Para a produção de ferro-gusa na indústria metalúrgica usa moderno alto-forno. Esta mina de forno tipo, que não é estrutura muito complexa, que, no entanto, parece impressionante. Para trazer a produção de ferro-gusa para a perfeição, a humanidade teve a acumular séculos de experiência.
Em parte explica o que um alto-forno, a raiz paleoeslava de seu nome. "Dmit" – significa a soprar.
Os antepassados dos altos-fornos – shtukofeny
Na Idade Média, as pessoas eram necessários diferentes metais. Armas e ferramentas eram feitas de aço, flexível e forte, e o ferro de costume continuou utensílios domésticos. forno Syrodutnyh usado para produzir o metal desejado com um tempo muito longo, por milhares de anos, e eles podem muito bem atender às necessidades até até unidades populacionais depauperadas minérios fusíveis. Calor conseguido aumentando a altura (impulso assim amplificado), o ar bombeado e mão fole. No entanto, ao longo do tempo os europeus tiveram que se mudar para menor qualidade matérias-primas que serviram de estímulo para progredir. Aço Shtukofeny a invenção, após o que o primeiro alto-forno apareceu. Era um forno do tipo fechado operando a um ciclo particular. É necessário minério de carga, o carvão e, em seguida, é aquecida com um jacto de pressão (esforços manuais faltava tão usado accionado por rodas de água), após o que foi necessário esperar para arrefecimento e recuperar o metal, separando-à partir de escala e outros subprodutos inadequados chamados flor. A principal vantagem shtukofenov consistiu em melhor concentração de calor, devido ao volume fechado, dentro do ciclo de trabalho, devido à diminuição da sua fuga para a atmosfera.
civilização ferro fundido
O principal problema da metalúrgicos medievais no século XIII era de ferro refractoriness. Quando shtukofene receberam ferro (isto é, ligas de ferro-carbono com uma concentração de carbono de 1,7% e acima), fomos surpreendidos ao seu baixo ponto de fusão, mas não veio em delírio. O metal resultante era mais fácil de obter do que o aço e, especialmente ferro, mas as suas qualidades mecânicas em termos do então pobre consumidor muito frágil e não forte o suficiente. No entanto, em apenas dois séculos, a atitude mudou para o ferro fundido. Primeiro, removendo-o do forno provou ser simples, pode ser fácil para derramar em forma derretida. Em segundo lugar, um metal que tem encontrado ainda a sua utilização, e muito diversificado. E em terceiro lugar, foi uma matéria-prima para a purificação adicional do excesso de carbono e obter deste aço foi muito mais fácil do que a partir do minério. Então, depois de séculos de experimentação, verificou-se a tecnologia metalúrgica mais produtiva, e inventou um alto-forno. O forno na cidade de Vestefália de Siegerland (segunda metade do século XV) pode operar com ciclo contínuo durante vários anos, produzindo diariamente mais de meio de toneladas de ferro-gusa. Então era muito.
A estrutura de um alto-forno
Só depois de visitar ao lado deste forno gigante, você pode ver o quão grande alto-forno moderno. Fotos dão uma idéia do seu tamanho ciclópico apenas quando eles retratam um homem, aparentemente tão pequeno como uma formiga. No entanto, apesar da aparência impressionante, o princípio de funcionamento permanece o mesmo, a medieval. O projeto consiste em cinco unidades principais. A parte de cima destes, a garganta, para o carregamento de matéria-prima e a sua distribuição uniforme no interior do forno. Abaixo é uma parte de uma forma cónica, em que o processo de aquecimento e de redução (descrito mais tarde). A terceira é chamada a parte superior da unidade de vapor, há uma fusão de ferro. Em seguida, uma outra porção afunilada, este tempo de afunilamento para baixo, – ombros, que é libertada a partir do monóxido de coque de carbono (um gás redutor). E na parte inferior – chifre da qual extrair o produto acabado e a produção de resíduos.
Química processo
Os processos químicos são oxidantes e redutores. Primeiros meios de ligação com o oxigénio, o segundo, pelo contrário, a sua rejeição. Ore – este óxido, e a fim de se obter ferro requer um reagente capaz de "Select" os átomos adicionais. papel crucial neste processo é um coque, enquanto combustão emite uma grande quantidade de calor e dióxido de carbono, que se decompõe a temperaturas elevadas em monóxido quimicamente activa e a substância instável. SB tende a tornar-se re-dióxido, e de encontro com as moléculas de minério (Fe 2 O 3), "tira" tem todo o oxigénio, deixando apenas ferro. Há, é claro, e outras substâncias nas matérias-primas, resíduos, resíduos que se formam, chamado de escória. Isto é como o alto-forno. Isto, em termos de química, reacção de redução bastante simples, seguido de um consumo de calor.
O que ela é, um alto-forno moderno?
Explosão tempo de vida do forno é relativamente pequeno para escala tais estruturas – cerca de uma década. Durante este tempo, a estrutura é submetida a cargas elevadas, sobrecarrega o aquecimento térmico, é então necessário reparação de capital e de demolição. produção de ferro-gusa não pode ser considerado inofensivo, que está associado com emissões para a atmosfera de fósforo, enxofre e outras substâncias não é muito útil. Juntos, esses fatores estimularam muitos países a reduzir a produção metalúrgica ou atualizá-lo (especialmente se a indústria é um básico e orçamento-formando). alto-forno moderno – é bastante simples em seu sistema de princípio, que, no entanto, requer um circuito de controle complicada com várias malhas de controle que garantam o uso mais eficiente de matérias-primas e energia.
