Domna - temir eritish uchun mo'ljallangan pech

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-02 14:04

Zamonaviy metallurgiya sanoatida temir eritish uchun domna pechidan foydalaniladi. Bu juda murakkab tuzilma bo'lmagan milya tipidagi o'choq, ammo ta'sirchan ko'rinadi. Temir ishlab chiqarishni mukammallashtirish uchun insoniyat ko'p asrlik tajriba to'plashi kerak edi.

Domna pechi nima ekanligini qisman tushuntiradi, uning nomining qadimgi slavyan ildizi. “Dmit” zarba berishni anglatadi.

Domna pechlarining ajdodlari - shukofen

O'rta asrlarda odamlarga turli metallar kerak edi. Qurol va asbob-uskunalar po'latdan, egiluvchan va qattiqdan yasalgan, uy-ro'zg'or buyumlari uchun oddiy temir ishlatilgan. Pishloq-domna pechlari juda uzoq vaqt, ming yillar davomida kerakli metallni olish uchun ishlatilgan va ular past eriydigan rudalar zahiralari tugaguniga qadar ehtiyojni to'liq qondirgan. Balandlikni oshirish orqali yuqori haroratga erishildi (shunday qilib surish kuchaygan), havo ham qo'l pufaklari bilan pompalangan. Biroq, vaqt o'tishi bilan evropaliklar past sifatli xom ashyoga o'tishlari kerak edi, bu esa taraqqiyot uchun rag'bat bo'lib xizmat qildi. Shtukofen ixtiro bo'ldi, shundan so'ng birinchi yuqori o'choq paydo bo'ldi. Bu ko'ra ishlagan yopiq turdagi pech edima'lum tsikl. Unga ruda, ko'mir yuklash kerak edi, keyin puflash bilan isitish sodir bo'ldi (qo'lda harakat etarli emas edi, shuning uchun suv g'ildiraklaridan haydovchi ishlatilgan), shundan so'ng sovishini kutish va metallni ajratib olish kerak edi. uni shkaladan va kritz deb ataladigan boshqa yaroqsiz yon mahsulotlardan. Shtukofenning asosiy afzalligi uning atmosferaga oqib chiqishining kamayishi tufayli ish sikli davomida yopiq hajm tufayli issiqlik energiyasining eng yaxshi konsentratsiyasi edi.

Quyma temir tsivilizatsiyasi

XIII asrda o'rta asr metallurglarining asosiy muammosi temirning erimasligi edi. Shtukofenda quyma temir (ya'ni, uglerod konsentratsiyasi 1,7% va undan yuqori bo'lgan temir-uglerod qotishmasi) olinganida, ular uning past erish nuqtasiga hayron bo'lishdi, lekin ular xursand bo'lishmadi. Olingan metallni po'latdan va undan ham ko'proq temirdan olish osonroq edi, lekin uning mexanik fazilatlari o'sha paytdagi iste'molchilar nuqtai nazaridan juda ko'p narsani talab qildi: u juda mo'rt va etarlicha kuchli emas edi. Biroq, faqat ikki asr ichida quyma temirga bo'lgan munosabat o'zgardi. Birinchidan, uni o'choqdan olib tashlash oddiy masala bo'lib chiqdi, uni eritilgan shaklda to'kib tashlash mumkin edi. Ikkinchidan, bu metall shunga qaramay o'z qo'llanilishini topdi va u juda xilma-xildir. Uchinchidan, bu ortiqcha ugleroddan keyingi tozalash uchun xom ashyo bo'lib, undan po'lat olish rudadan ko'ra osonroq bo'lib chiqdi. Shunday qilib, ko'p asrlik tajribalardan so'ng eng samarali metallurgiya texnologiyasi topildi va yuqori o'choq ixtiro qilindi. Vestfaliyadagi Sigerland shahridagi pech (15-yilning ikkinchi yarmiasr) bir necha yil davomida uzluksiz aylanish bilan ishlashi mumkin, har kuni bir yarim tonnadan ortiq cho'yan ishlab chiqariladi. O'shanda bu juda ko'p edi.

Doma pechini qurish

Faqatgina bu gigant pechga yaqin bo'lish orqali siz zamonaviy yuqori o'choq qanchalik katta ekanligini tushunishingiz mumkin. Fotosuratlar chumolidek kichkina odamni ko'rsatgandagina uning siklopik o'lchami haqida fikr beradi. Biroq, ta'sirchan ko'rinishga qaramay, ishlash printsipi bir xil, o'rta asrlarda saqlanib qoldi. Dizayn beshta asosiy tugunni o'z ichiga oladi. Yuqori qismi, yuqori qismi, xom ashyoni yuklash va ularni o'choq ichida teng ravishda taqsimlash uchun mo'ljallangan. Uning ostida isitish va kamaytirish jarayoni sodir bo'lgan konus shaklining bir qismi (keyinchalik batafsilroq). Yuqoridan uchinchi birlik bug 'deb ataladi, bu erda temir eritiladi. Keyin yana bir konus shaklidagi qism, bu safar pastga qarab torayib, koksdan uglerod oksidi (qaytaruvchi gaz) chiqariladigan elkalardir. Eng pastki qismida esa tayyor mahsulot va ishlab chiqarish chiqindilari olinadigan temirxona joylashgan.

Jarayonlar kimyosi

Kimyoviy jarayonlar oksidlovchi va qaytaruvchidir. Birinchisi, kislorod bilan bog'lanishni, ikkinchisi, aksincha, uni rad etishni anglatadi. Ruda oksid bo'lib, temirni olish uchun qo'shimcha atomlarni "tanlay oladigan" ma'lum bir reagent kerak bo'ladi. Bu jarayonda eng muhim rolni koks o'ynaydi, u yonish paytida ko'p miqdorda issiqlik va karbonat angidridni chiqaradi, ular yuqori haroratda monooksidga parchalanadi, kimyoviy jihatdan.faol va beqaror modda. CO yana dioksidga aylanadi va ruda molekulalari (Fe₂O_{3) bilan uchrashib, ulardan barcha kislorodni «olib tashlab» qoladi. faqat temir. Albatta, xom ashyo tarkibida keraksiz boshqa moddalar mavjud bo'lib, ular shlak deb ataladigan chiqindilarni hosil qiladi. Domna pechi shunday ishlaydi. Bu, kimyo nuqtai nazaridan, issiqlik iste'moli bilan birga keladigan juda oddiy qaytarilish reaktsiyasi.}

Zamonaviy yuqori o'choq qanday?

Bunday kattalikdagi ob'ekt uchun yuqori o'choqning xizmat qilish muddati nisbatan qisqa - taxminan o'n yil. Bu vaqt ichida struktura og'ir yuklarga duchor bo'ladi, termal isitish bilan og'irlashadi, keyin kapital ta'mirlash yoki buzish talab etiladi. Temir ishlab chiqarishni zararsiz deb atash mumkin emas, u fosfor, oltingugurt va boshqa foydali bo'lmagan moddalarning atmosferaga chiqishi bilan bog'liq. Birgalikda bu holatlar ko'plab mamlakatlarni metallurgiya ishlab chiqarishni qisqartirishga yoki uni modernizatsiya qilishga undaydi (ayniqsa, sanoat asosiy va byudjetni tashkil etsa). Zamonaviy yuqori o'choq printsipial jihatdan juda oddiy tizim bo'lib, u xomashyo va energiya resurslarini eng samarali iste'mol qilishni ta'minlaydigan ko'plab boshqaruv zanjirlari bilan murakkab boshqaruv sxemasini talab qiladi.