დომნა არის რკინის დნობის ღუმელი

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-02 13:57

თანამედროვე მეტალურგიულ ინდუსტრიაში რკინის დნობისთვის გამოიყენება აფეთქებული ღუმელი. ეს არის ლილვის ტიპის ღუმელი, რომელიც არ არის ძალიან რთული სტრუქტურა, რომელიც, თუმცა, შთამბეჭდავად გამოიყურება. რკინის წარმოების სრულყოფილებამდე მიყვანისთვის კაცობრიობას საუკუნოვანი გამოცდილების დაგროვება მოუწია.

ნაწილობრივ ხსნის რა არის აფეთქებული ღუმელი, მისი სახელის ძველი სლავური ფესვი. "Dmit" ნიშნავს აფეთქებას.

აფეთქება ღუმელების წინაპრები - შუკოფენი

შუა საუკუნეებში ადამიანებს სხვადასხვა ლითონი სჭირდებოდათ. იარაღსა და ხელსაწყოებს ამზადებდნენ ფოლადისგან, მოქნილი და მყარი, ხოლო ჩვეულებრივი რკინა გამოიყენებოდა საყოფაცხოვრებო ჭურჭლისათვის. სასურველი ლითონის მოსაპოვებლად ყველის ღუმელებს იყენებდნენ ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში, ათასწლეულების მანძილზე და ისინი სრულად აკმაყოფილებდნენ მოთხოვნილებებს, სანამ არ ამოიწურებოდა დაბალი დნობის მადნების მარაგი. მაღალი ტემპერატურა მიიღწევა სიმაღლის მატებით (ასე იმატა ბიძგი), ჰაერსაც ხელის ღვეზელებით ამოტუმბავდნენ. თუმცა დროთა განმავლობაში ევროპელებს უწევდათ უფრო დაბალი ხარისხის ნედლეულზე გადასვლა, რაც წინსვლის სტიმული იყო. შტუკოფენი გახდა გამოგონება, რის შემდეგაც გამოჩნდა პირველი აფეთქების ღუმელი. ეს იყო დახურული ტიპის ღუმელი, რომელიც მუშაობდა შესაბამისადგარკვეული ციკლი. საჭირო იყო მასში მადნის, ქვანახშირის ჩატვირთვა, შემდეგ ხდებოდა აფეთქებით გათბობა (არ იყო საკმარისი ხელით ძალისხმევა, ამიტომ გამოიყენებოდა წყლის ბორბლებიდან მოძრაობა), რის შემდეგაც საჭირო იყო გაციების მოლოდინი და ლითონის ამოღება, გამოყოფა. ეს არის მასშტაბისგან და სხვა შეუფერებელი ქვეპროდუქტებისგან, რომელსაც ეწოდება კრიცი. შტუკოფენის მთავარი უპირატესობა იყო თერმული ენერგიის საუკეთესო კონცენტრაცია სამუშაო ციკლის განმავლობაში დახურული მოცულობის გამო, ატმოსფეროში მისი გაჟონვის შემცირების გამო..

თუჯის ცივილიზაცია

მე -13 საუკუნეში შუა საუკუნეების მეტალურგების მთავარი პრობლემა იყო რკინის შეღწევადობა. როდესაც თუჯის (ანუ რკინა-ნახშირბადის შენადნობი ნახშირბადის კონცენტრაციით 1,7% და მეტი) მიიღეს შტუკოფენში, მათ გაუკვირდათ მისი დაბალი დნობის წერტილი, მაგრამ ისინი არ აღფრთოვანდნენ. შედეგად მიღებული ლითონის მიღება უფრო ადვილი იყო, ვიდრე ფოლადი და მით უმეტეს, რკინა, მაგრამ მისი მექანიკური თვისებები მაშინდელი მომხმარებლების თვალსაზრისით სასურველს ტოვებდა: ის იყო ძალიან მყიფე და არასაკმარისად ძლიერი. თუმცა, სულ რაღაც ორ საუკუნეში თუჯის მიმართ დამოკიდებულება შეიცვალა. ჯერ ერთი, ღუმელიდან მისი ამოღება მარტივი საქმე აღმოჩნდა, მისი უბრალოდ გაჟღენთვა შეიძლებოდა გამდნარი სახით. მეორეც, ამ ლითონმა მაინც იპოვა თავისი გამოყენება და ის ძალიან მრავალფეროვანია. და მესამე, ეს იყო ნედლეული ჭარბი ნახშირბადისგან შემდგომი გაწმენდისთვის და აღმოჩნდა, რომ მისგან ფოლადის მიღება ბევრად უფრო ადვილი იყო, ვიდრე მადნიდან. ასე რომ, მრავალსაუკუნოვანი ექსპერიმენტების შემდეგ, ნაპოვნი იქნა ყველაზე პროდუქტიული მეტალურგიული ტექნოლოგია და გამოიგონეს აფეთქების ღუმელი. ღუმელი ვესტფალიის ქალაქ სიგერლანდში (მე-15 საუკუნის მეორე ნახევარისაუკუნეში) შეეძლო უწყვეტი ციკლით მუშაობა რამდენიმე წლის განმავლობაში, ყოველდღიურად აწარმოებდა ერთნახევარ ტონაზე მეტ რკინას. მაშინ ბევრი იყო.

აფეთქების ღუმელის აშენება

მხოლოდ ამ გიგანტურ ღუმელთან ახლოს ყოფნით შეგიძლიათ გაიგოთ, რამდენად დიდია თანამედროვე აფეთქების ღუმელი. ფოტოები მის ციკლოპურ ზომაზე წარმოდგენას იძლევა მხოლოდ მაშინ, როდესაც აჩვენებენ ადამიანს, რომელიც ჭიანჭველასავით პატარა ჩანს. თუმცა, შთამბეჭდავი გარეგნობის მიუხედავად, მოქმედების პრინციპი იგივე დარჩა, შუა საუკუნეების. დიზაინი მოიცავს ხუთ მთავარ კვანძს. ზედა, ზედა, განკუთვნილია ნედლეულის ჩასატვირთად და ღუმელის შიგნით თანაბრად გადანაწილებისთვის. მის ქვემოთ არის კონუსური ფორმის ნაწილი, რომელშიც ხდება გათბობა და შემცირების პროცესი (დაწვრილებით ამის შესახებ მოგვიანებით). ზემოდან მესამე ერთეულს ორთქლი ჰქვია, სადაც რკინა დნება. შემდეგ კიდევ ერთი კონუსური ნაწილი, რომელიც ამჯერად ქვევით იკლებს, არის მხრები, რომელშიც ნახშირბადის მონოქსიდი (შემმცირებელი აირი) გამოიყოფა კოქსისგან. და ბოლოში არის სამჭედლო, საიდანაც მოიპოვება მზა პროდუქტი და წარმოების ნარჩენები.

პროცესის ქიმია

ქიმიური პროცესები არის ჟანგვითი და რედუქციური. პირველი ნიშნავს ჟანგბადთან კავშირს, მეორე, პირიქით, მის უარყოფას. მადანი არის ოქსიდი და რკინის მისაღებად საჭიროა გარკვეული რეაგენტი, რომელსაც შეუძლია დამატებითი ატომების „არჩევა“. ამ პროცესში ყველაზე მნიშვნელოვან როლს ასრულებს კოქსი, რომელიც წვის დროს გამოყოფს დიდი რაოდენობით სითბოს და ნახშირორჟანგს, რომელიც მაღალ ტემპერატურაზე იშლება მონოქსიდად, ქიმიურად.აქტიური და არასტაბილური ნივთიერება. CO მიდრეკილია კვლავ დიოქსიდად გადაიქცეს და, როდესაც ხვდება მადნის მოლეკულებს (Fe₂O_{3), მათ „აღებს“მთელ ჟანგბადს და ტოვებს მათ. მხოლოდ რკინა. ნედლეულში, რა თქმა უნდა, არის სხვა ნივთიერებები, არასაჭირო, რომლებიც წარმოქმნიან ნარჩენ პროდუქტს, რომელსაც წიდა ეწოდება. ასე მუშაობს აფეთქებული ღუმელი. ეს არის, ქიმიის თვალსაზრისით, საკმაოდ მარტივი შემცირების რეაქცია, რომელსაც თან ახლავს სითბოს მოხმარება.}

როგორია თანამედროვე აფეთქების ღუმელი?

ასაფეთქებელი ღუმელის მომსახურების ვადა შედარებით ხანმოკლეა ამ მასშტაბის ობიექტზე - დაახლოებით ათი წელი. ამ დროის განმავლობაში, სტრუქტურა ექვემდებარება მძიმე დატვირთვას, ამძიმებს თერმული გათბობით, შემდეგ საჭიროა ძირითადი რემონტი ან დანგრევა. რკინის წარმოებას არ შეიძლება ვუწოდოთ უვნებელი, ის დაკავშირებულია ატმოსფეროში ფოსფორის, გოგირდის და სხვა არც თუ ისე სასარგებლო ნივთიერებების გამოყოფასთან. ერთად აღებული, ეს გარემოებები ბევრ ქვეყანას უბიძგებს, შეაჩერონ მეტალურგიული წარმოება ან მოდერნიზენონ იგი (განსაკუთრებით იმ შემთხვევაში, თუ მრეწველობა არის საბაზისო და ბიუჯეტის მომცემი). თანამედროვე აფეთქების ღუმელი პრინციპში საკმაოდ მარტივი სისტემაა, რომელიც, თუმცა, მოითხოვს კომპლექსურ საკონტროლო სქემას მრავალი საკონტროლო მარყუჟით, რომელიც უზრუნველყოფს ნედლეულისა და ენერგიის რესურსების ყველაზე ეფექტურ მოხმარებას.