Vad är en smältverk?
En smältverk är en industriell plats där metall extraheras för rå malm.Vanliga exempel på metallsmältning inkluderar tenn, bly, koppar, brons och järn.Extraktionen av ren aluminium kallas också smältning, även om processen skiljer sig väsentligt från den för de andra malmerna.
Metaller börjar sin bearbetningsliv som en malm.En malm definieras generellt som en sten eller grupp av mineraler, som har potentiellt ekonomiskt värde.Malmen innehåller inte bara metallen av intresse.Till exempel är järnmalm en sten som innehåller järn bundet med andra kemiska föreningar och mineraler.Smältmalm är processen att ta bort metallen av intresse från dess ursprungliga berg.
Smältning, som dess ljud kanske antyder, involverar delvis smälta malmen.Malmen måste värmas upp i en oxiderande miljö tills kemikalierna börjar mobilisera eller bli tillgängliga.Vissa föroreningar kan drivas av med värme, och om metallen av intresse är i form av en sulfid, kan värme och närvaro av syre vara tillräcklig för att omvandla den till en oxid.Det är emellertid inte möjligt att helt enkelt smälta metallen ur malmen.
Förutom värme kräver smältning också ett reducerande medel.Intressallet finns troligen som en oxid, eller kommer att omvandlas till en oxid under den första uppvärmningen.Ett tillräckligt starkt reducerande medel kommer att kunna omvandla oxiden till den rena metallen och en del avfallsprodukt.
Ett av de tidiga exemplen på en smältverk var en blomning, som användes av en smed för att smälta järnmalm.Inom en blomning värms järnmalm i närvaro av kol eller rent kolbränsle och rörlig luft.När malmen värms upp, minskar kolmonoxiden från kolet järnoxiden.
SMALTING -reaktionen i en blomning producerar en relativt ren järnmetall och koldioxid som en avfallsprodukt.När bälgen blåser genom blomningen evakueras koldioxiden, vilket gör att reaktionen kan fortsätta.Metallen och föroreningarna, kallad slagg, faller till botten av ugnen när järnmalmen reduceras.Vanligtvis värms järnet en andra gång för att hamra ut slaggen från det nu smidesjärn.
En annan tidig form av järnsmältning är masugnen, som har en särskilt gammal historia i Kina.I mitten av 1800-talet smältes emellertid järnmalm i stål, vilket är en mycket mer ren form av järnmetallen.Denna industriella övergång till möjliggörande stål möjliggjordes genom utvecklingen av Bessemer -processen, där luft som blåses genom smält järn kan ta bort de flesta föroreningar.Från och med 1950 blev den dominerande metoden för extrahering som hittades i en given järnsmältningsväxt grundläggande syreståltillverkning (BOS).Bos förbättras på den grundläggande Bessemer -processen genom att blåsa rent syre genom det smälta järnet, vilket drastiskt förbättrar effektiviteten hos smältverket.
Många andra metaller genomgår smältning som en metod för extraktion, och många av teknikerna för de olika smältväxterna ochSmältutrustning följer samma grundläggande principer.Dessutom kallas extraktion av aluminium också smältning.Aluminiumsmältverk skiljer sig åt att de utför en elektrolytisk process.Elektriskt ström passeras genom vätskesmönstad kryolit, i vilken aluminiumoxid har upplösts.Motsvarande oxidation och reduktion som inträffar vid den elektriska anoden och katoden omvandlar aluminiumoxiden till ren aluminium.