Højovn - en ovn til smeltning af jern

Til produktion af støbejern i metalindustrien bruger moderne højovn. Denne ovn mine type, hvilket ikke er meget kompleks struktur, som dog ser imponerende. For at bringe produktion af støbejern til perfektion, har menneskeheden haft at akkumulere århundreders erfaring.

Dels forklarer, hvad en højovn, den gamle slaviske roden af sit navn. "DMIT" - betyder at blæse.

Forfædrene til de højovne - shtukofeny

I middelalderen var behov for folk forskellige metaller. Våben og redskaber var lavet af stål, fleksibel og stærk, og de sædvanlige jern gik på husgeråd. Syrodutnyh ovn bruges til at producere det ønskede metal med en meget lang tid, i tusinder af år, og de kan meget vel opfylde behovene indtil indtil nedfiskede bestande smeltelige malme. Varme opnås ved at forøge højden (således amplificerede tryk), luften pumpes og hånd bælge. Men over tid havde europæerne til at flytte til lav kvalitet råvarer, der tjente som et incitament til fremskridt. Steel Shtukofeny opfindelsen, hvorefter den første højovn optrådte. Det var en lukket type ovn, der arbejder ved en bestemt cyklus. Det påkrævede belastning malm, kul, og derefter opvarmes med et tryk jet (manuel indsats manglede således anvendte drevet af vandhjul), hvorefter det var nødvendigt at vente på afkøling og genvinde metallet, adskiller det fra skala og andre uegnede biprodukter kaldet blomstre. Den største fordel shtukofenov bestod i bedre varme koncentration på grund af det lukkede volumen inden arbejdscyklussen på grund af fald i dens lækage til atmosfæren.

Støbejern civilisation

Det største problem af middelalderlige metallurger i det trettende århundrede var resistens jern. Når shtukofene modtog jern (dvs. jern-carbon-legering med et carbon koncentration på 1,7% og derover), blev vi overrasket over dets lave smeltepunkt, men det ikke kommer i glæde. Den resulterende metal var lettere at opnå end stål og især jern, men dens mekaniske egenskaber, hvad angår det så dårlig forbruger for skrøbelige og ikke stærk nok. Men på bare to århundreder har holdningen ændret til støbejern. Første, det tages ud af ovnen viste sig at være ukompliceret, kan det være let at hælde i smeltet form,. For det andet, et metal, som har fundet endnu dens anvendelse, og meget forskelligartet. Og for det tredje, det var et råmateriale til yderligere oprensning af overdreven carbon og opnå derfra stål var meget lettere end fra malmen. Så efter århundreders eksperimenter, er det blevet konstateret mest produktive metallurgiske teknologi, og opfandt en højovn. Ovnen i den westfalske by Siegerland (anden halvdel af det XV århundrede) kan operere med kontinuerlig cyklus i flere år, der producerer dagligt i løbet af et halvt ton råjern. Så var det en masse.

Strukturen af en højovn

Først efter besøg ved siden af denne kæmpe ovn, kan du se, hvor stor moderne højovn. Billeder give en idé om dens cyclopean størrelse kun når de skildrer en mand, tilsyneladende så lille som en myre. Men på trods af den imponerende udseende, drifts-princippet forbliver den samme, den middelalderlige. Designet består af fem hovedafsnit enheder. Toppen af disse, halsen, til indlæsning rå materiale og dets ensartede fordeling inden i ovnen. Nedenfor det er en del af en konisk form, hvor opvarmningen og reducere fremgangsmåde (beskrevet senere). Den tredje kaldes toppen af enheden til damp, er der et strygejern smeltning. Derefter en anden tilspidsede del, denne gang nedadgående tilspidsning, - skuldre, som frigives fra koks carbonmonoxid (en reducerende gas). Og i bunden - horn, hvorfra man kan udvinde det færdige produkt og produktion af affald.

proces Kemi

Kemiske processer er oxiderende og reducerende. Først forbindelse betyder med ilt, den anden, tværtimod, dens afvisning. Malm - dette oxid og for at opnå jern kræver et reagens i stand til "vælg" de ekstra atomer. Afgørende rolle i denne proces er en koks, mens forbrænding udsender en stor mængde varme og carbondioxid, som ved høje temperaturer nedbrydes til kulilte kemisk aktive og ustabil substans. SB tendens til at blive re-dioxid, og møde med ore-molekyler (Fe ₂ O _3), "tager" har al ilt, hvilket kun efterlader jern. Der er, selvfølgelig, og andre stoffer i råmaterialerne, affald, rester, der danner, kaldet slagge. Dette er, hvordan højovnen. Dette, i form af kemi, ganske enkel reduktionsreaktion, efterfulgt af en varmeforbrug.

Hvad er hun, en moderne højovn?

Højovn levetid er relativt lille for sådanne strukturer skala - omtrent et årti. I denne periode strukturen udsættes for høje belastninger, belaster termisk opvarmning, er der så behov kapital reparation eller nedrivning. Råjern produktion kan ikke betragtes som uskadelige, er det forbundet med emissioner til atmosfæren af fosfor, svovl og andre stoffer er ikke meget nyttig. Tilsammen disse faktorer tilskyndet mange lande til at begrænse metallurgiske produktion eller opgradere den (især hvis industrien er en grundlæggende og budget-dannende). Moderne højovn - er ganske enkel i sit princip system, som kræver imidlertid en kompliceret styrekredsløb med flere reguleringskredse, der sikrer den mest effektive udnyttelse af råvarer og energi.