Меню

Главная
Случайная статья
Настройки
Каталонский горн
Материал из https://ru.wikipedia.org

Каталонский горн — относительно низкая (высотой менее 1,5 м) сыродутная печь для выплавки железа из руды, работающая в режиме постоянно подгружаемой шихты и интенсивного дутья.

Содержание

История

Конструкция горна была разработана металлургами Юго-Западной Европы в Х—ХI вв[1]. Каталонские горны распространились по Европе и находились в эксплуатации в Испании, Италии и во Франции до середины XIX века даже после появления мощных доменных печей. В отличие от штюкофенов и осмундских печей, увеличение интенсивности работы которых по сравнению с низкими горнами достигалось путём увеличения высоты печи, каталонский горн имел преимущество в производительности за счёт постоянно подгружаемой шихты и мощных водотрубных воздуходувок[2].

Классификация

Каталонские горны появились сначала в испанских, а затем и во французских Пиренеях. Выделяют три модификации этих агрегатов: собственно каталонский горн — самый крупный по размерам и производительности, а также наваррский и бискайский горны, несколько меньших размеров. Параметры горнов: длина от 0,6 до 1,2 м; ширина от 0,6 до 1,0 м; глубина 0,5—0,8 м. Таким образом, объём рабочего пространства пиренейских горнов составлял всего лишь 0,3—0,9 м, то есть в 5—10 раз меньше штюкофенов, и тем не менее они практически не уступали им в производительности.

Технология плавки

Каталонский горн применялся только для заводского производства металла в средневековых Испании и Франции. На каждом железоделательном заводе сооружали не менее 10 каталонских горнов. Они располагались вдоль одной общей стены, строившейся со стороны реки, на которой устраивались водоналивные колёса, приводящие в действие дутьевые мехи. В смежной фурменной стене под углом около 40° от уровня земли устанавливалась коническая слегка сплюснутая фурма из красной меди длиной около 20 и диаметром 2—3 дюйма. Противофурменная стена устанавливалась со значительным наклоном наружу и выполнялась с изогнутым сводом для удобства извлечения крицы из горна. В лицевой стене предусматривались отверстия для ломов (два) и выпуска шлака, а также специальное устройство для установки шесточной железной доски, которая меняла угол наклона для регулирования загрузки в горн шихтовых материалов[3][4].



Hofman, An outline of the metallurgy of iron and steel, 1904[5]:



Каталонская кузница представляет собой низкий, футерованный тяжёлыми железными плитами, однофурменный горн размером от 2020 и глубиной 16 дюймов до 4032 и глубиной 27 дюймов; фурма наклонена вниз на 30—40°, заканчиваясь на 9—15 дюймов выше дна. Горн принимает шихту весом 300—900 фунтов руды. Горн, раскалённый предыдущей шихтой, заполняется древесным углём до уровня фурмы, затем руда размером с орех загружается в сторону передней (или рабочей) стороны, а древесный уголь в сторону задней (или фурменной) стороны, причем два вертикальных столба удерживаются раздельно во время загрузки куском листового железа. Наклонная верхняя поверхность руды покрывается увлажнённой мелочью древесного угля, чтобы предотвратить унос CO и чтобы направить его сквозь руду. При дутье горячий CO проходит в основном через рыхлую крупную руду и восстанавливает её; часть газа, конечно, поднимается через топливный столб и сгорает синим пламенем до CO2. По мере сгорания древесного угля он пополняется; добавляются слои увлажнённой мелкой руды, чтобы предотвратить унос руды и её просачивание вниз. При этом сначала образуется основной, богатый P формами железный шлак, который собирается на дне горна и выпускается. Примерно через два часа после запуска руда медленно продавливается вниз в горячую область, по мере того как последующие слои достаточно восстанавливаются под действием CO2; восстановление завершается твердым C при белом калении. Невосстановленные части руды соединяются с пустой породой, образуя шлак, который окружает и пропитывает металлическое железо, ставшее пастообразным. Когда вся руда восстановлена, дутьё прекращают, уголь откидывают в сторону, железный шар поддевают прутьями, вынимают тяжёлыми клещами и подают к качающемуся молоту. Для обработки 1000 фунтов лимонита требуется примерно шесть часов. Для получения 100 фунтов железа требуется 300—320 фунтов руды и 340 фунтов древесного угля.

Изображения
  • Штюкофен
  • "... по засыпке углём до высоты фурм (линия ab), ставят вертикально (по линии cd) широкую лопату и пространство между нею и фурменной стенкой заполняют углём, а к противофурменной валят руду." [6]
  • Извлечение крицы из каталонского горна
  • Схема гидравлической подачи воздуха в каталонский горн
  • Развалины каталонской кузницы в Миссии Сан Хуан Капистрано, старейшей (1790ые) в Калифорнии.
  • Молот (1774 год), найденный сотрудниками национального парка в коммуне Мантэ (департамент Восточные Пиренеи)
  • Интерьер каталонской кузницы


См. также

Примечания
  1. Вегман, 2004, с. 37.
  2. Карабасов, 2011, с. 54.
  3. Вегман, 2004, с. 38—39.
  4. Бабарыкин, 2009, с. 6.
  5. Hofman, 1904, p. 122.
  6. Горн, в металлургии // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.


Литература
Downgrade Counter