|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
TEKNOLOJİ TARİHİ, TEKNOLOJİ, ÇEVREMİZDEKİ NESNELER
Yüksek fırın. Buluş ve üretim tarihi
Rehber / Teknolojinin, teknolojinin, çevremizdeki nesnelerin tarihi Yüksek fırın, yüksek fırın - demir cevherinden demir ve ferroalyajları eritmek için büyük bir metalürjik, dikey olarak yerleştirilmiş şaft tipi eritme fırını. Yüksek fırın sürecinin en önemli özelliği, tüm fırın kampanyası boyunca (fırın yapımından "ana" onarımına kadar) devamlılığı ve yükselen tuyere gazlarının, yukarıdan sürekli alçalan ve büyüyen bir malzeme sütunu ile karşı akışıdır. ücretin yeni bölümleri ile.
Yüzyıllar boyunca, eski zamanlarda keşfedilen bir yöntemle peynir üfleme fırınlarında demir çıkarıldı. Yeryüzünde bol miktarda düşük eriyen cevher bulunduğu sürece, bu yöntem üretimin ihtiyaçlarını tam olarak karşılıyordu. Ancak Orta Çağ'da, demir talebi artmaya başladığında, metalurji giderek daha fazla refrakter cevher kullanmak zorunda kaldı. Onlardan demir çıkarmak için daha yüksek bir “erime” sıcaklığı gerekliydi. O zamanlar bunu artırmak için sadece iki yöntem biliniyordu: 1) fırının yüksekliğini artırmak; 2) artan patlama. Yavaş yavaş, XNUMX. yüzyılda, peynir yapım fırınından shtukofen, yani "kraker yapan bir fırın" adını alan daha yüksek ve daha gelişmiş bir eritme fırını oluşturuldu. Ştukofen, yüksek fırına giden yolda ilk adımdı. Önce demir açısından zengin Styria'da, ardından Çek Cumhuriyeti'nde ve diğer madencilik bölgelerinde ortaya çıktılar. Bu fırınlarda daha yüksek sıcaklıklara ulaşılabilmekte ve daha fazla refrakter cevher işlenebilmektedir. Shukofen şaftı, tepeye doğru sivrilen (cevher ve kömürün kısımlar halinde (kafalar) yüklendiği fırının üst, açık kısmı olarak adlandırılır) ve tabana doğru sivrilen çift kesik bir koni şeklindeydi. Duvarda tüyere (körük yardımıyla fırına hava üflenen bir boru) ve tavuğu çıkarmak için bir delik vardı. Cevheri demire dönüştürme işlemi, shtukofen'de, yüksek fırınlarda olduğu gibi gerçekleşti, ancak ilerleme kaydedildi: kapalı maden, ısıyı iyi topladı ve yüksekliği nedeniyle (3 m'ye kadar), eritme devam etti. cevherin daha fazla kullanılması için daha eşit, daha yavaş ve daha eksiksiz. Dökümcülerin niyetlerinden bağımsız olarak, shtukofen'de aynı anda üç tür demir hammaddesi elde edildi: cürufla birlikte çöp gibi akan dökme demir, kalıplarda dövülebilir demir ve kalıbı ince bir tabaka ile kaplayan çelik . (Metalurjide demir, çelik ve dökme demirin aslında karbonlu kimyasal demir alaşımı olarak adlandırıldığını hatırlayın. Aralarındaki fark karbon miktarında yatmaktadır: örneğin, yumuşak çiçekli (kaynaklı) demirde% 5'ten fazla değildir. , çelikte - %0'ye kadar, dökme demirde - %04'den fazla. Karbon miktarının bu kadar küçük sınırlar içinde değişmesine rağmen, demir, çelik ve dökme demir, özelliklerinde birbirinden çok farklıdır: demir, dövmeye iyi uyum sağlayan yumuşak bir metaldir, aksine çelik, mükemmel kesme özelliklerini koruyan çok sert malzeme; dökme demir, hiç dövülemeyen sert ve kırılgan bir metaldir. Karbon miktarı, metalin diğer özelliklerini önemli ölçüde etkiler. Özellikle demirde ne kadar çok olursa o kadar kolay erir. Saf demir oldukça refrakter bir metaldir, dökme demir ise çok daha düşük sıcaklıklarda erir.) Bununla birlikte, shukofen'in avantajları, tüm refrakter cevherler için yetersizdi. Daha güçlü bir darbe gerekiyordu. İnsan gücü artık sıcaklığı korumak için yeterli değildi ve kürklere güç sağlamak için bir su çarkı kullanıldı. Su çarkının şaftı, kama şeklindeki deri körüklerin kapaklarını geri çeken bir arıza sırasında üzerine yerleştirilmiş kamlarla donatıldı. Her eritme fırını için dönüşümlü olarak çalışan iki körük vardı. Hidrolik motorların ve körüklerin görünümü XNUMX. yüzyılın sonlarına atfedilmelidir, çünkü XNUMX. yüzyılda birçok izabe tesisi dağlardan ve tepelerden vadilere ve nehir kıyılarına taşınmıştır. Bu gelişme, dökme demirin, dökümhanenin ve yeniden işleme özelliklerinin keşfedilmesine yol açtığı için metalurji teknolojisindeki en büyük değişimin başlangıç noktasıydı. Gerçekten de patlamadaki artış, sürecin tüm seyrini etkiledi. Şimdi fırında o kadar yüksek bir sıcaklık gelişti ki, cüruf oluşmadan önce metalin cevherden indirgenmesi gerçekleşir. Demir, karbonla kaynaşmaya ve yukarıda belirtildiği gibi daha düşük bir erime noktasına sahip olan dökme demire dönüşmeye başladı, böylece normal viskoz flaş yerine fırında tamamen erimiş bir kütle (dökme demir) görünmeye başladı. İlk başta, bu metamorfoz, ortaçağ metalürjistlerini çok nahoş bir şekilde etkiledi. Donmuş dökme demir, demirin tüm doğal özelliklerinden yoksun bırakıldı, dövülmedi, kaynak yapılmadı, ondan dayanıklı aletler, esnek ve keskin silahlar yapmak imkansızdı. Bu nedenle, dökme demir uzun süre üretim israfı olarak kabul edildi ve izabeciler buna çok düşmandı. Ancak, bununla ne yapılmalıydı? Demirin refrakter cevherlerden geri kazanılması sırasında oldukça büyük bir kısmı dökme demire gitti, tüm bu demirleri cürufla birlikte atmayın! Yavaş yavaş, kullanılmayan pik demir soğutulmuş cüruftan seçilmeye başlandı ve ikinci yeniden eritmeye izin verildi, önce cevhere ve sonra kendi başına eklendi. Aynı zamanda, beklenmedik bir şekilde, dökme demirin bir fırında hızla eridiği ve artan kumlamadan sonra, yalnızca kalite açısından daha düşük değil, aynı zamanda birçok açıdan elde edilen demirden daha iyi olan eskimiş demire dönüştüğü keşfedildi. cevherden. Ve dökme demir daha düşük bir sıcaklıkta eridiğinden, bu yeniden dağıtım daha az yakıt gerektiriyor ve daha az zaman alıyordu. Böylece, XNUMX. yüzyılda, önce bilinçsizce ve el yordamıyla, sonra da tamamen bilinçli olarak, metalurjide en büyük keşif yapıldı - yeniden işleme süreci. Yüksek fırınların yayılmasıyla bağlantılı olarak XNUMX. yüzyılda geniş bir uygulama alanı buldu. Yakında, dökme demirde başka olumlu özellikler keşfedildi. Sert kritz fırından çıkmak kolay değildi. Bu genellikle birkaç saat sürerdi. Bu arada fırın soğudu, ısınmak için ek yakıt kullanıldı ve fazladan zaman harcandı. Erimiş demiri fırından çıkarmak çok daha kolaydı. Fırının soğumaya zamanı yoktu ve hemen yeni bir kısım cevher ve kömürle doldurulabilirdi. Süreç sürekli devam edebilir. Ek olarak, dökme demir mükemmel döküm özelliklerine sahipti. (Yüzyıllar boyunca demiri işlemenin tek yolunun dövme olduğunu hatırlayın.) XIV yüzyılın ortalarında, ondan ilk kaba dökümler atfedildi. Topçuların gelişmesiyle birlikte, dökme demir kullanımı genişledi. İlk başta, gülleleri dökmek için ve daha sonra topların tek tek parçalarını dökmek için kullanıldı. Bununla birlikte, XNUMX. yüzyılın sonuna kadar, dökme demir hala kalitesizdi - heterojen, yetersiz sıvı, cüruf izleri vardı. Kaba ve iddiasız mezar taşları, çekiçler, fırın kazanları ve diğer karmaşık olmayan ürünler ortaya çıktı. Dökme demir, fırının tasarımında bazı değişiklikler gerektirdi; yüksek fırına doğru bir sonraki adımı temsil eden sözde blauofen (üfleme fırınları) ortaya çıktı. Shtukofen'den daha yüksek (5-6 m) ile ayırt edildiler ve çok yüksek bir sıcaklıkta erimenin sürekliliğine izin verdiler. Doğru, demir yapma sürecinin iki aşamaya ayrılabileceği fikri (yani, bir fırında dökme demir sürekli olarak eritilir ve diğerinde dökme demir demire dönüştürülür) hemen gelmedi. Blauofen aynı anda hem demir hem de dökme demir üretti. Eriyik tamamlandığında, cüruf tüyerin altında bulunan bir açıklıktan serbest bırakıldı. Soğutulduktan sonra ezildi ve dökme demir peletler ayrıldı. Kritsu, büyük maşa ve levye ile çıkarıldı ve ardından bir çekiçle işlendi. En büyük kritiği 40 pound ağırlığındaydı. Ayrıca fırından 20 kilo kadar dökme demir çıkarıldı. Bir ısı 15 saat sürdü. Tavuğu çıkarmak 3 saat, fırını eritmeye hazırlamak 4-5 saat sürdü. Sonunda iki aşamalı bir eritme süreci fikri ortaya çıktı. Geliştirilmiş blauofen, yeni bir fırın tipine dönüştü - yalnızca pik demir üretimi için tasarlanmış bir yüksek fırın. Onlarla birlikte, yeniden çalışma süreci nihayet kabul edildi. Peynir yapma süreci, her yerde iki aşamalı demir işleme yöntemiyle değiştirilmeye başlandı. Önce cevherden dökme demir elde edildi, ardından dökme demirin ikincil yeniden eritilmesi sırasında demir. İlk aşama, etki alanı süreci olarak adlandırıldı, ikincisi - kritik yeniden dağıtım.
En eski yüksek fırınlar, 4. yüzyılın ikinci yarısında Siegerland'da (Vestfalya) ortaya çıktı. Tasarımları Blauofen'den üç şekilde farklıydı: daha yüksek bir şaft yüksekliği, daha güçlü bir üfleyici ve şaftın üst kısmının artan hacmi. Bu fırınlarda sıcaklıkta önemli bir artış ve hatta daha uzun süre cevherin ergitilmesi sağlandı. İlk başta kapalı sandıklı yüksek fırınlar inşa ettiler, ancak kısa süre sonra ön duvar açıldı ve ocak genişletilerek açık sandıklı bir yüksek fırın elde edildi. 5 m yüksekliğindeki böyle bir yüksek fırın, günde 1600 kg'a kadar pik demir üretti. Pik demir, tasarım olarak bir peynir yüksek fırınına benzer şekilde, bir çiçekhanede demire işlendi. Operasyon, kömür yüklemesi ve patlama ikmali ile başladı. Kömür nozülün yakınında alevlendikten sonra, dökme demir külçeler yerleştirildi. Yüksek sıcaklığın etkisi altında, dökme demir eridi, damla damla aktı, tüyerlerin karşısındaki alandan geçti ve burada karbonun bir kısmını kaybetti. Sonuç olarak, metal kalınlaştı ve erimiş halden macunsu bir düşük karbonlu demir kütlesine geçti. Bu kütle, levyelerle memeye kaldırıldı. Patlamanın etkisi altında, karbon daha da yandı ve ocağın dibine tekrar yerleşen metal hızla yumuşadı, kolayca kaynak yapılabilir hale geldi. Yavaş yavaş, altta bir topak oluştu - 50-100 kg veya daha fazla ağırlığında bir çığlık, bir çekiç altında dövmek için ocaktan çıkarılan, sıkıştırmak ve sıvı cürufu sıkmak için. Tüm süreç 1-2 saat sürdü. Bir çiçeklenme fırınında günde yaklaşık 1 ton metal elde edilebiliyordu ve bitmiş çiçeklenme demirinin verimi, demir ağırlığının %90-92'si kadardı. Dökme demirin kalitesi, daha az cüruf içerdiğinden ham demirden daha yüksekti. Tek aşamalı (ham hamur) bir süreçten iki aşamalı (yüksek fırın ve çiçeklenme) bir sürece geçiş, işgücü verimliliğini birkaç kez artırmayı mümkün kıldı. Metale olan artan talep karşılandı. Ancak kısa süre sonra metalurji farklı türden zorluklarla karşılaştı. Demirin eritilmesi büyük miktarda yakıt gerektiriyordu. Birkaç yüzyıl boyunca Avrupa'da birçok ağaç kesildi ve binlerce hektar orman yok edildi. Bazı eyaletlerde, kontrolsüz günlüğe kaydetmeyi yasaklayan yasalar çıkarılmıştır. Bu sorun özellikle İngiltere'de akuttu. Kömür eksikliği nedeniyle İngilizler, ihtiyaç duydukları demirin çoğunu yurtdışından ithal etmek zorunda kaldılar. 1619'da Dodley ilk olarak eritme işleminde kömür kullandı. Bununla birlikte, kömürün yaygın kullanımı, içinde iyi demir üretimine müdahale eden kükürt varlığı nedeniyle engellenmiştir. Derby, kömürün kapalı potalarda ısıl işlemi sırasında sönmemiş kireç yardımıyla kükürt emmenin bir yolunu bulduğunda, ancak 1735'te kömürden kükürtün nasıl çıkarılacağını öğrendiler. Böylece yeni bir indirgeyici ajan elde edildi - kok.
Yazar: Ryzhov K.V.
Dokunma emülasyonu için suni deri
15.04.2024 Petgugu Global kedi kumu
15.04.2024 Bakımlı erkeklerin çekiciliği
14.04.2024
▪ Gıda agarından elde edilen optik fiber ▪ Endoskopa alternatif olarak uzaktan kumandalı video kapsülü ▪ Beyaz tonerli OKI LED yazıcı
▪ sitenin bölümü Elektrik güvenliği, yangın güvenliği. Makale seçimi ▪ makale Basit bir kelime söylenmeyecek, hepsi yüz buruşturma ile. Popüler ifade ▪ makale İnsan eti ne zaman pişirmeye başladı? ayrıntılı cevap ▪ Makale Maldivler. doğa mucizesi ▪ makale DTMF kod çözücülü kontrol şeması. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
İlginç makaleler öneriyoruz bölüm 
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri