Was ist eine Schmelzpflanze?
Eine Schmelzanlage ist ein industrieller Ort, an dem Metall für rohes Erz extrahiert wird. Häufige Beispiele für Metallschmelzen sind Zinn, Blei, Kupfer, Bronze und Eisen. Die Extraktion von reinem Aluminium wird auch als Schmelzen bezeichnet, obwohl sich der Prozess erheblich von dem der anderen Erze unterscheidet. Ein Erz ist im Allgemeinen als Gestein oder eine Gruppe von Mineralien definiert, die einen potenziellen wirtschaftlichen Wert hat. Das Erz enthält nicht nur das Metall von Interesse. Zum Beispiel ist Eisenerz ein Gestein, das Eisen enthält, das mit anderen chemischen Verbindungen und Mineralien gebunden ist. Das Schmelzerz ist der Prozess, das Interesse aus seinem ursprünglichen Gestein zu entfernen. Das Erz muss in einer oxidierenden Umgebung erhitzt werden, bis die Chemikalien zu mobilisieren oder zur Verfügung stehen. Bestimmte Verunreinigungen können mit Wärme abgetrieben werden, und wenn das Metall von Interesse in Form eines Sulfids ist, können erBei und das Vorhandensein von Sauerstoff kann ausreichen, um es in ein Oxid umzuwandeln. Es ist jedoch nicht möglich, das Metall einfach aus dem Erz zu schmelzen. Das Metall von Interesse existiert wahrscheinlich als Oxid oder wird während der anfänglichen Erwärmung in ein Oxid umgewandelt. Ein stark genug Reduktionsmittel kann das Oxid in das reine Metall und etwas Abfallprodukt umwandeln.
Eines der frühen Beispiele für eine Schmelzpflanze war ein Bloomery, der von einem Schmied verwendet wurde, um Eisenerz zu schmelzen. Innerhalb eines Bloomery wird Eisenerz in Gegenwart von Holzkohle oder reinem Kohlenstoffbrennstoff und beweglicher Luft erhitzt. Wenn das Erz erhitzt wird, reduziert das Kohlenmonoxid aus der Holzkohle das Eisenoxid.
Die Schmelzreaktion in einem Blüte erzeugt ein relativ reines Eisenmetall und Kohlendioxid als Abfallprodukt. Wenn der Balg durch die Blüte bläst, dieKohlendioxid wird evakuiert, sodass die Reaktion fortgesetzt werden kann. Das Metall und die Verunreinigungen, die als Schlacke bezeichnet werden, fallen auf den Boden des Ofens, wenn das Eisenerz reduziert wird. Normalerweise wird das Eisen ein zweites Mal erhitzt, um die Schlacke aus dem jetzt Schmiedeeisen herauszuhämmen.
Eine weitere frühe Form des Eisenschmierens ist der Hochofen, der in China eine besonders alte Geschichte hat. Mitte des 19. Jahrhunderts wurde Eisenerz jedoch in Stahl geschmolzen, was eine viel reine Form des Eisenmetalls ist. Dieser industrielle Übergang zur Herstellung von Stahl wurde durch die Entwicklung des Bessemer -Prozesses ermöglicht, in dem Luft durch geschmolzene Eisen geblasen wird, um die meisten Verunreinigungen zu entfernen. Ab 1950 wurde die dominierende Methode zum Extrahieren in einer bestimmten Eisenschmelzpflanze zu einer Basis -Sauerstoff -Stahlherstellung (BOS). BOS verbessert den Basis -Bessemer
Viele andere Metalle schmieren sichAls Extraktionsmethode und viele der Techniken der verschiedenen Schmelzpflanzen und Schmelzgeräte folgen den gleichen Grundprinzipien. Zusätzlich wird die Extraktion von Aluminium auch als Schmelzen bezeichnet. Aluminium -Schmelzpflanzen unterscheiden sich darin, dass sie einen elektrolytischen Prozess durchführen. Der elektrische Strom wird durch flüssig geschmolzenes Kryolith geleitet, bei dem Aluminiumoxid gelöst wurde. Die entsprechende Oxidation und Reduktion, die bei der elektrischen Anode und Kathode auftritt, wandelt das Aluminiumoxid in reines Aluminium um.