ከብረት ዘመን ጀምሮ እስከ ኤሌክትሪክ ኃይል ማሞቂያዎችን ይረዱ
ይሁን እንጂ በቀጣዮቹ ጥቂት ሺህ ዓመታት ውስጥ የተገኘው የብረት ጥራት በአምራቹ ዘዴዎች ላይ እንደታየው በአብዛኛው በአንደኛው ላይ የተመካ ነው.
በ 17 ኛው መቶ ዘመን የብረት ማዕቀቦች በሚገባ ተረድተው ነበር, ነገር ግን በአውሮፓ የከተሞች እድገት በከፍተኛ መጠን ሁለገብ ዘመናዊ የብረት መዋቅር ይጠይቃል.
በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን ደግሞ የባቡር ሀዲዶችን በማስፋት የሚጠቀሙበት የብረት መጠን ለብረታብረት ሠራተኞቹ ለግድግዳ ብቸኛ መፍትሄ ለማስገኘት እና ውጤታማ ያልሆነ የምርት ሂደትን ለማምጣት የገንዘብ ማትጊያዎች አቅርቧል.
ይሁን እንጂ በ 1856 ሄንሪ ቢሰመር በካይንና በአረብ ብረት ውስጥ ያለውን የካርበን መጠን ለመቀነስ ኦክስጅን መጠቀም በቻሉበት ጊዜ በአረብ ብረት ታሪክ ውስጥ የታየው ትልቅ ወሳኝ ውጤት ነበር. የዘመናዊው ብረት ኢንዱስትሪ ተወለደ.
የብረት ጣሪያ
ከፍተኛ ሙቀት በሚኖርበት ጊዜ ብረቱ ብረቱን ይቀይሳል, ብረትን (2.5 እስከ 4.5 በመቶ) የካርቦን ብረትን ያስቀራል. በ 6 ኛው ክ / ዘመን በቻይናውያን ለመጀመሪያ ጊዜ ጥቅም ላይ የሚውሉ የፍሳሽ ማሞቂያዎች (እቶን) መገንባት እና በመካከለኛው ዘመን በአውሮፓ በሰፊው ጥቅም ላይ የዋሉ ሲሆን የብረት ማብሰያዎችን መጨመር ተችሏል.
የፒግ ብረት ብረት ብረት ብረት ብረት ውስጥ ይወጣና በዋናው ሰርጥ እና በቀጣይ ቅርጽ ያላቸው ሙሎች ውስጥ ይቀዘቅዛል. ትላልቅ, መካከለኛው እና ተያያዥነት ያላቸው ትናንሽ የእንቆቅልች እርሻዎች እና እንሽላሊት ወፎች ናቸው.
የብረት መሣሪያ ጠንካራ ነው ነገር ግን ለካሬን / ካርቦን / ይዘት ምክንያት ለስላሳነት ይዳርጋል, ይህም ለመሥራት እና ቅርፅ ከመሆን ያነሰ ነው. በብረት ውስጥ ያለው ከፍተኛ የካርበን መጠን ለችግር መጓደል ጠንቅቆ የሚያውቀው ባለኬቲክ ባለሙያዎች መሆኑን ሲገነዘቡ, የብረት ካርቦን ለመቀነስ አዳዲስ ዘዴዎችን ሞክረው ነበር.
በ 18 ኛው ክፍለ ዘመን መገባደጃ ላይ ብስራት የሚያመርቱ የሸክላ ብረት ብረትን ወደ ዝቅተኛ የካርበን ይዘቶች መለወጥ የቻሉ (በ 1779 በሄንሪ ኮር የተገነባውን ዘይቤን ማቀጣጠያ ብረትን) ይጠቀሳሉ. በእሳት የተሞሉ የብረት ማቅለጫዎች (ብረታ ብረት), ረዣዥም እና የብረት ቅርጽ ያላቸው መሳሪያዎችን በመጠቀም ኦክሲጅን ከካርቦን ጋር እንዲዋሃዱ እና ቀስ በቀስ እንዲያስወግዱ ያስችላቸዋል.
የካርቦን ይዘት እየቀነሰ በሄደ መጠን የብረት መቀነጫ ነጥብ እየጨመረ በመምጣቱ ብዙ ሚዛኖች የብረት ብረት በእሳቱ ውስጥ ይጋርዱ ነበር. እነዚህ ቅጅዎች ይወገዳሉ እና ከመደፍለፋቸው በፊት በሸንጋይ ላይ ከሸፍላ ጡብ ይሠራሉ. በ 1860 ብሪታንያ ውስጥ ከ 3000 የሚበልጡ የእንፋሎት እሳቶች አሉ, ነገር ግን ሂደቱ በእድገትና በነዳጅ ዘልማድ ተከልክሏል.
ከመጀመሪያዎቹ የአረብ ብረቶች (ብረታ ብረት) አንዱ በ 17 ኛው መቶ ዘመን በጀርመን እና በእንግሊዝ ውስጥ ምርት ማምረት የጀመረው ሲሚንቶ ተብሎ የሚታወቀው ሂደት በመጠቀም የካርቦን ይዘት ቀልጦ በቆሎ ቀለም ብረት በመጨመር ነበር. በዚህ ሂደት ውስጥ የብረት የተጣበቁ ብረቶች በድንጋይ ሳጥኖች ውስጥ በዱቄት ከሰል እንዲሞሉ እና እንዲሞቁ ተደርገዋል.
ከአንድ ሳምንት ገደማ በኋላ ብረቱ ወደ ካርቦን ዳክ እያለ ይጋርጣል. ተደጋጋሚ ማሞቂያ ካርቦንን በተመጣጣኝ መጠን ያሰራጭ ሲሆን ውጤቱም ከቀዝቃዛው በኋላ ብስክሌት ነው. ከፍተኛ መጠን ያለው የካርበን ይዘት (ብረታ ብረት) ከአበባ ብረት የበለጠ ብስለት በማድረጉ እና በመገጣጠም ላይ ነው.
በ 1740 ዎቹ ውስጥ የእንግሊዘኛ የሰዓት ሰሪው ቤንጃሚን ሃንስማን ለስኳር ምንጮቹ ከፍተኛ ጥራት ያለው ብረት ለማምረት ሲሞክር, ብረት ወደ ሸክላ ምሰሶዎች ሊፈስ እና ብረትን ለማጣራት እንዲቀለብለት ሲፈጥር እና ሲሚንቶው እንዲቀላቀል ሲደረግ ጀርባ. ውጤቱ የሸክላ-ወይም የብረት-ቤት ነው. ነገር ግን በማምረት ወጪ ምክንያት ሁለቱም ብስባሽ እና ብረት አምራቾች በምድብ ማመልከቻዎች ውስጥ ብቻ ጥቅም ላይ ውለዋል.
በዚህ ምክንያት በ 19 ኛው መቶ ዘመን አብዛኛው ክፍል ውስጥ ብሪታንያ በብዛት ላይ ብቅ ብቅ ማለት በሸክላ ምድጃዎች የተሠራ ብረት ነው.
የቢስሜር ሂደት እና ዘመናዊ አረብ ብረት
በአውሮፓ እና በአሜሪካ በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን የባቡር ሀዲዶች እድገቱ ውጤታማ ባልሆኑ የፋብሪካ ምርቶች ላይ ከፍተኛ ጫና ፈጥሯል.
ይሁን እንጂ አረብ ብረት አሁንም ውስጡ ያልተለቀቀ ነበር. በ 1856 ሄንሪ ቢሰመር የካርበን ይዘት ለመቀነስ ኦክስጅንን በተቀበረ ብረት ለማስተዋወቅ እጅግ ውጤታማ የሆነ መንገድ መጣ.
በአሁኑ ጊዜ ባሴሜር (ባሴሜር) ሂደት በመባል የሚታወቀው ቢሴመር ፈንጅ በተሰራው ብረት አማካኝነት ኦክስጅን ሊፈነጥቅ በሚችልበት ጊዜ ብረት ሊሞቅ የሚችልበት 'መስተዋወጫ' ተብሎ የሚጠራውን የሠርግ ቅርጽ ያለው እቃ መያዣ ይሠራል. በቀዝቃዛው ብረት ውስጥ ኦክስጅን ሲያልፍ የካርቦን ዳዮክሳይድን በማውጣት እና በጣም ንጹህ ብረት በማምረት ካርቦን ይለውጣል.
ሂደቱ ፈጣን እና ርካሽ ነበር, በጥቂት ደቂቃዎች ውስጥ ካርቦን እና ሲሊከንትን ከብረት ውስጥ ማስወገድ ግን በጣም የተሳካ ነበር. በጣም ብዙ ካርቦን ተወግዶ በመጨረሻው ምርት ውስጥ በጣም ብዙ ኦክስጅን አለ. ባሴም የካርበን ይዘትን ለመጨመር እና ያልተፈለገውን ኦክስጅን ለማስወገድ ዘዴውን እስከሚያገኝ ድረስ ባለሃብቶቹን መክፈል ነበረበት.
በዚሁ ጊዜ ብሪታንያዊ ብረት ባለሙያው ሮበርት ሙስቴም የብረት, የካርቦን, እና ማንጋኒዝምን ጭምር በመመርመር ተገኝተዋል . ማንጋኔጂው ኦክስጂንን ከቀዝቃዛ ብስለት ማውጣት ይታወቅ ነበር, እና በትክክለኛው መጠን ላይ ከተጨመረበት የካርቦን ይዘት ውስጥ በካይሮሊን ይዘት ውስጥ ቢስሚር ችግሮችን ለመፍታት ያስችላል. ቢሴመር ወደ መለወጥ ሂደቱ ከፍተኛ ስኬት ማሻሻልን ጀመረ.
ያም ሆኖ አንድ ችግር አሁንም አልቀረም. ቢሴመር ፈጣሪውን (ፎስፎርስን) ማለትም ብረቱን ብስክሌት የሚቀባውን ብክለት የሚያስወግድበትን መንገድ ማግኘት አልቻለም ነበር. በዚህም ምክንያት በስዊድን እና በዌልስ ውስጥ በፎቶፈስ-ነጻ የሆነ ብረት ብቻ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል.
በ 1876 የዊልያድ ጂልቺስ ስቶማስ የዌልስ ተወላጅ የኬሚስተር ሂደትን በኬሚካል መሠረታዊ መሠረታዊ ፍሰቶች ላይ በማካተት መፍትሔ አገኘ. ዴንጋይ በሸክላ ብረት ውስጥ ከሚገኘው የብረት ውስጡ ወደ ፎቅ የሚወጣውን ፎስፎረስ በመሳብ ያልተፈለገውን ንጥረ ነገር እንዲወገድ ማድረግ.
ይህ ግኝት ማለት በዓለም ላይ ከየትኛውም የዓለም ክፍል የብረት ማዕድ ብረት ለመሥራት ሊያገለግል ይችላል. የብረታ ብረት ወጪዎች በከፍተኛ ሁኔታ እየቀነሱ መሄዳቸው ምንም አያስገርምም. አዲሱ የአረብ ብረት አምራች ኢንዱስትሪን በማስፋፋት በ 1867 እና በ 1884 የአረብ ብረት ሐዲድ ዋጋ ከ 80% በላይ ቀንሷል.
ክፍት የኩላሊት ሂደት
በ 1860 ዎቹ ጀርመናዊው ኢንጂነር ካርል ቪልሄልም ሳመንስ በተጨማሪ ክፍት የእሳት ማመንጫ ፍጥረታትን በመፍጠር የተጠናከረ ብረታ ብረት ማምረት. ክፍት የሸክላ አሠራር በሸክላ ብረት ውስጥ ከአንጂ ብረት ይሠራል.
ሂደቱ ከልክ በላይ የካርቦንና ሌሎች ቆሻሻዎችን ለማቃለል ከፍተኛ ሙቀትን በመጠቀም, ሂደቱ ከጋለኞች ስር ማሞቂያ ላይ ተሞልቷል. እንደገና በማቀጣጠያ ምድጃዎች ውስጥ ከእሳት ምድጃዎች ውስጥ የጉድጓድ ጋዞች ይጠቀማሉ.
ይህ ዘዴ በጣም ትልቅ መጠን (50-100 ሜትሪክ ቶን ቶን እሳትን በአንድ እሳ ሊፈጠር ይችላል) የተፈጠረውን ብረታ ብረታ ብረታ ብረትን ለመፈተሽ በተቻለ ፍጥነት እንዲፈጠር ይረዳል. . ምንም እንኳን ሂደቱ በጣም ቀርፋፋ ቢሆንም በ 1900 ክፍት ፍየል ሂደት በአብዛኛው የቢስሜርን ሂደት ተክቶታል.
የእንጨት ሥራ ኢንዱስትሪ
የአነስተኛ ብረት አቅርቦቱ ከፍተኛ ዋጋ ያለው ጥራት ያለው የብረታ ብረት ምርት ሲሆን በቀኑ ውስጥ በበርካታ ነጋዴዎች የኢንቨስትመንት ዕድል ተገኝቷል. በ 19 ኛው ምእተ አመት መጨረሻ ላይ የካውንቲዎች ባለስልጣን የሆኑት አንድሩ ካርኔጊ እና ቻርለስ ሽዋብ በብረታ ብረት ኢንዱስትሪ ውስጥ በሚሊዮኖች ውስጥ (በካርኒጊ) በቢሊዮኖች ውስጥ መዋዕለ ንዋያቸውን ሰጥተዋል. በ 1901 የተመሰረተው የ Carnegie Steel Steel ኮርፖሬሽን ከ 1 ቢሊዮን የአሜሪካ ዶላር በላይ ዋጋ ያለው የመጀመሪያው ኮርፖሬሽን ነበር.
ኤሌክትሪክ ምሰሶ
ከዘመናችን ማብቂያው በኋላ በአረብ ብረት ምርት ላይ ለውይይት ከፍተኛ ተጽእኖ የሚፈጥር ሌላ ዕድገት ተከስቷል. የኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫ (ኤአፍኤ) የኤሌክትሪክ ፍሰት በተለቀቀ ቁስ ቁስ ውስጥ ለማለፍ የተነደፈ ሲሆን የኦፕቲክ ኦክሳይድ እና እስከ 3272 ዲግሪ ፋራናይት (1800 ዲግሪ ሴ.
በተለይ ለሽያጭ ብስላቶች ጥቅም ላይ የዋለው EAFs በጥቅም ላይ የዋለ ሲሆን በሁለተኛው የዓለም ጦርነት ደግሞ ብረት ምርቶችን ለማምረት ጥቅም ላይ ይውል ነበር. አነስተኛ የኢንቬስትሜሽን ወጪዎች የእንፋይ ማምረቻ ወረዳዎችን እንደ US Steel Corp. እና Bethlehem Steel, በተለይም በካርቦን ብረቶች ወይም ረጅም ምርቶች ከመሳሰሉ ዋና ዋና የአሜሪካ አምራቾች ጋር እንዲወዳደሩ አስችሏቸዋል.
EAFs 100% ቅላት ወይም ቀዝቃዛ ቀበሌዎች ምግብ ማምረት ስለሚችል በእያንዲንደ ክፌሌ አነስተኛ ኃይልን ያስፇሌጋሌ. ከመሠረታዊ የኦክስጂን ማሞቂያዎች በተቃራኒ ቀዶ ጥገናዎችን ሊያቆሙ ይችላሉ. ለእነዚህ ምክንያቶች, በ EAF ፐሮግራሞች ማምረቻ ከ 50 በላይ ዓመታት እያደገ በመጨመሩ አሁን 33 ከመቶ የአለም ብረት አምራች ናቸው.
ኦክስጅን ብረት አምራች
በአለም አቀፍ የብረታ ብረት ምርቱ 66% ገደማ - በአሁኑ ጊዜ በመሠረታዊ የኦክስጂን ማምረቻ ፋብሪካዎች ውስጥ ነው. በ 1960 ዎቹ በኦፕቲካል መጠን ውስጥ ከናይትሮጅን ተለይተው ኦክስጅንን ለመለየት የሚያስችል ዘዴ መገንባት መሰረታዊ እድገቶች መሠረታዊ የኦክስጂን ማሞቂያዎች እንዲፈጠሩ አድርጓል.
መሰረታዊ የኦክስጅን እቶኖች ኦክሲጅን ከፍተኛ መጠን ያለው ብረት እና ብረት እና ብረትን ይጠርጉ እና ከተከፈቱ ዘዴዎች በበለጠ ፍጥነት ሊያጠናቅቁ ይችላሉ. እስከ 350 ሜትሪክ ቶን የሚሆን ብረት የሚይዙ ትላልቅ መርከቦች ከአንድ ሰዓት ባነሰ ጊዜ ውስጥ ወደ አረብ ብረት ማጠናቀቅ ይችላሉ.
የኦክስጅን የአረብ ብረት ማቀነባበሪያ ወጪዎች ክፍት-ፋት ፋብሪካዎች ተወዳዳሪ የማይሆኑ እና በ 1960 ዎች ውስጥ የኦክስጂን የብረት ማምረት ስራዎች ከተፈጠሩ በኋላ ክፍት ተሞልቶ ሥራዎችን ይዘጋ ጀመር. እ.ኤ.አ በ 1992 በዩናይትድ ስቴትስ የመጨረሻው መከፈት ማእከላዊ ተቋም ተጠናቅቋል.
ምንጮች:
Spoerl, Joseph S. የቅርጽና የብረት እና የብረት ሥራ ታሪክ. ሴንት አንሰል ኮሌጅ.
የዓለም የአረብ ብረት ማኅበር. www.steeluniversity.org
መንገድ, አርተር. & Alexander, WO 1944. በአገልግሎቱ ውስጥ ያሉ ብረቶች . 11 ኛ እትም (1998).