डोम्ना लोहे को गलाने की भट्टी है

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-02 13:55

आधुनिक धातुकर्म उद्योग में लोहे को गलाने के लिए ब्लास्ट फर्नेस का उपयोग किया जाता है। यह एक शाफ्ट-प्रकार की भट्टी है, जो बहुत जटिल संरचना नहीं है, जो हालांकि प्रभावशाली दिखती है। लोहे के उत्पादन को पूर्णता में लाने के लिए, मानव जाति को सदियों का अनुभव जमा करना पड़ा।

आंशिक रूप से बताता है कि ब्लास्ट फर्नेस क्या है, इसके नाम की पुरानी स्लावोनिक जड़। "दिमित" का अर्थ है उड़ा देना।

विस्फोट भट्टियों के पूर्वज - शुकोफेन

मध्य युग में, लोगों को विभिन्न धातुओं की आवश्यकता होती थी। हथियार और उपकरण स्टील के बने होते थे, लचीले और कठोर होते थे, और साधारण लोहे का उपयोग घरेलू बर्तनों के लिए किया जाता था। पनीर-विस्फोट भट्टियों का उपयोग बहुत लंबे समय से, सहस्राब्दियों से वांछित धातु प्राप्त करने के लिए किया जाता रहा है, और जब तक कम पिघलने वाले अयस्कों के भंडार समाप्त नहीं हो जाते, तब तक वे जरूरतों को पूरी तरह से संतुष्ट करते हैं। ऊंचाई बढ़ाकर एक उच्च तापमान प्राप्त किया गया था (इस तरह जोर बढ़ गया), हवा को भी हाथ की धौंकनी से पंप किया गया था। हालांकि, समय के साथ, यूरोपीय लोगों को निम्न गुणवत्ता वाले कच्चे माल पर स्विच करना पड़ा, जो प्रगति के लिए एक प्रोत्साहन के रूप में कार्य करता था। शुतुकोफेन वह आविष्कार बन गया जिसके बाद पहली ब्लास्ट फर्नेस दिखाई दी। यह एक बंद प्रकार का ओवन था, जो के अनुसार काम करता थानिश्चित चक्र। इसमें अयस्क, कोयले को लोड करना आवश्यक था, फिर उड़ाने के साथ हीटिंग हुआ (पर्याप्त मैनुअल प्रयास नहीं था, इसलिए पानी के पहियों से एक ड्राइव का उपयोग किया गया था), जिसके बाद ठंडा होने और धातु को अलग करने के लिए इंतजार करना आवश्यक था यह पैमाने और अन्य अनुपयुक्त उप-उत्पादों से है जिन्हें क्रिट्ज़ कहा जाता है। कार्य चक्र के दौरान बंद मात्रा के कारण, वायुमंडल में इसके रिसाव में कमी के कारण शुतुकोफेन का मुख्य लाभ तापीय ऊर्जा का सबसे अच्छा सांद्रण था।

कास्ट आयरन सभ्यता

तेरहवीं शताब्दी में मध्ययुगीन धातुकर्मियों की मुख्य समस्या लोहे की अचूकता थी। जब शुतुकोफेन में कच्चा लोहा (यानी 1.7% और अधिक कार्बन सांद्रता वाला एक लौह-कार्बन मिश्र धातु) प्राप्त किया गया था, तो वे इसके कम गलनांक पर आश्चर्यचकित थे, लेकिन वे खुश नहीं थे। परिणामी धातु स्टील की तुलना में प्राप्त करना आसान था, और इससे भी अधिक लोहा, लेकिन तत्कालीन उपभोक्ताओं के दृष्टिकोण से इसके यांत्रिक गुणों ने वांछित होने के लिए बहुत कुछ छोड़ दिया: यह बहुत नाजुक था और पर्याप्त मजबूत नहीं था। हालाँकि, केवल दो शताब्दियों में, कच्चा लोहा के प्रति दृष्टिकोण बदल गया है। सबसे पहले, यह भट्ठी से निकालने के लिए एक साधारण मामला निकला, इसे केवल पिघला हुआ रूप में निकाला जा सकता था। दूसरे, इस धातु ने फिर भी अपना आवेदन पाया है, और यह बहुत विविध है। और तीसरा, यह अतिरिक्त कार्बन से आगे शुद्धिकरण के लिए एक कच्चा माल था, और अयस्क से स्टील प्राप्त करना बहुत आसान हो गया। इसलिए, सदियों के प्रयोगों के बाद, सबसे अधिक उत्पादक धातुकर्म तकनीक की खोज की गई, और एक ब्लास्ट फर्नेस का आविष्कार किया गया। वेस्टफेलियन शहर सीगरलैंड में ओवन (15 वीं की दूसरी छमाही)सेंचुरी) कई वर्षों तक निरंतर चक्र के साथ काम कर सकती थी, प्रतिदिन डेढ़ टन से अधिक पिग आयरन का उत्पादन करती थी। तब बहुत कुछ था।

विस्फोट भट्टी का निर्माण

इस विशाल भट्टी के करीब होने से ही आप समझ सकते हैं कि आधुनिक ब्लास्ट फर्नेस कितनी बड़ी है। तस्वीरें उसके साइक्लोपियन के आकार का अंदाजा तभी लगाती हैं जब वे एक ऐसे व्यक्ति को दिखाती हैं जो चींटी जितना छोटा लगता है। हालांकि, प्रभावशाली उपस्थिति के बावजूद, ऑपरेशन का सिद्धांत वही रहा, मध्यकालीन। डिजाइन में पांच मुख्य नोड्स शामिल हैं। ऊपरी एक, शीर्ष, कच्चे माल को लोड करने और भट्ठी के अंदर समान रूप से वितरित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसके नीचे शंक्वाकार आकृति का एक भाग है जिसमें तापन और अपचयन की प्रक्रिया होती है (उस पर बाद में अधिक)। ऊपर से तीसरी इकाई भाप कहलाती है, जिसमें लोहा पिघलाया जाता है। फिर एक और शंक्वाकार हिस्सा, इस बार नीचे की ओर पतला, कंधे है, जिसमें कोक से कार्बन मोनोऑक्साइड (गैस को कम करने वाली) निकलती है। और सबसे नीचे एक फोर्ज है जिससे तैयार उत्पाद और उत्पादन अपशिष्ट निकाला जाता है।

प्रोसेस केमिस्ट्री

रासायनिक प्रक्रियाएं ऑक्सीडेटिव और रिडक्टिव होती हैं। पहले का अर्थ है ऑक्सीजन के साथ संबंध, दूसरा, इसके विपरीत, इसकी अस्वीकृति। अयस्क एक ऑक्साइड है, और लोहा प्राप्त करने के लिए, एक निश्चित अभिकर्मक की आवश्यकता होती है जो अतिरिक्त परमाणुओं का "चयन" कर सके। इस प्रक्रिया में सबसे महत्वपूर्ण भूमिका कोक द्वारा निभाई जाती है, जो दहन के दौरान बड़ी मात्रा में गर्मी और कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ती है, जो उच्च तापमान पर रासायनिक रूप से मोनोऑक्साइड में विघटित हो जाती है।सक्रिय और अस्थिर पदार्थ। सीओ फिर से डाइऑक्साइड बन जाता है, और, अयस्क अणुओं (Fe₂O_{3) के साथ मिलकर, उनसे सभी ऑक्सीजन "हटा देता है", छोड़ देता है केवल लोहा। बेशक, कच्चे माल में अन्य पदार्थ अनावश्यक होते हैं, जो स्लैग नामक अपशिष्ट उत्पाद बनाते हैं। इस प्रकार एक ब्लास्ट फर्नेस काम करता है। यह, रसायन विज्ञान के दृष्टिकोण से, गर्मी की खपत के साथ एक काफी सरल कमी प्रतिक्रिया है।}

आधुनिक ब्लास्ट फर्नेस कैसा है?

एक ब्लास्ट फर्नेस की सेवा जीवन इस परिमाण की सुविधा के लिए अपेक्षाकृत कम है - लगभग एक दशक। इस समय के दौरान, संरचना भारी भार के अधीन होती है, थर्मल हीटिंग से बढ़ जाती है, फिर एक बड़े ओवरहाल या विध्वंस की आवश्यकता होती है। लोहे के उत्पादन को हानिरहित नहीं कहा जा सकता है, यह वातावरण में फास्फोरस, सल्फर और अन्य बहुत उपयोगी पदार्थों के उत्सर्जन से जुड़ा है। एक साथ लिया गया, ये परिस्थितियां कई देशों को धातुकर्म उत्पादन को कम करने या इसे आधुनिक बनाने के लिए प्रोत्साहित करती हैं (विशेषकर यदि उद्योग बुनियादी और बजट बनाने वाला है)। एक आधुनिक ब्लास्ट फर्नेस सिद्धांत रूप में एक काफी सरल प्रणाली है, हालांकि, कई नियंत्रण छोरों के साथ एक जटिल नियंत्रण योजना की आवश्यकता होती है जो कच्चे माल और ऊर्जा संसाधनों की सबसे कुशल खपत सुनिश्चित करती है।