Hvad er der involveret i produktion af svinejern?

Processen med svinejernsproduktion involverer kombinationen af jernmalm, trækul og et formidlende materiale kendt som en flux inde i en højovn.Når materialerne kombineres med intens varme, smelter meget af jernmalmen og skaber en overophedet, flydende form.Afhængig af de anvendte materialer og kølemetode, kan produktion af svinejern være et formidlertrin i oprettelsen af smedejern, støbejern eller stål.

En højovn, der bruges til svinejernsproduktion, er normalt en stor stålstruktur med flere åbninger.Tæt på toppen tillader åbninger tilsætning af malm-, trækul- og fluxmaterialer i et vekslende mønster.Nederst nede på ovnen tillader to døre injektion af luft, som forvarmes til hvor som helst mellem 1472-2192 grader Fahrenheit (800-1200 grader Celsius).I bunden af højovnen tillader to yderligere åbninger, at flydende metal og slagge drænes væk.

Når der er inde i ovnen, gennemgår materialerne flere reaktioner, der tillader oprettelse af flydende svinejern.Trækulet frigiver kulilte, der forstærker varmen fra luften og hæver temperaturen til endnu højere niveauer.Efterhånden som kuliloxid stiger, reducerer det mængden af jernoxid i jernlagene, hvilket efterlader en højere procentdel af rent metallisk jern og reducerer malmens smeltepunkt.Fluxmaterialet, som normalt enten er kalksten eller feldspat, reagerer med urenheder i jernmalmen, hvilket skaber et lavt-smeltende punktmateriale kendt som slagge og renser malmen yderligere.Når disse afgørende interaktioner har fundet sted, smelter jernene og drænes ud gennem bunden af ovnen.

Det næste trin i svinejernsproduktion involverer afkøling af materialet og forklarer også det usædvanlige navn på produktet.Når det flydende jern dræner ud af ovnen, omdirigeres det traditionelt til en lang, central kanal med mange kortere kanaler, der er sat i vinkler, hvor det afkøles og hærder.Navnet "svinejern" kommer fra ligheden på den lange kanal til en modergris og de mindre kanaler til ammende smågrise.I de fleste moderne svinejernsproduktion anvendes denne proces imidlertid ikke længere, da der er udviklet metoder, der gør det muligt at transportere svinejern i en flydende tilstand snarere end som et hårdt materiale.

Produktion af svinejern er generelt kun et trin i oprettelsen af et færdigt jernprodukt, da det høje kulstofindhold i jern i denne form gør det for det meste ubrugeligt.For at gøre det mere alsidigt kan det smeltes igen og blandes med slagge, skabe smedejern eller kombineret med yderligere jernmalv og legeringer for at skabe støbejern.Oftest er svinejernsproduktion et formidlerstrin på vejen til at skabe stål, som involverer en anden brændende proces for at fjerne mange af de resterende urenheder og tilsætning af andre metaller til at skabe en jernbaseret legering.