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 Schmelz bezeichnet, obwohl sich der Prozess erheblich von dem der anderen Erze unterscheidet.

Metalle beginnen ihr Verarbeitungsleben als Erz.Ein Erz wird 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 beseitigen.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 Interesse des Interesses in Form eines Sulfids ist, kann Wärme und das Vorhandensein von Sauerstoff 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 ausreichend ausreichend starker Reduktionsmittel kann das Oxid in das reine Metall und etwas Abfallprodukt umwandeln.

Eines der frühen Beispiele einer Schmelzpflanze war ein Bloomery, der von einem Schmied zum schmelzenen Eisenerz verwendet wurde.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, wird das Kohlendioxid 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.Typischerweise 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, bei dem Luft durch geschmolzene Eisen in der Lage ist, die meisten Verunreinigungen zu entfernen.Ab 1950 wurde die dominierende Methode zum Extrakt in einer bestimmten Eisenschmelzpflanze zu Basis -Sauerstoffstahlherstellung (BOS).BOS verbessert sich auf den grundlegenden Bessemer -Prozess, indem er reinen Sauerstoff durch das geschmolzene Eisen bläst, das die Effizienz der Schmelzpflanze drastisch verbessert.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 auftritt, und Kathoden wandelt das Aluminiumoxid in reines Aluminium um.