Hoogoven - een oven voor het smelten van ijzer

Voor de productie van ruwijzer in de metallurgische industrie maakt gebruik van moderne hoogoven. Deze oven mijn soort, wat niet erg complexe structuur, die echter, ziet er indrukwekkend uit. Om de bring productie van ruwijzer tot in de perfectie, heeft de mensheid moest eeuwenlange ervaring ophopen.

Deels wordt uitgelegd wat een hoogoven, de Oudslavische wortel van zijn naam. "Dmit" - betekent dat op te blazen.

De voorouders van de hoogovens - shtukofeny

In de Middeleeuwen waren de mensen verschillende metalen nodig. Wapens en werktuigen werden gemaakt van staal, flexibel en sterk, en de gebruikelijke ijzeren ging op huishoudelijke gebruiksvoorwerpen. Syrodutnyh oven gebruikt om de gewenste metaal te produceren met een zeer lange tijd, voor duizenden jaren, en ze kan heel goed voldoen aan de behoeften tot tot uitgeputte visbestanden smeltbare ertsen. Warmte bereikt door de lengte (dus geamplificeerd stuwkracht), de verpompte lucht en hand balg. Echter, na verloop van tijd de Europeanen moesten verhuizen naar lage kwaliteit grondstoffen die diende als een stimulans om vooruitgang te boeken. Staal Shtukofeny de uitvinding, waarna de eerste hoogoven verschenen. Het was een gesloten type oven werkt bij een bepaalde cyclus. Het vereiste belasting erts, kool en vervolgens verwarmd met een drukspuit (handmatige inspanningen misten dus gebruikt aangedreven door water wielen), waarna het moest wachten koelen en te hergroeperen metaal te scheiden van aanslag en andere ongeschikte bijproducten genoemd bloei. Het belangrijkste voordeel shtukofenov bestond betere warmteconcentratie gevolg van het gesloten volume binnen de bedrijfscyclus, door de daling van de lekkage naar de atmosfeer.

Gietijzeren beschaving

Het grootste probleem van de middeleeuwse metaalbewerkers in de dertiende eeuw was refractaire ijzer. Wanneer shtukofene ontvangen ijzer (d.w.z. ijzer-koolstof legering met een koolstofconcentratie van 1,7% en hoger), waren we verrast het lage smeltpunt, maar kwam niet genot. De resulterende metaal was gemakkelijker te verkrijgen dan staal en in het bijzonder ijzer, maar zijn mechanische kwaliteiten op het gebied van de toenmalige arme consument te kwetsbaar en niet sterk genoeg. Echter, in slechts twee eeuwen, de houding is veranderd in het gietijzer. Ten eerste, het verwijderen van het uit de oven bleek ongecompliceerd te zijn, kan het gemakkelijk te gieten in gesmolten vorm. Ten tweede, een metaal dat nog het gebruik ervan, en zeer divers heeft gevonden. En ten derde, het uitgangsmateriaal voor verdere zuivering van de overmatige koolstof en het verkrijgen daaruit staal was veel gemakkelijker dan uit het erts. Dus, na eeuwen van experimenten, het is gebleken meest productieve metallurgische technologie en de uitvinder van een hoogoven. De oven in de Westfaalse stad Siegerland (tweede helft van de vijftiende eeuw) kan werken met continue cyclus voor meerdere jaren, het produceren van een dagelijks meer dan een halve ton ruwijzer. Toen was het een stuk.

De structuur van een hoogoven

Pas na een bezoek aan naast deze reus oven, kunt u zien hoe groot de moderne hoogoven. Foto's geven een idee van de cyclopische omvang alleen wanneer zij een man, schijnbaar zo klein als een mier verbeelden. Echter, ondanks de indrukwekkende verschijning, het bedrijfsresultaat principe blijft hetzelfde, de middeleeuwse. Het ontwerp bestaat uit vijf eenheden. De top van deze, de keel, voor het laden van grondstoffen en de uniforme verdeling in de oven. Hieronder is een deel van een conische vorm, waarbij de verwarmings- en reductiewerkwijze (later beschreven). De derde wordt de bovenzijde van het apparaat tot stoom, is er een ijzeren smelten. Dan nog een taps gedeelte, ditmaal beneden taps toelopen, - schouders, dat vrijkomt uit het kooks koolmonoxide (een reducerend gas). En helemaal onderaan - hoorn van waaruit het eindproduct en pak de productie van afval.

werkwijze Chemistry

Chemische processen zijn oxiderende en het verminderen. Eerste verbindingsmiddelen met zuurstof, de tweede, integendeel, de afwijzing. Ore - het oxide, en om ijzer te verkrijgen is een reagens dat in staat "select" extra atomen. Cruciale rol in dit proces is een cola, terwijl verbranding een grote hoeveelheid warmte en kooldioxide, dat bij hoge temperaturen ontleedt in koolmonoxide chemisch actieve en onstabiele substantie. SB neiging om re-dioxide, en ontmoeting met het erts moleculen worden _{(Fe2 O3),} "neemt" alle zuurstof, zodat alleen ijzer. Er zijn, natuurlijk, en andere stoffen in de grondstoffen, afval, residuen die vorm, de zogenaamde slakken. Dit is hoe de hoogoven. Dit, in termen van chemie, heel simpel reductie reactie, gevolgd door een warmteverbruik.

Wat is ze, een moderne hoogoven?

Hoogoven levensduur is relatief klein voor dergelijke structuren schaal - ongeveer een decennium. Gedurende deze tijd wordt de structuur onderworpen aan hoge belastingen, belast de thermische verwarming, wordt vervolgens vermogenseis reparatie of sloop. Ruwijzerproductie niet onschadelijk beschouwd wordt geassocieerd met emissies in de atmosfeer van fosfor, zwavel en andere stoffen is niet erg handig. Samen vormen deze factoren aangemoedigd veel landen metallurgische productie te verminderen of te upgraden (vooral als de industrie is een eenvoudige en budget-vormende). Modern hoogoven - is vrij eenvoudig in het principe, dat vereist echter een gecompliceerde stuurschakeling met meerdere regelkringen dat de meest efficiënt gebruik van grondstoffen en energiebronnen verzekeren.