haut fourneau – un four pour le fer de fusion

Pour la production de fonte dans l'industrie métallurgique utilise haut fourneau moderne. Ce four moi le type, ce qui est la structure très complexe, qui, cependant, est impressionnant. Pour amener la production de fonte à la perfection, l' humanité a dû accumuler des siècles d'expérience.

explique en partie ce qu'est un haut-fourneau, la racine slavon de son nom. « Dmit » – signifie souffler.

Les ancêtres des hauts fourneaux – shtukofeny

Dans le peuple du Moyen Age étaient nécessaires différents métaux. Armes et outils ont été réalisés en acier, souple et solide, et le fer ont continué d'habitude ustensiles de ménage. four Syrodutnyh utilisé pour produire le métal désiré avec un temps très long, depuis des milliers d'années, et ils peuvent bien répondre aux besoins jusqu'à ce que l'épuisement des stocks de minerais thermocollants. La chaleur obtenue en augmentant la hauteur (poussée de manière amplifiée), les coussins d'air pompé et de la main. Cependant, au fil du temps les Européens ont dû passer à des matières premières de faible qualité qui a servi de stimulant pour progresser. Acier Shtukofeny l'invention, après quoi le premier haut fourneau est apparu. Il était un four de type fermé fonctionnant à un cycle particulier. Il a fallu du minerai de charge, le charbon, et est chauffé puis avec un jet de pression (efforts manuels manquaient ainsi utilisés entraînés par des roues hydrauliques), après quoi il a fallu attendre le refroidissement et récupérer le métal, le séparant de l'échelle et d'autres sous-produits ne conviennent pas appelés fleurs. Le principal avantage shtukofenov consistait à une meilleure concentration de la chaleur en raison du volume fermé à l'intérieur du cycle de travail, en raison de la diminution de sa fuite dans l'atmosphère.

Cast civilisation de fer

Le principal problème de métallurgistes médiévaux du XIIIe siècle a été le fer réfractarité. Lorsque shtukofene reçu du fer ( à savoir, l' alliage fer-carbone avec une concentration en carbone de 1,7% et plus), nous avons été surpris de son faible point de fusion, mais elle ne vient pas dans la joie. Le métal obtenu est plus facile à obtenir que l'acier et en particulier le fer, mais ses qualités mécaniques en termes de consommation alors pauvre trop fragile et pas assez fort. Cependant, en seulement deux siècles, l'attitude a changé à la fonte. Tout d'abord, retirer du four avéré être simple, il peut être facile de verser sous forme fondue. En second lieu, un métal qui a encore trouvé son utilisation, et très diversifié. Et troisièmement, il était une matière première pour la purification supplémentaire du carbone excessive et obtenir de celle-ci l'acier était beaucoup plus facile que dans le minerai. Ainsi, après des siècles d'expérimentation, il a été constaté la technologie métallurgique la plus productive, et a inventé un haut fourneau. Le four dans la ville westphalienne de Siegerland (seconde moitié du XVe siècle) peut fonctionner avec un cycle continu pendant plusieurs années, la production d'une base quotidienne sur demi de tonnes de fonte. Puis ce fut beaucoup.

La structure d'un haut fourneau

Seulement après avoir visité à côté de ce four géant, vous pouvez voir la taille haut fourneau moderne. Photos donnent une idée de sa taille cyclopéenne seulement quand ils dépeignent un homme, apparemment aussi petit qu'une fourmi. Cependant, malgré l'apparence impressionnante, le principe de fonctionnement reste le même, l'époque médiévale. La conception se compose de cinq unités principales. Le sommet de ces derniers, la gorge, pour les matières premières du chargement et sa répartition uniforme dans le four. Ci-dessous, il est une partie d'une forme conique, dans lequel le procédé de chauffage et de réduction (décrit plus loin). Le troisième est appelé la partie supérieure de l'unité à la vapeur, il y a une fusion de fer. Ensuite, une autre partie conique, cette fois effilée vers le bas, – les épaules, qui est libéré à partir du monoxyde de carbone de coke (un gaz réducteur). Et au bas – corne à partir de laquelle extraire le produit fini et la production de déchets.

procédé Chemistry

Les procédés chimiques sont oxydants et réducteurs. des moyens de connexion d'abord avec de l'oxygène, le second, au contraire, son rejet. Ore – cet oxyde, et afin d'obtenir du fer nécessite un réactif capable de « SELECT » les atomes d'appoint. rôle crucial dans ce processus est un coke, tandis que la combustion émet une grande quantité de chaleur et du dioxyde de carbone, à des températures élevées qui se décompose en monoxyde chimiquement actif et une substance instable. SB tend à se re-dioxyde, et rencontre avec les molécules de minerai (Fe ₂ O _3), « prend » avoir tout l'oxygène, en laissant seulement le fer. Il y a, bien sûr, et d'autres substances dans les matières premières, les déchets, les résidus qui forment, appelé laitier. Voici comment le haut fourneau. Ce, en termes de chimie, réaction de réduction tout à fait simple, suivi d'une consommation de chaleur.

Qu'est-ce qu'elle, un haut fourneau moderne?

durée de vie du haut fourneau est relativement faible pour de telles structures échelle – environ une décennie. Pendant ce temps, la structure est soumise à de fortes charges, les charges de chauffage thermique, est alors nécessaire de réparation ou de démolition du capital. Pig production de fer ne peut pas être considéré comme inoffensif, elle est associée à des émissions dans l'atmosphère de phosphore, le soufre et d'autres substances ne sont pas très utiles. Pris ensemble, ces facteurs ont encouragé de nombreux pays à réduire la production métallurgique ou le mettre à jour (surtout si l'industrie est une base et la formation du budget). haut fourneau moderne – est assez simple dans son système principe, qui nécessite cependant un circuit de commande complexe avec de multiples boucles de régulation qui assurent l'utilisation la plus efficace des matières premières et de l'énergie.