Co jest zaangażowane w produkcję żelaza świń?

Proces produkcji żelaza świńskiego obejmuje połączenie rudy żelaza, węgla drzewnego i materiału pośredniego znanego jako strumień w wielkim piecu. Gdy materiały łączą się z intensywnym ciepłem, znaczna część rudy żelaza topi się, tworząc przegrzaną, płynną postać. W zależności od zastosowanej metody materiałów i metody chłodzenia produkcja żelaza świń może być pośrednim krokiem w tworzeniu kutego żelaza, żelaza lub stali.

Wielki piec używany do produkcji żelaza świńskiego jest zwykle dużą stalową konstrukcją z kilkoma otworami. W pobliżu góry otwory umożliwiają dodanie rud, węgla drzewnego i materiałów strumieniowych w naprzemiennym wzorze. Na dole pieca dwa drzwi umożliwiają wstrzyknięcie powietrza, które jest wstępnie podgrzewane w dowolnym miejscu między 1472-2192 stopni Fahrenheita (800-1200 stopni Celsjusza). Na samym dnie wielkiego pieca dwa dodatkowe otwory umożliwiają odprowadzenie ciekłego metalu i żalu.

Po wejściu do pieca materiały przechodzą kilka reakcji, które pozwalają na tworzenie płynnego świńskiego żelaza. Węgiel drzewny uwalnia tlenek węgla, który wzmacnia ciepło z powietrza, podnosząc temperaturę do jeszcze wyższych poziomów. Wraz ze wzrostem tlenku węgla zmniejsza ilość tlenku żelaza w warstwach żelaza, pozostawiając wyższy odsetek czystego metalicznego żelaza i zmniejszając temperaturę topnienia rudy. Materiał strumienia, który zwykle jest wapiennym lub skalącym, reaguje z zanieczyszczeniami w rudzie żelaza, tworząc materiał o niskim poziomie miąższu znany jako żużla i dalsze oczyszczając rudę. Po wystąpieniu tych kluczowych interakcji żelazo topi się i jest wyczerpany przez dno pieca.

Kolejny krok w produkcji żelaza świńskiego obejmuje chłodzenie materiału, a także wyjaśnia niezwykłą nazwę produktu. Gdy płynne żelazo spływa z pieca, jest ono tradycyjnie kierowane na długi, centralny kanał z wieloma krótszymi kanałamiS. wyruszył pod kątem, gdzie ochładza się i stwardnieje. Nazwa „Pig Iron” pochodzi od podobieństwa długiego kanału do świnki matki i mniejszych kanałów do ssania prosiąt. Jednak w większości nowoczesnej produkcji żelaza świńskiego proces ten nie jest już stosowany, ponieważ opracowano metody, które pozwalają transportować żelazo świń w stanie płynnym, a nie jako twardy materiał.

Produkcja żelaza świń jest na ogół tylko jednym krokiem w tworzeniu gotowego produktu żelaza, ponieważ wysoka zawartość węgla żelaza w tej formie czyni go w większości bezużytecznym. Aby uczynić go bardziej wszechstronnym, można go ponownie stopić i mieszać z żużlem, tworząc kutego żelaza lub połączyć z dodatkową rudy żelaza i stopami, aby stworzyć żeliwa. Najczęściej produkcja żelaza świń jest pośrednim krokiem na drodze do tworzenia stali, który obejmuje drugi proces spalania w celu usunięcia wielu pozostałych zanieczyszczeń oraz dodanie innych metali do stworzenia stopu żelaza.