Lati Iron Era si ilana Itọsọna Bessemer ati Irinka ti Modern
Awọn Era ti Iron
Ni awọn iwọn otutu ti o ga julọ, irin bẹrẹ lati fa erogba, eyi ti o din aaye imuduro ti irin naa, ti o mu ni irin simẹnti (2.5 si 4.5% erogba). Awọn idagbasoke ti awọn irun amuduro, akọkọ ti Kannada ti lo ni ọgọrun kẹfa BC ṣugbọn ti o gbajumo ni lilo ni Europe nigba Aringbungbun Ọjọ ori, o pọ si iṣiro iron irin.
Pig Iron
Iron ti o jẹ ti o ti jade kuro ninu ọpa fifun ati ti o tutu ni ikanni akọkọ ati awọn mimu ti o sunmọ ni a tọka si bi irin ẹlẹdẹ nitori awọn akọọlẹ ti o tobi, aringbungbun ati awọn ti o dara pọ mọ ti o dabi awọn gbìn ati awọn ẹlẹdẹ ọmu.
Simẹnti Iron
Simẹnti iron jẹ agbara ṣugbọn o jiya lati aiṣedede nitori akoonu akoonu ti kalamu rẹ, o jẹ ki o kere ju apẹrẹ fun ṣiṣẹ ati siseto. Gẹgẹbi awọn oṣelọpọ ti mọ pe akoonu ti gaari giga ti o wa ni iron jẹ ifilelẹ si iṣoro ti brittleness, wọn ṣe idanwo pẹlu awọn ọna titun fun idinku akoonu akoonu ti kalamu lati ṣe iron diẹ sii.
Awọ Iron
Ni opin ọdun 18th, awọn ironmakers kẹkọọ bi o ṣe le yipada iron ẹlẹdẹ simẹnti sinu ohun elo ti kii-kekere ti a fi irin ṣe lilo awọn irun ti o ti wa ni puddling (ti Henry Cort gbe ni 1784). Awọn irin ti o ni irun ti o tutu, eyi ti o yẹ lati ṣagbe nipasẹ awọn apọn ti o nlo awọn irin-apẹrẹ awọ-gun, fifun ni atẹgun lati darapọ pẹlu ati mu erokuro kuro laiyara.
Bi awọn akoonu ti kalamu dinku, iṣiro irin ti mu ki o mu ki o pọ, nitorina awọn irin ti irin yoo ṣe agglomerate ninu ileru. A yoo yọ awọn eniyan wọnyi kuro ki o si ṣiṣẹ pẹlu oniṣowo ti o lagbara nipasẹ puddler ṣaaju ki o to yiyi sinu awọn ọpa tabi awọn irun. Ni ọdun 1860, o wa lori awọn furẹnti 3000 ni Britain, ṣugbọn ilana naa ko ni idiwọ nipasẹ iṣẹ rẹ ati agbara ailera.
Ohun-ọṣọ Blister
Ọkan ninu awọn fọọmu ti o ni akọkọ , irin- ọrin, bẹrẹ si ṣiṣẹ ni Germany ati England ni ọgọrun 17th ati pe a ṣe nipa sisun akoonu ti kalamu ninu irin ẹlẹdẹ ti a mọ ti o nlo ilana ti a npe ni simenti. Ni ọna yii, a fi awọn irin ti a fi irin ṣe pẹlu pẹlu awọn eedu adari ninu apoti okuta ati kikan.
Lẹhin ọsẹ kan, irin naa yoo fa erogba sinu eedu. Mimu alapapo tun pada yoo pin kaakiri diẹ sii daradara ati abajade, lẹhin ti itutu agbaiye, jẹ ibanujẹ awọ. Awọn akoonu giga ti kalamu ṣe ohun-ọṣọ, irin diẹ ti o ṣeeṣe julọ ju irin ẹlẹdẹ lọ, o jẹ ki a tẹ tabi yiyi.
Sisọsi irinwo ti o ni ilọsiwaju ni awọn ọdun 1740 nigbati English clockmaker Benjamini Huntsman lakoko ti o n gbiyanju lati se agbega irin-ga didara kan fun awọn orisun iṣan rẹ, o ri pe a le ṣan epo naa ninu awọn ẹja amọ ati ti a ti ṣawari pẹlu ṣiṣan omi pataki lati yọ slag ti ilana ilana simenti ti osi lẹhin. Abajade ti ni omi-tabi simẹnti-irin. Ṣugbọn nitori idiyele ti iṣelọpọ, awọn ohun elo ti o ni imọran ati simẹnti nikan ti a lo ni awọn ohun elo pataki.
Gegebi abajade, irin iron ti a ṣe ni irun ti o wa ni irun ti o wa ni iwọn irin-ajo akọkọ ti o wa ni ile-iṣẹ Britain ni ọpọlọpọ ọdun 19th.
Ilana ti Bessemer ati Irinka ti Modern
Idagba ti awọn oju-irin irin-ajo ti o wa ni ọdun 19th ni awọn orilẹ-ede Yuroopu ati America ni ipa nla lori ile-iṣẹ iron, ti o tun wa ni iṣoro pẹlu awọn ọna ṣiṣe ti ko ṣe aṣeyọri. Awọn irin ṣi wa lainidi bi ohun elo ti o ṣe deede ati ṣiṣe jẹ o lọra ati iye owo. Ti o jẹ titi di ọdun 1856 nigbati Henry Bessemer wa pẹlu ọna ti o munadoko julọ lati fi ifihan oxygen sinu irin ti a fi amọ lati dinku akoonu ti kalamu.
Nisisiyi mọ bi ilana Bessemer, Bessemer ṣe apẹrẹ ti a pear-pear-ti a npe ni 'converter'-ninu eyi ti a le mu ki irin le gbona nigba ti o le fa fifun atẹgun nipasẹ irin ti a fi irin. Bi atẹgun ti kọja nipasẹ irin ti a fi ọlẹ, o yoo ṣe pẹlu erogba, fifuye epo-oloro gaasi ati ṣiṣe irin ti o mọ julọ.
Ilana naa yara ati irọ owo, yọ carbon ati ohun alumọni lati irin ni nkan iṣẹju diẹ ṣugbọn o jiya lati jẹ aṣeyọri.
A ti mu eroja pupọ kuro ati ọpọlọpọ atẹgun ti o wa ninu ọja ikẹhin. Bessemer ni lati gbẹsan awọn afowopaowo rẹ pada titi o fi le wa ọna kan lati mu akoonu ti kalamu wa ati yọ atẹgun ti a kofẹ.
Ni bii akoko kanna, oniṣowo ti ilu Brazil Robert Mushet ti gba o si bẹrẹ si ṣayẹwo iru-ara irin, erogba, ati awọn ti a mọ nipa agbara- ara ẹni gẹgẹbi spiegeleisen . A mọ Manganese lati yọ oxygen kuro lati irin ti a fi amọ ati akoonu akoonu ti kalamu ni spiegeleisen ti a ba fi kun ni awọn ti o tọ, yoo pese ojutu si awọn iṣoro Bessemer. Bessemer bẹrẹ si fi sii si ilana iyipada rẹ pẹlu aṣeyọri nla.
Iṣoro kan wa. Bessemer ti kuna lati wa ọna lati yọ irawọ owurọ-àìmọ ailopin ti o ṣe apiti-irin-ọja-opin rẹ. Nitori naa, awọn oresi irawọ kii kii ṣe irawọ owurọ lati Sweden ati Wales le ṣee lo.
Ni 1876 Welshman Sidney Gilchrist Thomas dide pẹlu ojutu nipa fifi iṣan-limestone kan-si ilana ilana Bessemer. Ikọ simẹnti fa irawọ owurọ lati irin ẹlẹdẹ sinu slag, ti o jẹ ki a ti yọ aṣiṣe ti a kofẹ kuro.
Aṣeyọri yii tumọ si pe, nikẹhin, irin irin lati ibikibi ni agbaye le ṣee lo lati ṣe irin. Ko yanilenu, iṣeduro ti ọja tita bẹrẹ si dinku significantly. Iye owo fun irin-irin irin silẹ silẹ diẹ ẹ sii ju 80% laarin ọdun 1867 ati 1884, nitori abajade awọn imọ-ẹrọ titun ti n ṣe irin, ti nmu idagbasoke idagbasoke ile-iṣẹ ti ile-aye.
Ilana Imọlẹ Open:
Ni awọn ọdun 1860, Gẹẹsi Germany Karl Wilhelm Siemens ṣe afikun igbelaruge iṣelọpọ irin-ajo nipasẹ ipilẹṣẹ ilana itọnisọna ìmọlẹ. Ilana ìmọlẹ ìmọlẹ ti ṣelọpọ irin lati irin ẹlẹdẹ ni awọn irọlẹ ti o jinna.
Lilo awọn iwọn otutu to ga julọ lati fi iná pa excess carbon ati awọn impurities miiran, ilana naa da lori awọn yara biriki ti o gbona ni isalẹ isalẹ. Awọn irun ti n ṣe atunṣe nigbamii lo awọn gasses ti nfa kuro lati ileru lati ṣetọju awọn iwọn otutu to ga julọ ni awọn yara biriki ni isalẹ.
Yi ọna ti o gba laaye fun iṣeduro titobi pupọ (50-100 tonnes metric le ṣee ṣe ni ileruru kan), igbeyewo igbagbogbo ti irin ti a ni amọ ki o le ṣee ṣe lati pade awọn pato pato ati lilo awọn ohun elo fifọ ni bi awọn ohun elo aise . Biotilejepe ilana tikararẹ ni o pọju pupọ, nipasẹ 1900 ilana ilana ìmọlẹ ti fi oju-ọna ti o pọju paarọ ilana ilana Bessemer.
Ibi Ti Iṣẹ Ọja:
Iyika ni ipilẹ irin ti o pese owo ti o din owo, awọn ohun elo ti o ga julọ, ti ọpọlọpọ awọn oniṣowo owo ti ọjọ ṣe mọ bi anfani idoko-owo. Oluwadi olugbala ti ọdun 19th, pẹlu Andrew Carnegie ati Charles Schwab, ni idoko-owo ati ṣe awọn milionu (ọkẹ àìmọye ninu ọran Carnegie) ni ile-iṣẹ irin. Carnegie's US Steel Corporation, ti a ṣeto ni 1901, ni akọkọ alakoso ti a ti se igbekale ti o wulo ni diẹ ẹ sii ju bilionu bilionu kan.
Imọ ina Arc Furnace:
Lẹhin igbati ọdun kehin, idagbasoke miiran waye pe yoo ni ipa ti o lagbara lori itankalẹ ti iṣelọpọ irin. Paul Furult ti ile ina ti ina (EAF) ni a ṣe apẹrẹ lati ṣe ina ti ina nipasẹ awọn ohun elo ti a mu, eyiti o mu ki iṣelọpọ ti exothermic ati awọn iwọn otutu ti o to 3272 ° F (1800 ° C), diẹ sii ju to lati mu gbóògì irin.
Ni iṣaaju lilo fun awọn irin-ajo pataki, awọn EAF ti lo ni lilo ati, nipasẹ Ogun Agbaye II, ni a nlo fun awọn ẹrọ ti awọn ohun-elo irin. Iwọn idoko-owo kekere ti o ni ipapọ ni fifi awọn irọ Mimu EAF fun wọn laaye lati dije pẹlu awọn oṣiṣẹ pataki US gẹgẹbi US Steel Corp. ati Betlehemu Irin, paapa ni awọn irin epo, tabi awọn ọja to gun.
Nitori awọn EAFs le gbe irin lati inu 100% awọn ọja-arara-tabi tutu-tutu tutu, kere si agbara nipasẹ iṣiro ti o nilo. Bi o ṣe lodi si awọn ipilẹ oxygen oludasilẹ, awọn iṣẹ le tun duro ati bẹrẹ pẹlu iye owo ti o kere diẹ. Fun idi wọnyi, ṣiṣe nipasẹ awọn EAFs ti npọ sii ni kiakia fun diẹ sii ju ọdun 50 lọ si bayi awọn iroyin fun nipa 33% ti agbaye gbóògì.
Atẹgun irin-ajo:
Awọn julọ ti agbaye irin gbóògì-nipa 66% -i ti bayi produced ni awọn ipilẹ atẹgun awọn ohun elo. Idagbasoke ọna kan lati ya atẹgun kuro lati inu nitrogen lori iṣẹ-ṣiṣe ile-iṣẹ ni awọn ọdun 1960 ti a fun laaye lati ṣe pataki si ilosiwaju ninu idagbasoke awọn ọkọ atẹgun atẹgun.
Awọn ọpa atẹgun atẹgun fẹ afẹfẹ atẹgun sinu awọn titobi nla ti irin ti a ni amọ ati fifọ ni irin ati pe o le pari idiyele diẹ sii ni yarayara ju awọn ọna itanna ṣiṣi. Awọn ohun elo to tobi ju iwọn 350 tonne irin le pari iyipada si irin ni kere ju wakati kan.
Awọn idiyele ti iye owo ti atẹgun ti atẹgun ti a ṣe awọn ohun-iṣowo-ìmọ-hearth factories ati, lẹhin igbati atẹgun ti atẹgun ti o wa ninu awọn ọdun 1960, awọn iṣẹ-ìmọ-hearth bẹrẹ si pa. Awọn ile-ìmọ ìmọ-ìmọlẹ ti o kẹhin ni US ti pari ni 1992 ati ni China ni ọdun 2001.
Awọn orisun:
Spoerl, Joseph S. Itan Alaye ti Iron ati Irinjade Irin . Igbimọ College Ankanm.
Wa: http://www.anselm.edu/homepage/dbanach/h-carnegie-steel.htm
Ẹgbẹ Agbegbe Agbaye. Aaye ayelujara: www.steeluniversity.org
Street, Arthur. & Alexander, WO 1944. Awọn irin ni Iṣẹ eniyan . 11th Edition (1998).