تم تصميم الفرن لصهر الحديد الخام.ظهر لأول مرة في القرن الخامس عشر. في أوروبا. في روسيا ، تم بناء أول فرن صخري في عام 1620 بالقرب من تولا. ثم الوقود لهذه الأفران كان الفحم. بعد قرن واحد فقط (1709) ، تمكن المخترع البريطاني أبراهام ديربي من تنفيذ صهر فرن صهر ، ليحل محل الفحم بالفحم.
العديد من قرون من الخبرة غيرت الجهاز من المجالالفرن ، مظهره ومخطط إنتاج الحديد الزهر. لكن الأساسيات بقيت على حالها. أما اليوم ، فإن الفرن العالي هو عبارة عن بناء يبلغ حوالي 30 مترًا (يتراوح الارتفاع بين ± 5 أمتار). يمكن أن يتجاوز ارتفاع الهيكل بأكمله 80 م.
كيف يتم ترتيب فرن الانفجار؟
من خلال الجزء العلوي (أعلى) يتم تحميل الدفعة(تكتل ، حبيبات ، خام الحديد ، خام المنغنيز ، وقود وتدفقات). يوجد أدناه المنجم ، الجزء الأكبر من الفرن العالي ، وهو مخروط متوسع. نظرًا لهذا التوسع ، من الأسهل خفض المواد الصلبة التي تزيد حجمها عند تسخينها. الجزء السفلي (عريض ، أسطواني) مجاور لأسفل العمود. في ذلك ، يتم ذوبان الشحنة. وراء عرموش ، أدناه ، هي الأكتاف ، مصنوعة في شكل مخروط مبتورة مع أسفل قاعدة تحتها. مثل هذا المقطع العرضي هو الأكثر ملاءمة لحجم المواد التي تنخفض نتيجة للذوبان.
في الفرن الأسطواني ، الجزء السفلي من البروفيل ، هناك حرق فحم الكوك ويتم جمع منتج سائل من الذوبان.
ينقسم القرن إلى أجزاء: المنطقة العليا (tuyere) والجزء السفلي (جهاز الاستقبال المعدني ، حيث يتم جمع منتجات الصهر). يسمى الجزء السفلي الجزء السفلي من الفرن.
في منطقة tuyere ،التي تغذي انفجار الفرن العالي (الهواء الساخن). هذا الموقع هو المسؤول عن حرق فحم الكوك ، ودرجات الحرارة هنا تنمو لقيمها القصوى من 2000 درجة. في الجزء العلوي من أعلى درجة الحرارة أقل (تصل إلى 350 درجة).
في الجزء السفلي من الفرن ، يوجد ثقب صنبور من الحديد الزهر ، والذي يسمح بمنتجات الصهر - الخبث والحديد الزهر نفسه.
سابقا ، كان يستخدم الصنبور الخبث ، ولكن الممارسةوقد تبين في العقود الأخيرة أنه من العملي أكثر تمرير الخبث والحديد الزهر من خلال مصبوب الحديد المصبوب ، مع مزيد من الفصل في الخندق الرئيسي المتاخم للفرن.
إلى الفرن المجاور لما يسمى بالمسبك ،حيث توجد أجهزة تقوم بفتح الصنبور الحديدي وتغلقه بعد إطلاق الخبث والحديد الزهر. هنا توجد مزاريب مع خنادق ، وتوجيه منتج الانصهار إلى دلاء.
يتم إرسال المنتج الصادر من الفرن إلى الرئيسيخندق حيث يتم فصل الحديد الزهر عن الخبث (فرق الكثافة). من الحضيض الذهاب الخنادق. واحد يتم إرسالها إلى الخبث ، والآخر هو الحديد الزهر. يصب الحديد الزهر على أشكال متحركة بشكل مستمر (نوع ناقل) ، بعد أن تنقلب القوالب ، يتم توجيه الحديد الزهر إلى العربات. يسكب الخبث في أحواض ، يتم تبريده بالماء والحبيبات.
كل ارتفاع في الفرن له درجة حرارة خاصة به ، وهذا هو السبب في أن عملية الانتقال إلى المعدن من تدفقات الركاز.
في الجزء السفلي من الفرن ،حرق الكوك هو كمية الأكسجين. حروق الكوك ، وتحويل ثاني أكسيد الكربون ، والذي يتفاعل مع فحم الكوك ، وتحويل بالفعل إلى أول أكسيد الكربون. ثم هناك تفاعل بين أول أكسيد الكربون وأكاسيد الحديد. هناك استعادة للمعادن. الحديد مشبع بالكربون وينتج الحديد الزهر. بالإضافة إلى ثلاثة إلى أربعة في المئة من الكربون ، في سبيكة ذات نسب بسيطة هناك المنغنيز والسيليكون والكبريت والفوسفور.
في الواقع ، فرن الانفجار ، ومبدأ التشغيل منهاتم وصفها هنا ، يمكن اعتبارها إنتاج غير نفايات. المنتجات الثانوية التي تظهر في عملية الإنتاج ، تجد تماما استخدام خارج جدران المصانع لإنتاج الحديد الزهر. يضاف الخبث إلى الأسمنت المناسب للمباني (لذلك يستخدم على نطاق واسع الآن كتلة البلمرة) ، ويعمل غاز الفرن العالي كوقود جيد يسخن الهواء المغذي للفرن العالي.
