Domna je peć za topljenje gvožđa

Gornja peć se koristi za topljenje gvožđa u modernoj metalurškoj industriji. Ova peć je vrsta rudnika , što nije komplikovana struktura, koja, međutim, izgleda impresivno. Da dovede proizvodnju livenog gvoždja do savršenstva, čovječanstvo je moralo da akumulira vekovjeku iskustvo.

Djelimično objašnjava kakva je pećina, staroslovenskog korena njenog imena. "Kriviti" znači da udari.

Preci iz visokih peći - tuukofen

U srednjem vijeku ljudi su imali različite metale. Oružje i alat su napravljeni od čelika, fleksibilni i čvrsti, a obično gvožđe se koristi za predmete od domaćinskog pribora. Peći sa kiselim ognjištem su korišćene za proizvodnju pravog metala već dugo vremena, na milenijum i potpuno su zadovoljavali potrebe dok se zaliha niskih talasa ne iscrpljuju. Visoke temperature su postignute povećanjem visine (tako povećane vuče), vazduh je potresen i ručno upravljane krzno. Međutim, tokom vremena, Evropljani su morali da pređu na manje kvalitetne sirovine, što je poslužilo kao podsticaj za napredak. Stukofen je postao pronalazak, nakon čega se pojavila prva peći. Bila je zatvorena peć koja je delovala na određenom ciklusu. Potrebno je ulagati rude, ugalj, onda je bilo grijanja sa duvanom (nije bilo dovoljno ručnog napora, tako da je pogon korišten sa vodenih točkova), nakon čega je bilo potrebno čekati hlađenje i izvaditi metal, razdvajati ga od vaga i druge neadekvatne nusprodukte pod nazivom kritzey. Glavna prednost pištolja je bila bolja koncentracija toplotne energije zbog zatvorenog volumena tokom radnog ciklusa, usled smanjenja curenja u atmosferu.

Civilizacija od gvožđa

Glavni problem srednjevekovnih metalurgija u trinaestom veku bio je refraktura gvožđa. Kada je u štukofenu dobio liveno gvožđe (tj. Legura gvožđa i ugljenika sa koncentracijom ugljenika od 1,7% i više), bila je iznenađena na niskom tačku topljenja, ali to nije bilo iznenađenje. Dobijeni metali je lakše dobiti od čelika i posebno gvožđa, ali njegov mehanički kvalitet s tačke gledišta tadašnjih potrošača ostavio je mnogo željenog: previše krhki i nije dovoljno jak. Međutim, za samo dva veka odnos prema krunu je izmenjen. Prvo, jednostavno je bilo da je izvučemo iz peći, jednostavno se može isušiti u stalnom obliku. Drugo, ovaj metal je pronašao svoju primenu i veoma raznolik. I treće, to je bio sirov materijal za dalje prečišćavanje od viška ugljenika, a bilo je mnogo lakše dobiti čelika od njega nego od rude. Dakle, posle vekova eksperimenata pronađena je najproduktivnija metalurška tehnologija, a izmišljena peć je izmišljena. Peć u gradu Vestfalije Siegerland (druga polovina XV vijeka) može raditi neprekinutim ciklusom već nekoliko godina, čime dnevno proizvodi više od pola tona livena gvožđa. Tada je bilo dosta.

Struktura visoke peći

Posle posete ove ognjene peći, možete razumeti koliko je moderna pećnica moderna. Fotografije daju ideju o svojim ciklopanskim dimenzijama samo kada prikazuju čoveka koji se čini malim, kao mravi. Međutim, uprkos impresivnom izgledu, princip delovanja je ostao isti, srednjovekovni. Dizajn sadrži pet glavnih čvorova. Gornja, gornja, dizajnirana je da opterećuje sirovine i ravnomerno ga distribuira unutar peći. Ispod se nalazi dio konusnog oblika, u kojem se odvija proces zagrevanja i oporavka (o tome kasnije). Treća je gornja jedinica, zvana parna, gde se gvožđe topi. Zatim je još jedan konusni deo, koji se time smanjuje prema dole, ramena u kojoj se ugljen monoksid (smanjuje gas) oslobađa od koksa. A na samom dnu - peć, iz koje se izvlači gotov proizvod i proizvodni otpad.

Hemija procesa

Hemijski procesi su oksidativni i redukovani. Prva znači vezu sa kiseonikom, druga, naprotiv, odbacivanje. Ruda je oksid, a radi gvožđa potreban je reagens koji može "oduzeti" višak atoma. Najvažniju ulogu u ovom procesu igra koks, koji tokom sagorevanja stvara veliku količinu toplote i ugljen-dioksida, koji se na visokim temperaturama razlaga u monoksid, hemijski aktivnu i nestabilnu supstancu. CO teži da ponovo postane dioksid i, susret sa molekulima rude (Fe ₂ O ₃ ), "uzima" sve kiseonik iz njih, ostavljajući samo gvožđe. Postoje, naravno, i druge supstance u sirovinama, nepotrebne, koje predstavljaju otpad, zvanu šljaka. Tako funkcioniše visoka peć. Ovo je, s aspekta hemije, prilično jednostavna oporavak, praćena potrošnjom toplote.

Šta je to, moderna peći?

Vijek trajanja visokog peći je relativno mali za objekte ove veličine - oko decenije. Tokom ovog vremena, objekat je podvrgnut velikim opterećenjima, koji se odvajaju termičkim grejanjem, a onda je potrebna velika popravka ili rušenje. Proizvodnja livenog gvožđa ne može se nazvati bezopasnim, ona je povezana sa emisijama fosfora, sumpora i drugih vrlo korisnih supstanci u atmosferu. Zajedno, ovi uslovi dovode do toga da mnoge zemlje smanjuju ili modernizuju metaluršku proizvodnju (posebno ako je industrija osnovna i budžetska industrija). Moderna pećnica je u svom principu prilično jednostavna, sistem koji zahteva, međutim, složenu kontrolnu šemu sa brojnim kontrolnim petlji koji obezbeđuju najefikasniju upotrebu sirovina i energetskih resursa.