har allt syre, vilket innebär att endast järn. Det finns, naturligtvis, och andra ämnen i råmaterialen, avfall, rester som bildar, kallas slagg. Detta är hur masugnen. Detta, i termer av kemi, ganska enkel reduktionsreaktion, följt av en värmeförbrukning.

Vad är hon, en modern masugn?

Masugns livslängd är relativt liten för sådana strukturer skala - ungefär ett decennium. Under denna tid strukturen utsätts för höga belastningar, belastar termisk uppvärmning, krävs då kapital reparation eller rivning. Tackjärn produktion kan inte anses vara ofarliga, är det förknippas med utsläpp i atmosfären av fosfor, svavel och andra ämnen är inte särskilt användbart. Sammantaget dessa faktorer uppmuntrade många länder att begränsa metallurgisk produktion eller uppgradera den (speciellt om branschen är en grundläggande och budget bildande). Modern masugns - är ganska enkel i sin princip systemet, vilket emellertid kräver en komplicerad styrkrets med flera reglerkretsar som säkerställer den mest effektiva användningen av råmaterial och energi.