Relau letupan. Sejarah ciptaan dan pengeluaran

Perpustakaan teknikal percuma

SEJARAH TEKNOLOGI, TEKNOLOGI, OBJEK DI SEKITAR KITA
Perpustakaan percuma / Buku Panduan / Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita

Relau letupan. Sejarah ciptaan dan pengeluaran

Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita

Buku Panduan / Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita

Komen artikel

Relau letupan, relau letupan - relau peleburan jenis aci metalurgi besar yang terletak secara menegak untuk peleburan besi dan feroaloi daripada bijih besi. Ciri yang paling penting dalam proses relau letupan ialah kesinambungannya sepanjang keseluruhan kempen relau (dari pembinaan relau hingga pembaikan "utama") dan aliran balas gas tuyere yang semakin meningkat dengan lajur bahan yang terus menurun dan berkembang dari atas. dengan bahagian baru caj.

Relau letupan

Selama berabad-abad, besi telah dilombong dalam relau meniup keju menggunakan kaedah yang ditemui pada zaman purba. Selagi bijih cair rendah didapati dengan banyaknya di permukaan bumi, kaedah ini memenuhi sepenuhnya keperluan pengeluaran. Tetapi pada Zaman Pertengahan, apabila permintaan untuk besi mula meningkat, metalurgi semakin terpaksa menggunakan bijih refraktori. Untuk mengekstrak besi daripada mereka, suhu "lebur" yang lebih tinggi diperlukan. Pada masa itu, hanya dua kaedah yang diketahui untuk meningkatkannya: 1) meningkatkan ketinggian relau; 2) peningkatan letupan.

Jadi secara beransur-ansur, menjelang abad ke-XNUMX, relau lebur yang lebih tinggi dan lebih maju telah terbentuk daripada relau pembuatan keju, yang menerima nama shtukofen, iaitu, "relau yang membuat keropok." Shtukofen adalah langkah pertama dalam perjalanan ke relau letupan. Mereka pertama kali muncul di Styria yang kaya dengan besi, kemudian di Republik Czech dan kawasan perlombongan lain. Dalam relau ini, suhu yang lebih tinggi boleh dicapai dan lebih banyak bijih refraktori boleh diproses. Aci shukofen mempunyai bentuk kerucut terpenggal berganda, meruncing ke arah atas (bahagian atas yang dipanggil terbuka relau, di mana bijih dan arang batu dimuatkan dalam bahagian (kepala)) dan ke arah bawah. Terdapat satu lubang di dinding untuk tuyere (paip yang melaluinya udara ditiup ke dalam relau dengan bantuan belos) dan untuk menarik keluar ayam.

Proses menukar bijih menjadi besi berlaku di shtukofen dengan cara yang sama seperti dalam relau letupan mentah, tetapi terdapat kemajuan: lombong tertutup menumpukan haba dengan baik, dan disebabkan ketinggiannya (sehingga 3 m), peleburan diteruskan lebih sekata, lebih perlahan dan lebih lengkap, supaya bijih lebih banyak digunakan. Terlepas dari niat pelebur, ketiga-tiga jenis bahan mentah besi diperolehi sekaligus dalam shtukofen: besi tuang, yang mengalir seperti sampah bersama dengan sanga, besi mudah dibentuk dalam acuan, dan keluli, yang menutupi acuan dengan lapisan nipis . (Ingat bahawa besi, keluli dan besi tuang dalam metalurgi dipanggil aloi sebenar besi kimia dengan karbon. Perbezaan di antara mereka terletak pada jumlah karbon: contohnya, dalam besi lembut (dikimpal) ia tidak lebih daripada 5% , dalam keluli - sehingga 0, 04%, dalam besi tuang - lebih daripada 1%.

Walaupun hakikat bahawa jumlah karbon berbeza-beza dalam had yang kecil, besi, keluli dan besi tuang sangat berbeza antara satu sama lain dalam sifatnya: besi adalah logam lembut yang sesuai untuk penempaan, keluli, sebaliknya, adalah bahan yang sangat keras yang mengekalkan kualiti pemotongan yang sangat baik; besi tuang ialah logam keras dan rapuh yang tidak boleh ditempa sama sekali. Jumlah karbon memberi kesan ketara kepada sifat-sifat logam yang lain. Khususnya, lebih banyak ia dalam besi, lebih mudah ia cair. Besi tulen adalah logam yang agak tahan api, manakala besi tuang cair pada suhu yang jauh lebih rendah.)

Kelebihan shukofen, bagaimanapun, tidak mencukupi untuk semua bijih refraktori. Pukulan yang lebih kuat diperlukan. Tenaga manusia tidak lagi mencukupi untuk mengekalkan suhu, dan roda air digunakan untuk menggerakkan bulu. Aci roda air dilengkapi dengan sesondol yang ditanam di atasnya dalam kerosakan, yang menarik kembali penutup belos kulit berbentuk baji. Untuk setiap relau lebur terdapat dua belos, yang berfungsi secara bergantian. Kemunculan enjin hidraulik dan belos mesti dikaitkan dengan penghujung abad ke-XNUMX, kerana sudah pada abad ke-XNUMX banyak pelebur bergerak turun dari pergunungan dan bukit ke lembah dan tebing sungai. Penambahbaikan ini merupakan titik permulaan kepada peralihan terbesar dalam teknologi metalurgi, kerana ia membawa kepada penemuan besi tuang, sifat pengecorannya dan kerja semula.

Malah, peningkatan letupan menjejaskan keseluruhan proses. Kini suhu yang begitu tinggi telah berkembang di dalam relau sehingga pengurangan logam daripada bijih berlaku sebelum sanga terbentuk. Besi mula bercampur dengan karbon dan bertukar menjadi besi tuang, yang, seperti yang dinyatakan di atas, mempunyai takat lebur yang lebih rendah, sehingga jisim cair sepenuhnya (besi tuang) mula muncul di dalam relau dan bukannya kilat likat biasa. Pada mulanya, metamorfosis ini melanda ahli metalurgi zaman pertengahan dengan sangat tidak menyenangkan. Besi tuang beku telah kehilangan semua sifat semula jadi besi, ia tidak ditempa, tidak dikimpal, adalah mustahil untuk membuat alat tahan lama, senjata fleksibel dan tajam daripadanya. Oleh itu, besi tuang dianggap sebagai pembaziran pengeluaran untuk masa yang lama dan peleburan sangat memusuhinya. Namun, apa yang perlu dilakukan dengannya?

Semasa pemulihan besi daripada bijih refraktori, sebahagian daripadanya masuk ke dalam besi tuang. Jangan buang semua besi ini bersama sanga! Secara beransur-ansur, besi babi yang tidak boleh digunakan mula dipilih dari sanga yang disejukkan dan dimasukkan ke dalam peleburan semula kedua, mula-mula menambahnya ke bijih, dan kemudian dengan sendirinya. Pada masa yang sama, secara tidak disangka-sangka didapati besi tuang cepat cair dalam relau dan, selepas peningkatan letupan, mudah berubah menjadi besi mekar, yang dalam kualitinya bukan sahaja tidak rendah, malah dalam banyak aspek lebih baik daripada besi yang telah diperoleh daripada bijih. Dan kerana besi tuang cair pada suhu yang lebih rendah, pengagihan semula ini memerlukan lebih sedikit bahan api dan mengambil masa yang lebih singkat. Oleh itu, semasa abad ke-XNUMX, pertama secara tidak sedar dan meraba-raba, dan kemudian secara sedar, penemuan terbesar dalam metalurgi telah dibuat - proses kerja semula. Ia telah menemui aplikasi yang meluas pada abad ke-XNUMX berkaitan dengan penyebaran relau letupan.

Tidak lama kemudian, sifat positif lain ditemui dalam besi tuang. Kritz keras tidak mudah untuk keluar dari ketuhar. Ini biasanya mengambil masa beberapa jam. Sementara itu, relau menjadi sejuk, bahan api tambahan digunakan untuk memanaskannya, dan masa tambahan dihabiskan. Adalah lebih mudah untuk melepaskan besi cair dari relau. Relau tidak mempunyai masa untuk menyejukkan dan ia boleh segera dimuatkan dengan bahagian baru bijih dan arang batu. Proses itu boleh diteruskan secara berterusan. Di samping itu, besi tuang mempunyai kualiti tuangan yang sangat baik. (Ingat bahawa selama berabad-abad satu-satunya cara untuk memproses besi adalah penempaan.) Menjelang pertengahan abad XIV, tuangan kasar pertama daripadanya telah dikaitkan. Dengan perkembangan artileri, penggunaan besi tuang berkembang. Pada mulanya, ia digunakan untuk melontar bola meriam, dan kemudian untuk melontar bahagian individu meriam itu sendiri. Walau bagaimanapun, sehingga akhir abad ke-XNUMX, besi tuang masih berkualiti rendah - heterogen, tidak cukup cair, dengan kesan sanga. Batu nisan yang kasar dan bersahaja, tukul, dandang relau dan produk tidak rumit lain keluar daripadanya.

Besi tuang memerlukan beberapa perubahan dalam reka bentuk relau; apa yang dipanggil blauofen (relau tiupan) muncul, mewakili langkah seterusnya ke arah relau letupan. Mereka dibezakan oleh ketinggian yang lebih besar (5-6 m) daripada shtukofen, dan membenarkan kesinambungan lebur pada suhu yang sangat tinggi. Benar, idea bahawa proses pembuatan besi boleh dibahagikan kepada dua peringkat (iaitu, besi tuang secara berterusan dilebur dalam satu relau, dan besi tuang ditukar menjadi besi dalam yang lain) tidak datang serta-merta. Blauofen menghasilkan kedua-dua besi dan besi tuang pada masa yang sama.

Apabila pencairan selesai, sanga dilepaskan melalui bukaan yang terletak di bawah tuyere. Selepas penyejukan, ia dihancurkan dan pelet besi tuang diasingkan. Kritsa itu ditarik keluar dengan penyepit besar dan linggis, dan kemudian diproses dengan tukul. Kritsy terbesar mempunyai berat sehingga 40 paun. Di samping itu, sehingga 20 paun besi tuang telah ditarik keluar dari relau. Satu haba berlangsung selama 15 jam. Ia mengambil masa 3 jam untuk mengeluarkan ayam, dan 4-5 jam untuk menyediakan relau untuk mencairkan.

Akhirnya muncul idea proses peleburan dua peringkat. Blauofen yang dipertingkatkan bertukar menjadi jenis relau baharu - relau letupan, yang bertujuan secara eksklusif untuk pengeluaran besi babi. Bersama-sama dengan mereka, proses kerja semula akhirnya diiktiraf. Proses pembuatan keju mula digantikan di mana-mana dengan kaedah dua peringkat pemprosesan besi. Pertama, besi tuang diperoleh daripada bijih, kemudian, semasa pencairan semula besi tuang sekunder, besi. Peringkat pertama dipanggil proses domain, yang kedua - pengagihan semula kritikal.

Relau letupan pada abad XV-XVI

Kemunculan relau letupan Inggeris pada pertengahan abad ke-XNUMX.

Relau letupan tertua muncul di Siegerland (Westphalia) pada separuh kedua abad ke-4. Reka bentuk mereka berbeza daripada Blauofen dalam tiga cara: ketinggian aci yang lebih tinggi, peniup yang lebih kuat, dan peningkatan isipadu bahagian atas aci. Dalam relau ini, peningkatan ketara dalam suhu telah dicapai dan peleburan bijih yang lebih lama lagi telah dicapai. Pada mulanya mereka membina relau letupan dengan dada tertutup, tetapi tidak lama kemudian dinding depan dibuka dan perapian diperluas, memperoleh relau letupan dengan dada terbuka. Relau letupan sedemikian pada ketinggian 5 m menghasilkan sehingga 1600 kg besi babi setiap hari.

Besi babi telah diproses menjadi besi dalam keadaan berbunga, reka bentuk serupa dengan relau letupan keju. Operasi bermula dengan pemuatan arang dan bekalan letupan. Selepas arang menyala berhampiran muncung, jongkong besi tuang diletakkan. Di bawah tindakan suhu tinggi, besi tuang cair, menitis setitik demi setitik, melalui kawasan bertentangan tuyeres dan kehilangan sebahagian daripada karbon di sini. Akibatnya, logam itu menebal dan berpindah dari keadaan lebur menjadi jisim tampal besi rendah karbon. Jisim ini diangkat oleh linggis ke muncung.

Di bawah pengaruh letupan, karbon terus terbakar, dan logam sekali lagi mendap di bahagian bawah perapian dengan cepat menjadi lembut, mudah dikimpal. Secara beransur-ansur, ketulan terbentuk di bahagian bawah - tangisan seberat 50-100 kg atau lebih, yang dikeluarkan dari perapian untuk ditempa di bawah tukul untuk memampatkannya dan memerah sanga cecair.

Keseluruhan proses mengambil masa 1 hingga 2 jam. Kira-kira 1 tan logam boleh diperolehi setiap hari dalam relau berbunga, dan hasil besi kembang siap adalah 90-92% daripada berat besi. Kualiti besi bloomery lebih tinggi daripada besi mentah, kerana ia mengandungi kurang sanga.

Peralihan daripada proses satu peringkat (doh mentah) kepada proses dua peringkat (relau letupan dan mekar) memungkinkan untuk meningkatkan produktiviti buruh beberapa kali. Permintaan yang meningkat untuk logam itu dipenuhi. Tetapi tidak lama kemudian metalurgi menghadapi kesukaran yang berbeza. Peleburan besi memerlukan sejumlah besar bahan api. Selama beberapa abad, banyak pokok telah ditebang di Eropah dan beribu-ribu hektar hutan telah musnah.

Di beberapa negeri, undang-undang telah diluluskan yang melarang pembalakan tidak terkawal. Isu ini amat meruncing di England. Oleh kerana kekurangan arang, British terpaksa mengimport kebanyakan besi yang mereka perlukan dari luar negara. Pada tahun 1619, Dodley pertama kali menggunakan arang batu dalam peleburan. Walau bagaimanapun, penggunaan arang batu secara meluas telah dihalang oleh kehadiran sulfur di dalamnya, yang mengganggu pengeluaran besi yang baik.

Hanya pada tahun 1735 Derby menemui cara untuk mengeluarkan sulfur daripada arang batu, apabila Derby menemui cara untuk menyerap sulfur menggunakan kapur cepat semasa rawatan haba arang batu dalam mangkuk pijar tertutup. Jadi agen pengurangan baru diperolehi - kok.

Skim pengeluaran relau letupan (klik untuk membesarkan): 1 - bijih besi + batu kapur; 2 - kok; 3 - tali pinggang penghantar; 4 - atas dengan peranti yang menghalang pelepasan gas relau letupan ke atmosfera; 5 - lapisan kok; 6 - lapisan batu kapur, oksida besi, bijih; 7 - udara panas (dengan suhu kira-kira 1200°C); 8 - sanga; 9 - besi babi cecair; 10 - senduk sanga; 11 - pembawa besi; 12 - siklon untuk membersihkan gas relau letupan daripada habuk sebelum membakarnya dalam penjana semula 13; 13 - penjana semula (coupers); 14 - cerobong; 15 - bekalan udara kepada penjana semula (coopers); 16 - serbuk arang batu; 17 - ketuhar kok; 18 - tangki untuk kok; 19 - saluran keluar gas untuk gas atas panas

Pengarang: Ryzhov K.V.

Kami mengesyorkan artikel yang menarik bahagian Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita:

▪ Talian komunikasi gentian optik

▪ mesin botol

▪ gula halus

Lihat artikel lain bahagian Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Sel saraf masih tumbuh semula 15.04.2018

Kajian neurogenesis (pembentukan sel saraf baru - neuron) adalah bidang penyelidikan yang agak baru. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, saintis telah membuktikan bahawa neuron baru terbentuk sepanjang hayat di dalam otak banyak mamalia, tetapi masih tiada konsensus dalam komuniti saintifik mengenai isu neurogenesis manusia.

Teknik pengimejan baru (seperti mikroskop confocal) telah menunjukkan bahawa, sekurang-kurangnya sebelum baligh, neuron baru terbentuk dalam hippocampus manusia, kawasan otak yang terlibat dalam pembentukan emosi dan ingatan. Penemuan itu boleh membantu membangunkan ubat untuk penyakit neurodegeneratif seperti Alzheimer, para saintis percaya.

Maura Boldrini, ahli sains saraf di Universiti Columbia, dan rakan-rakannya mengambil sampel tisu dari hippocampus 28 orang yang sihat yang telah meninggal dunia tidak lebih daripada beberapa jam sebelum ini. Umur orang-orang ini pada masa kematian adalah antara 14 hingga 79 tahun. Para saintis telah menetapkan kadar sel darah baru dan neuron fascia dentate hippocampus, bahagian otak di mana neurogenesis berlaku, terbentuk dalam badan si mati semasa hidup.

"Menurut kajian yang dijalankan pada tikus, terdapat sel stem "ibu" pluripotent dalam fascia dentate, bilangannya, menurut beberapa laporan, adalah terhad. Perkembangan sel "anak perempuan", terbentuk akibat pembahagian sel "ibu", boleh mengikut laluan pembentukan neuron ", Boldrini menerangkan.

Boldrini dan rakan-rakannya mendapati bahawa bilangan sel "ibu" berkurangan dengan usia, manakala sel "anak perempuan" tidak. Para saintis menemui beribu-ribu neuron muda yang tidak terbentuk sepenuhnya dalam gyrus dentate dalam semua sampel, tanpa mengira umur orang dari mana sampel diambil. Walau bagaimanapun, semakin tua seseorang, semakin kurang sel dalam fascia dentate yang menghasilkan bahan yang dikaitkan dengan keupayaan otak untuk membina semula sambungan saraf sedia ada dan membentuk yang baru (neuroplasticity). "Neuron baru yang muncul pada masa dewasa mungkin membentuk hubungan yang lebih sedikit antara satu sama lain dan neuron lain, atau berhijrah ke bahagian lain otak dengan lebih jarang, " para saintis membuat kesimpulan.

Kehilangan neuroplastisitas mungkin menjelaskan kelemahan emosi yang dialami sesetengah orang pada masa dewasa, tetapi sel-sel otak baru, termasuk neuron, masih mampu menahan penurunan dalam kemahiran kognitif, kata pengarang karya baharu itu. Kini saintis merancang untuk mengetahui pada kadar berapa neuron muda terbentuk pada orang yang menghidap penyakit Alzheimer dan masalah emosi.

Berita menarik lain:

▪ Mechnikov silap

▪ Gentian optik daripada agar makanan

▪ Kapsul video dengan alat kawalan jauh sebagai alternatif kepada endoskop

▪ ketuhar kembung

▪ Pencetak LED OKI dengan toner putih

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Keselamatan elektrik, keselamatan kebakaran. Pemilihan artikel

▪ artikel Sepatah kata dalam kesederhanaan tidak akan diucapkan, semuanya dengan senyuman. Ungkapan popular

▪ artikel Bilakah manusia mula memasak daging? Jawapan terperinci

▪ Pasal Maldives. Keajaiban alam semula jadi

▪ artikel Skim kawalan dengan penyahkod DTMF. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel sumber DC - buat sendiri. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web