Aprann Istwa ki soti nan Laj Iron la pou Fèy Arc elektrik
Pou sa ki annapre yo kèk mil ane, sepandan, bon jan kalite a nan fè pwodwi ta depann kòm anpil sou minrè a disponib kòm sou metòd yo pwodiksyon.
By 17tyèm syèk la, pwopriyete fè a te byen konprann, men ogmante ibanizasyon nan Ewòp mande yon metal plis versatile estriktirèl.
Ak pa 19yèm syèk la, kantite lajan an nan fè ke yo boule pa agrandi ray tren bay metallurgists ak ankourajman finansye a jwenn yon solisyon fè britleness ak pwodiksyon pwodiksyon efikas.
San konte, menm si, zouti nan pi gwo nan istwa asye te vini an 1856 lè Henry Bessemer devlope yon fason efikas pou itilize oksijèn pou redui kontni kabòn nan fè: Endistri asye modèn la te fèt.
Epòk nan fè
Nan tanperati wo anpil, fè kòmanse absòbe kabòn, ki diminye pwen an k ap fonn nan metal la, sa ki lakòz fè jete (2.5 a 4.5% kabòn). Devlopman an nan founo eksplozyon, premye itilize pa Chinwa yo nan 6yèm syèk la BC men pi lajman itilize nan Ewòp pandan Mwayennaj yo, ogmante pwodiksyon an nan fè jete.
Fè kochon fè fonn fè kouri soti nan founo yo eksplozyon ak refwadi nan yon chanèl prensipal ak vwazin mwazi. Gwo, santral ak vwazin ki pi piti lengote yo te sanble ak yon porsele plante ak manman.
Fè jete se fò men soufri de brittleness akòz kontni kabòn li yo, ki fè li pi piti pase ideyal pou travay ak mete. Kòm metallurgists te vin konnen ke kontni an kabòn segondè nan fè te santral nan pwoblèm nan nan brittleness, yo eksperimante ak nouvo metòd pou diminye kontni an kabòn yo nan lòd yo fè fè plis travayabl.
By fen 18tyèm syèk la, ironmakers te aprann kouman transfòme fè kochon fè nan yon kontni ba kabòn fè fòse lè l sèvi avèk fwomaj puddling (devlope pa Henry Cort nan 1784). Fouye yo chofe fonn fè, ki te dwe yo bouke pa puddlers lè l sèvi avèk yon long, zouti ki gen fòm diferan, sa ki pèmèt oksijèn konbine ak ak tou dousman retire kabòn.
Kòm kontni an kabòn diminye, ogmante fizyon fè a, se konsa mas nan fè ta agglomerate nan gwo fou a. Sa yo mas yo ta dwe retire ak travay ak yon mato fòje pa puddler la anvan yo te woule nan fèy papye oswa ray. Pa 1860, te gen plis pase 3000 fyèl puddling nan Grann Bretay, men pwosesis la rete anpeche pa travay li yo ak entansiven gaz.
Youn nan fòm yo pi bonè nan asye an asye anpoul, te kòmanse pwodiksyon nan Almay ak Angletè nan 17yèm syèk la epi yo te pwodwi pa ogmante kontni an kabòn nan fè kochon fè lè l sèvi avèk yon pwosesis ke yo rekonèt kòm simantasyon. Nan pwosesis sa a, trape nan fè fòje yo te kouch ak chabon an poud nan bwat wòch ak chofe.
Apre apeprè yon semèn, fè an ta absòbe kabòn nan nan chabon an. Repete chofaj ta distribye kabòn plis respire ak rezilta a, apre refwadisman, yo te anpoul asye. Kontni an kabòn ki pi wo fè asye anpoul pi plis travayabl pase fè kochon, ki pèmèt li yo dwe bourade oswa woule.
Blister pwodiksyon asye avanse nan 1740s yo lè Anglè clockmaker Benjamin Huntsman pandan y ap eseye devlope yon asye-wo kalite pou sous revèy li yo, yo te jwenn ke yo ta ka metal la fonn nan kriz labou ak rafine ak yon flux espesyal yo retire salop ke pwosesis la simantasyon te kite dèyè. Rezilta a se jaliyab-oswa jete-asye. Men, akòz pri a nan pwodiksyon, tou de anpoul ak jete asye te sèlman janm itilize nan aplikasyon pou espesyalite.
Kòm yon rezilta, jete fè te fè nan fyèl puddling rete prensipal la estriktirèl metal nan endistriyalize Grann bretay pandan pifò nan 19yèm syèk la.
Pwosesis la Bessemer ak Stelmaking modèn
Kwasans nan ray tren pandan 19yèm syèk la nan tou de Ewòp ak Amerik mete gwo presyon sou endistri a fè, ki toujou plede ak pwodiksyon pwodiksyon rezèvwa.
Men, asye te toujou enproven kòm yon metal estriktirèl ak pwodiksyon te ralanti ak koute chè. Sa te rive jouk 1856 lè Henry Bessemer te vini avèk yon fason ki pi efikas pou prezante oksijèn nan fè fonn pou redwi kontni kabòn nan.
Koulye a, li te ye kòm pwosesis la Bessemer, Bessemer ki fèt yon plastik ki gen fòm-refere yo kòm yon 'converter'-nan ki fè ka chofe pandan y ap oksijèn te kapab kònen nan metal la fonn. Kòm oksijèn pase nan metal la fonn, li ta reyaji ak kabòn nan, divilge gaz kabonik ak pwodwi yon fè pi plis.
Pwosesis la te vit ak chè, retire kabòn ak Silisyòm soti nan fè nan yon kesyon de minit men soufri soti nan yo te twò siksè. Twòp kabòn te retire ak twòp oksijèn rete nan pwodui final la. Bessemer finalman te dwe ranbouse envestisè l 'jouk li te kapab jwenn yon metòd ogmante kontni an kabòn ak retire oksijèn a vle.
Nan apeprè menm tan an, britanik metallurgist Robert Mushet akeri e te kòmanse fè tès yon konpoze nan fè, kabòn, ak Manganèz - li te ye kòm speigeleisen . Manganèz yo te konnen yo retire oksijèn nan fè fonn ak kontni an kabòn nan speigeleisen a, si te ajoute nan kantite yo dwa, ta bay solisyon an pwoblèm Bessemer la. Bessemer te kòmanse ajoute li nan pwosesis konvèsyon li avèk gwo siksè.
Men, yon pwoblèm toujou rete. Bessemer te echwe pou pou jwenn yon fason yo retire fosfò-yon maladi ki pa fè mal ki fè asye frajil-soti nan pwodwi fen l 'yo. Kontinwe, se sèlman fosfò-gratis minrè soti nan Syèd ak Wales ta ka itilize.
Nan 1876 Welshman Sidney Gilchrist Thomas te vini ak solisyon an pa ajoute yon chemikalman debaz flux-kalkè-nan pwosesis la Bessemer. Kalkè a te trase fosfò ki soti nan fè kochon an nan salop la, sa ki pèmèt eleman an vle yo dwe retire.
Sa a inovasyon vle di ke, finalman, fè minrè soti nan nenpòt kote nan mond lan te kapab itilize fè asye. Se pa etonan, depans pwodiksyon asye te kòmanse diminye anpil. Pri pou tren asye tonbe plis pase 80% ant 1867 ak 1884, kòm yon rezilta nan teknik yo nouvo pwodwi asye, kòmanse kwasans nan endistri a asye nan lemonn.
Pwosè Fwaye Louvri
Nan 1860 yo, Alman enjenyè Karl Wilhelm Siemens plis ranfòse pwodiksyon asye nan kreyasyon l 'nan pwosesis la louvri fwaye. Pwosesis la fwaye louvri pwodwi asye soti nan fè kochon nan gwo founo fon.
Sèvi ak tanperati ki wo yo boule nan kabòn depase ak lòt enpurte, pwosesis la te konte sou cham brik chofaj ki anba a fwaye a. Fèy rejenerasyon pita itilize gaz lafimen ki soti nan gwo fou a pou kenbe tanperati ki wo nan chanm brik yo anba a.
Metòd sa a pèmèt pou pwodiksyon an nan pi gwo kantite (50-100 tòn metrik ta ka pwodwi nan yon gwo founo), tès peryodik nan an asye an fonn konsa ke li ta ka fè yo satisfè espesifikasyon patikilye ak itilize nan bouyon asye kòm yon materyèl anvan tout koreksyon. . Malgre ke pwosesis la li menm te pi dousman, pa 1900 pwosesis la fwaye louvri te lajman ranplase pwosesis la Bessemer.
Nesans nan endistri a Steel
Revolisyon an nan pwodiksyon asye ki te bay pi bon mache, pi wo kalite materyèl, rekonèt pa biznisman anpil nan jounen an kòm yon opòtinite envestisman. Kapitalis nan fen 19yèm syèk la, ki gen ladan Andre Carnegie ak Charles Schwab, envesti yo e te fè dè milyon (dè milya de ka Carnegie) nan endistri asye a. Carnegie's US Steel Corporation, ki te fonde an 1901, te sosyete a premye janm lanse valè nan plis pase yon milya dola.
Elektrik galvanize Stokan
Jis apre vire nan syèk la, yon lòt devlopman ki te fèt ki ta gen yon gwo enfliyans sou evolisyon nan pwodiksyon asye. Pouvwa elektrik Pòl Heroult a (EAF) te fèt pou pase yon aktyèl elektrik nan materyèl chaje, sa ki lakòz oksidasyon exothermic ak tanperati jiska 3272 ° F (1800 ° C), plis pase ase pou chalè pwodiksyon asye.
Okòmansman te itilize pou asye espesyalite, EAF te grandi nan itilize epi, pa Dezyèm Gè Mondyal la, yo te itilize pou manifakti nan alyaj asye. Pri a envestisman ki ba ki enplike nan etabli moulen EAF pèmèt yo fè konpetisyon ak pi gwo US pwodiktè tankou US Steel Corp ak Bethlehem Steel, espesyalman nan asye kabòn, oswa pwodwi long.
Paske EAF yo ka pwodui asye ki soti nan 100% bouyon-oswa frèt-nouriti, yo bezwen mwens enèji pou chak inite pwodiksyon. Kòm opoze a debaz oksijèn fwaye, operasyon yo ka tou sispann ak te kòmanse ak ti pri asosye yo. Pou rezon sa yo, pwodiksyon atravè EAF yo te piti piti ogmante pou plis pase 50 ane e kounye a, kont pou apeprè 33% nan pwodiksyon asye mondyal la.
Oksijèn Stelmaking
Majorite a nan pwodiksyon an asye mondyal-apeprè 66% -a kounye a pwodwi nan enstalasyon oksijèn de baz yo. Devlopman nan yon metòd pou separe oksijèn nan azòt sou yon echèl endistriyèl nan ane 1960 yo pèmèt pou pwogrè pi gwo nan devlopman nan oksijèn debaz foun.
Oksijèn oksijèn Debaz kònen oksijèn nan gwo kantite fè an asye ak bouyon asye epi yo ka ranpli yon chaj pi plis vit pase metòd fofile louvri. Veso gwo kenbe jiska 350 tòn metrik fè ka ranpli konvèsyon nan asye nan mwens pase yon èdtan.
Efikasite pri yo nan stelmaking oksijèn te fè faktori louvri-fwaye konpetitiv ak, apre avenman nan stelmaking oksijèn nan ane 1960 yo, operasyon louvri-fwaye te kòmanse fèmen. Dènye etablisman an louvri-fwaye nan peyi Etazini an fèmen an 1992 ak nan Lachin nan lane 2001.
Sous:
Spoerl, Joseph S. Yon istwa brèf nan fè ak pwodiksyon Steel. Saint Anselm kolèj.
Asosyasyon an Steel Mondyal la. www.steeluniversity.org
Ri, Arthur. & Alexander, WO 1944. Metal nan sèvis la nan Man . 11yèm edisyon (1998).