Vysoká pec

vysoká pec je druh pece vynalezený v 1709 Abraham Darby to mohlo tavit použitelný žehlit s uhlím kola. Až do tohoto času, železo mohlo jen být vytvořeno s dřevěným uhlím hořící pece protože síra v uhlí by se míchal s železem a dělal to příliš křehký. Darbyův vynález byl náhodný protože dřevo stalo se drahé a uhlí bylo hojné a levné.

Vysoká pec se spoléhala na skutečnost, že nechtěná síra-separace železa byly lehčí než čisté železo a železo-směs uhlíku, surové železo, to bylo jeho hlavní výrobek. Pec byla stavěna ve formě vysoký komín- jako kotel lemovaný s ohnivzdornou deskou. Kola a železo jsou naliti ve vrcholu, který by normálně hořel jen na povrchu. Vzduch byl odfouknut do středu, tak “výbuch”, dovolovat spalování ve středu směsice. Výsledky tohoto lokalizovaného spálení byly kapalina, která klesla ke dnu pece, s lehčími materiály o vrcholu. Ventil byl otevřen dovolit očerňovat hrnout se ven, a jednou emptired, další ventil v podstatě se otevřel odstranit surové železo.

Přesná povaha reakce je:

Fe₂O₂ + 3 CO = > 2 Fe + 3 CO₂

Vzduch odfouknutý do pece reaguje s uhlíkem ve uhlí k produkci uhlík monoxide, který pak se míchá s kysličníkem železa, působit chemicky produkovat čisté železo a uhlík dioxide, který uniká pece nahoře.

Teplota v peci typicky dosáhne o 1500 a míře; C, který je dost také rozložit vápenec (uhličitan vápníku) do nehašeného vápna a dalšího uhlíku dioxide:

CaCO₃ = > Cao + CO₂

Nehašené vápno reaguje s různými kyselými nečistotami v železe (pozoruhodně křemenka) a plave s očerňovat, proto dále čistit železo.

Surové železo produkované vysokou pec není velmi užitečné přímo přímo k jeho vysokému obsahu uhlíku, kolem 4-5 %, dělat to velmi křehký. Další zpracování bylo potřeboval redukovat obsah uhlíku pro použití jako konstrukční materiál. Na nějakou dobu produkty vysoké pece byly používány téměř přímo jako kujná ocel po dalším zpracování, přeměna na ocelové používání crucible technika byl příliš nákladný operovat velké měřítko. Nicméně se zavedením Bessemer procesu přeměna na ocel byla také dramaticky zlepšená, a otočením pozdních 1800s téměř celé železo bylo přeměněno na ocel před použitím.

Vysoká pec zůstane důležitou součástí moderní železné výroby. Moderní pece zahrnují radiátor k pre-ohřívat vháněný vzduch k vysokým horečkám aby vyhýbal se ochladit se (a tak muset re-teplo) směs, a používat docela komplexní systémy extrahovat teplo z horkého uhlíku dioxide když to uteče z vrcholu pece, dále zlepšovat effeciency. Největší vysoké pec produkují asi 60,000 tun železa na týden, dost pro asi čtyři auta na minutu.