ពីសម័យកាល Iron ទៅកាន់ដំណើរការ Bessemer និងដែកថែបទំនើប
សម័យកាលនៃជាតិដែក
នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ជាតិដែកចាប់ផ្តើមស្រូបយកកាបូនដែលបន្ថយចំណុចរលាយលោហៈដែលបណ្តាលឱ្យ ជាតិដែក (កាបូនពី 2.5 ទៅ 4.5%) ។ ការអភិវឌ្ឍនំប៉័ងដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់ដំបូងបង្អស់ដោយពួកចិននៅសតវត្សទី 6 មុនគ។ ស។ ប៉ុន្តែត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅទ្វីបអឺរ៉ុបក្នុងកំឡុងពេលកណ្តាលបានបង្កើនការផលិតជាតិដែក។
ជ្រូកដែក
ដែកម៉ុលថេនដែលត្រូវបានរត់ចេញពីឡាយដុតហើយត្រជាក់នៅក្នុងឆានែលសំខាន់ៗនិងផ្សិតដែលជាប់គ្នាត្រូវបានគេសំដៅទៅជាជាតិដែកដោយសារតែចង្កាតូចៗធំកណ្តាលនិងជាប់គ្នាគឺស្រដៀងនឹងកូនចាបនិងកូនជ្រូក។
ជាតិដែកបានដេញ
ដែកខាញ់រឹងមាំប៉ុន្តែទទួលរងនូវភាពរអិលដោយសារតែបរិមាណកាបូនរបស់វាដែលធ្វើឱ្យវាមិនសូវជាល្អសម្រាប់ការងារនិងការធ្វើទ្រង់ទ្រាយ។ ខណៈពេលដែល អ្នកឯកទេសខាងលោហៈធាតុ បានដឹងថាជាតិកាបូនខ្ពស់នៅក្នុងជាតិដែកគឺជាចំណុចស្នូលនៃបញ្ហានៃភាពផុយស្រួយ។ ពួកគេបានពិសោធន៍វិធីសាស្រ្តថ្មីសម្រាប់កាត់បន្ថយកាបូនក្នុងគោលបំណងដើម្បីធ្វើឱ្យជាតិដែកអាចដំណើរការបាន។
ជាតិដែក
នៅចុងសតវត្សរ៍ទី 18 ក្រុមអ្នកផលិតដែកបានរៀនពីរបៀបផ្លាស់ប្តូរជាតិដែកជ្រូកចូលទៅក្នុងជាតិកាបូនដែលមានជាតិដែកតិចតួចដោយប្រើបំពង់ភក់ (បង្កើតឡើងដោយ Henry Cort នៅឆ្នាំ 1784) ។ ចង្ក្រានដែលបានកំដៅដែករលាយដែលត្រូវបាន រំញោច ដោយ ភក់ ដោយប្រើឧបករណ៍រាងដូចអង្កត់ផ្ចិតដែលអនុញ្ញាតឱ្យអុកស៊ីសែនផ្សំជាមួយនិងយឺត ៗ យកកាបូន។
ខណៈដែលបរិមាណកាបូនថយចុះចំណុចរលាយរបស់ជាតិដែកបានកើនឡើងដូច្នេះម៉ាស់ជាតិដែកនឹងកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងនៅក្នុងឡ។ មហាជនទាំងនេះនឹងត្រូវបានយកចេញនិងធ្វើការជាមួយញញួរបង្កើតដោយភក់មុនពេលត្រូវបានរមៀលចូលទៅក្នុងសន្លឹកឬផ្លូវដែក។ នៅឆ្នាំ 1860 មានជាង 3000 ចង្ក្រានហ្វ្រាំងនៅចក្រភពអង់គ្លេសប៉ុន្តែដំណើរការនេះនៅតែរារាំងដោយកម្លាំងពលកម្មនិងកម្លាំងស៊ីជម្រៅ។
ដែកថែប
ទំរង់ ដែក ដំបូងបង្អស់របស់ ដែក បានចាប់ផ្តើមផលិតនៅក្នុងប្រទេសអាឡឺម៉ង់និងអង់គ្លេសក្នុងសតវត្សរ៍ទី 17 ហើយត្រូវបានផលិតឡើងដោយបង្កើនមាតិកាកាបូននៅក្នុងជាតិដែករលាយដោយប្រើប្រាស់ដំណើរការដែលគេស្គាល់ថាស៊ីម៉ង់ត៍។ នៅក្នុងដំណើរការនេះ, របារដែកសន្លឹក wrought ត្រូវបានស្រទាប់ជាមួយធ្យូងរលាយនៅក្នុងប្រអប់ថ្មនិងកំដៅ។
បន្ទាប់ពីប្រហែលមួយសប្តាហ៍ដែកនឹងស្រូបយកកាបូននៅក្នុងធ្យូង។ កំដៅម្តងហើយម្តងទៀតនឹងបែងចែកកាបូនឱ្យស្មើ ៗ គ្នាហើយលទ្ធផលបន្ទាប់ពីត្រជាក់គឺដែកថែប។ មាតិកាកាបូនដែលមានជាតិដែកខ្ពស់បានធ្វើឱ្យដែកថែបផ្លាស្ទិចអាចដំណើរការបានច្រើនជាងជាតិដែកជ្រូកដែលអនុញ្ញាតឱ្យវាត្រូវបានសង្កត់ឬរមូរ។
ការផលិតដែកសូន្យនៅក្នុងឆ្នាំ 1740 នៅពេលដែលអ្នកបង្កើតនាឡិការអង់គ្លេសលោកបេនយ៉ាមីនហាន់សម៉េនខណៈកំពុងព្យាយាមអភិវឌ្ឍដែកថែបដែលមានគុណភាពខ្ពស់សម្រាប់នាឡិការនាឡិការបស់គាត់បានរកឃើញថាលោហធាតុអាចត្រូវបានរលាយនៅក្នុងកំណប់ដីឥដ្ឋហើយត្រូវបានចម្រាញ់ដោយចរន្តពិសេសដើម្បីយកចេញនូវភក់ដែលដំណើរការស៊ីម៉ង់ត៍បន្សល់ទុក។ នៅពីក្រោយ។ លទ្ធផលគឺគុជខ្យងឬដែកជាប់។ ប៉ុន្តែដោយសារតែតម្លៃនៃការផលិតបន្ទះដែកនិងដែកថែបត្រូវបានប្រើតែនៅក្នុងកម្មវិធីពិសេសតែប៉ុណ្ណោះ។
ជាលទ្ធផលជាតិដែកដែលបានធ្វើនៅក្នុង furnace puddling នៅតែជាលោហៈរចនាសម្ព័ន្ធចម្បងក្នុង industrializing ចក្រភពអង់គ្លេសក្នុងអំឡុងពេលភាគច្រើននៃសតវត្សទី 19 ។
ដំណើរការ Bessemer និងដែកថែបទំនើប
ការរីកចម្រើននៃផ្លូវដែកក្នុងអំឡុងពេលសតវត្សទី 19 ទាំងនៅក្នុងទ្វីបអឺរ៉ុបនិងអាមេរិកបានដាក់សម្ពាធយ៉ាងខ្លាំងទៅលើឧស្សាហកម្មដែកដែលនៅតែតស៊ូជាមួយដំណើរការផលិតកម្មគ្មានប្រសិទ្ធភាព។ ដែកថែបនៅតែមិនមានភស្តុតាងថាជាលោហៈរចនាសម្ព័ន្ធនិងផលិតកម្មយឺតនិងចំណាយច្រើន។ នោះគឺរហូតដល់ឆ្នាំ 1856 នៅពេលដែលលោក Henry Bessemer បានរកឃើញវិធីដែលមានប្រសិទ្ធភាពជាងមុនក្នុងការនាំយកអុកស៊ីសែនទៅជាជាតិដែករលាយដើម្បីកាត់បន្ថយជាតិកាបូន។
ឥឡូវនេះត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាដំណើរការ Bessemer Bessemer បានបង្កើតចានរាងដូចទ្រនាប់ដែលត្រូវបានគេហៅថាជា 'ការផ្លាស់ប្តូរ' ដែលដែកអាចត្រូវបានកំដៅខណៈពេលដែលអុកស៊ីសែនអាចត្រូវបានបំផ្ទុះតាមរយៈលោហៈដែក។ នៅពេលដែលអុកស៊ីសែនឆ្លងកាត់លោហៈដែករលាយនោះវានឹងមានប្រតិកម្មជាមួយនឹងកាបូនបញ្ចេញកាបូនឌីអុកស៊ីតនិងផលិតជាតិដែកសុទ្ធ។
ដំណើរការនេះមានល្បឿនលឿននិងចំណាយតិចយកចេញកាបូននិងស៊ីលីនពីជាតិដែកក្នុងរយៈពេលតែប៉ុន្មាននាទីប៉ុណ្ណោះប៉ុន្តែវាទទួលរងការបរាជ័យយ៉ាងខ្លាំង។
កាបូនច្រើនពេកត្រូវបានយកចេញហើយអុកស៊ីសែនច្រើនពេកនៅតែមាននៅក្នុងផលិតផលចុងក្រោយ។ លោក Bessemer នៅទីបំផុតត្រូវសងអ្នកវិនិយោគរបស់គាត់រហូតដល់គាត់អាចស្វែងរកវិធីសាស្រ្តដើម្បីបង្កើនមាតិកាកាបូននិងយកអុកស៊ីហ្សែនដែលមិនត្រូវការ។
នៅពេលជាមួយគ្នានោះលោហិតីអង់គ្លេសរ៉ូប៊ឺតមូម៉េត (Robert Mushet) បានទិញនិងចាប់ផ្តើមធ្វើតេស្តបរិវេណដែកថែបកាបោននិង ម៉ង់ហ្គាល់ដែល ត្រូវបានគេស្គាល់ថា spiegeleisen ។ ម៉ង់ហ្គាណែសត្រូវបានគេដឹងថាយកអុកស៊ីសែនចេញពីជាតិដែករលាយហើយមាតិកាកាបូននៅក្នុងបំពង់បញ្ឆិតប្រសិនបើត្រូវបានបន្ថែមនៅក្នុងបរិមាណត្រឹមត្រូវវានឹងផ្តល់នូវដំណោះស្រាយចំពោះបញ្ហារបស់ប៊េសមេមែន។ Bessemer បានចាប់ផ្តើមបន្ថែមវាទៅក្នុងដំណើរការបម្លែងរបស់គាត់ជាមួយនឹងជោគជ័យដ៏អស្ចារ្យ។
បញ្ហាមួយនៅតែមាន។ Bessemer បានបរាជ័យក្នុងការស្វែងរកមធ្យោបាយដើម្បីយកចេញផូស្វ័រដែលជាភាពមិនប្រក្រតីដែលធ្វើឱ្យដែកផុយ - ពីផលិតផលចុងក្រោយរបស់គាត់។ ហេតុដូច្នេះហើយមានតែរ៉ែផូស្វ័រពីប្រទេសស៊ុយអ៊ែតនិងវែលប៉ុណ្ណោះអាចប្រើបាន។
នៅឆ្នាំ 1876 ជនជាតិវេលស៍ឈ្មោះស៊ីឌីនហ្គីឆាសថូម៉ាសបានរកឃើញនូវដំណោះស្រាយដោយបញ្ចូលជីវឧស្ម័នដែលជាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃជីគីមីដល់ដំណើរការប៊ីសម៉េម។ ថ្មកំបោរបានទាញយកផូស្វ័រពីដែកជ្រូកចូលទៅក្នុងភក់ដែលអនុញ្ញាតឱ្យធាតុដែលមិនត្រូវការដែលត្រូវបានយកចេញ។
ការច្នៃប្រឌិតនេះមានន័យថានៅទីបញ្ចប់រ៉ែដែកពីគ្រប់ទីកន្លែងក្នុងពិភពលោកអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីធ្វើដែក។ មិនគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើលទេដែលតម្លៃផលិតកម្មដែកបានចាប់ផ្តើមធ្លាក់ចុះយ៉ាងខ្លាំង។ តម្លៃដែកថែបដែកថែបបានធ្លាក់ចុះជាង 80% នៅចន្លោះឆ្នាំ 1867 និង 1884 ដែលជាលទ្ធផលនៃបច្ចេកទេសផលិតដែកថែបថ្មីដែលជាការចាប់ផ្តើមកំណើននៃឧស្សាហកម្មដែកថែបពិភពលោក។
ដំណើរការចំហាយចំហ:
នៅទសវត្សឆ្នាំ 1860 វិស្វករអាល្លឺម៉ង់លោក Karl Wilhelm Siemens បានបង្កើនផលិតកម្មដែកបន្ថែមតាមរយៈការបង្កើតដំណើរការចំហាយទឹក។ ដំណើរការ hearth បើកបានផលិតដែកពីជាតិដែកនៅក្នុងឡាយរាក់ដ៏ធំ។
ដោយប្រើសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ដើម្បីដុតកាបូនហួសកម្រិតនិងកខ្វក់ផ្សេងទៀតដំណើរការនេះពឹងផ្អែកលើអង្គធាតុឥដ្ឋដែលមានកំដៅនៅក្រោមកំដៅ។ ឡនាឡិកាឡើងវិញក្រោយមកបានប្រើឧស្ម័នផ្សែងចេញពីឡមួយដើម្បីរក្សាសីតុណ្ហភាពខ្ពស់នៅក្នុងបន្ទប់ឥដ្ឋខាងក្រោម។
វិធីសាស្រ្តនេះត្រូវបានអនុញ្ញាតឱ្យផលិតបរិមាណធំជាងនេះ (អាចផលិតបានពី 50-100 តោននៅក្នុងឡមួយ) ការធ្វើតេស្តតាមកាលកំណត់នៃលោហៈធាតុដែករលោងដូច្នេះវាអាចត្រូវបានធ្វើឡើងដើម្បីបំពេញតាមលក្ខណៈជាក់លាក់និងការប្រើដែកសំណល់អេតចាយជាវត្ថុធាតុដើម ។ ថ្វីបើដំណើរការនេះមានភាពយឺតយ៉ាវក៏ដោយនៅឆ្នាំ 1900 ដំណើរការចំហាយទឹកបានជំនួសដំណើរការ Bessemer ភាគច្រើន។
កំណើតនៃឧស្សាហកម្មដែកថែប:
បដិវត្តន៍នៃការផលិតដែកថែបដែលបានផ្តល់សម្ភារៈដែលមានគុណភាពខ្ពស់ជាងមុនត្រូវបានអ្នកជំនួញជាច្រើននាក់ទទួលស្គាល់ថាជាឱកាសវិនិយោគមួយ។ ពួកមូលធននិយមនៅចុងសតវត្សទី 19 រួមមាន Andrew Carnegie និង Charles Schwab បានវិនិយោគនិងរកប្រាក់រាប់លានដុល្លារ (រាប់ពាន់លានដុល្លារក្នុងករណី Carnegie) នៅក្នុងឧស្សាហកម្មដែក។ សាជីវកម្មដែកអាម៉េរិករបស់ក្រុមហ៊ុន Carnegie ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងឆ្នាំ 1901 គឺជាសាជីវកម្មដំបូងដែលមិនធ្លាប់មានដាក់ឱ្យដេញថ្លៃក្នុងតម្លៃជាងមួយពាន់លានដុល្លារ។
ចង្ក្រានអគ្គីសនីអេឡិចត្រូនិច:
គ្រាន់តែបន្ទាប់ពីវេននៃសតវត្សទី, ការអភិវឌ្ឍមួយផ្សេងទៀតបានកើតឡើងដែលនឹងមានឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងលើការវិវត្តន៍នៃការផលិតដែកថែប។ ចង្ក្រានអគ្គីសនីអេឡិចត្រូនិចរបស់ Paul Heroult ត្រូវបានបង្កើតឡើងដើម្បីបញ្ជូនចរន្តអគ្គីសនីតាមរយៈសម្ភារៈដែលបានគិតថ្លៃដែលជាលទ្ធផលនៃការកត់សំគាល់ដោយចំហាយវិទ្យុសកម្មនិងសីតុណ្ហភាពរហូតដល់ 3272 ° F (1800 ° C) ។
ដំបូងត្រូវបានប្រើសម្រាប់ដែកពិសេសយីហោ EAFs បានកើនឡើងនៅក្នុងការប្រើប្រាស់និងដោយសង្គ្រាមលោកលើកទី II ត្រូវបានគេប្រើសម្រាប់ការផលិតដែកលោហធាតុ។ ការចំណាយវិនិយោគទាបដែលជាប់ពាក់ព័ន្ធក្នុងការបង្កើតរោងម៉ាស៊ីនកិនស្រូវ EAF បានអនុញ្ញាតឱ្យពួកគេប្រកួតប្រជែងជាមួយនឹងអ្នកផលិតសំខាន់ៗរបស់អាមេរិកដូចជាក្រុមហ៊ុន US Steel Corp និង Bethlehem Steel ជាពិសេសនៅក្នុងដែកថែបឬផលិតផលយូរអង្វែង។
ដោយសារតែ EAFs អាចផលិតដែកពីសារធាតុសំណល់អេតចាយ 100% ឬសារធាតុម្យ៉ាងដែលមានជាតិដែកត្រជាក់វាត្រូវការថាមពលតិចក្នុងមួយផលិតកម្ម។ ផ្ទុយទៅនឹង hearths អុកស៊ីសែនជាមូលដ្ឋានប្រតិបត្តិការក៏អាចត្រូវបានបញ្ឈប់និងចាប់ផ្តើមដោយចំណាយតិចតួច។ សម្រាប់ហេតុផលទាំងនេះផលិតកម្មតាមរយៈ EAFs បានកើនឡើងជាលំដាប់អស់រយៈពេលជាង 50 ឆ្នាំមកហើយហើយឥឡូវនេះមានប្រហែល 33% នៃផលិតកម្មដែកសកល។
អុកស៊ីសែនផលិតដែកថែប:
ផលិតកម្មដែកថែបភាគច្រើនរបស់ពិភពលោកប្រហែល 66% - ឥឡូវត្រូវបានផលិតនៅក្នុងមូលដ្ឋានអុកស៊ីសែន។ ការបង្កើតវិធីសាស្ត្រដើម្បីបំបែកអុកស៊ីសែនពីអាសូតនៅលើខ្នាតឧស្សាហកម្មនៅទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1960 បានអនុញ្ញាតឱ្យមានការជឿនលឿនសំខាន់ៗក្នុងការអភិវឌ្ឍឡានអុកស៊ីសែនជាមូលដ្ឋាន។
ចំហាយអុកស៊ីសែនមូលដ្ឋានបក់អុកស៊ីសែនទៅក្នុងបរិមាណដែកនិងដែកសំណល់អេតចាយដែលសម្បូរដោយជាតិដែកនិងអាចបំពេញបន្ទុកបានលឿនជាងវិធីប្រើចំហាយ។ នាវាដ៏ធំដែលផ្ទុកបាន 350 តោននៃជាតិដែកអាចបញ្ចប់ការបម្លែងទៅជាដែកក្នុងរយៈពេលតិចជាងមួយម៉ោង។
ប្រសិទ្ធភាពនៃការចំណាយលើការផលិតអុកស៊ីសែនធ្វើឱ្យរោងចក្រចំហេះមិនមានលក្ខណៈប្រកួតប្រជែងហើយបន្ទាប់ពីការបង្កើតអុកស៊ីសែនផលិតដែកនៅក្នុងឆ្នាំ 1960 ប្រតិបត្ដិការចំហ-hearth បានចាប់ផ្តើមបិទ។ មជ្ឈមណ្ឌលចំហ-hearth ចុងក្រោយនៅអាមេរិកបានបិទក្នុងឆ្នាំ 1992 និងនៅប្រទេសចិនក្នុងឆ្នាំ 2001 ។
ប្រភព:
Spoerl, Joseph S. ប្រវត្តិសង្ខេបនៃផលិតផលដែកនិងដែក ។ មហាវិទ្យាល័យ Saint Anselm ។
អាចរកបាន: http://www.anselm.edu/homepage/dbanach/h-carnegie-steel.htm
សមាគមដែកថែបពិភពលោក។ វេបសាយ: www.steeluniversity.org
ផ្លូវ, Arthur ។ Alexander, WO 1944. លោហធាតុនៅក្នុងសេវាកម្មរបស់មនុស្ស លើកទី 11 (ឆ្នាំ 1998) ។