Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Шаг в производстве железа – устаревший метод очистки чугуна.
Step in the manufacture of iron
an obsolete method for purifying pig iron
Пудлингование – это процесс превращения чугуна в полосовое (кованое) железо в реверберационной печи, работающей на угле. Он был разработан в Англии в 1780-х годах. Расплавленный чугун перемешивался в реверберационной печи в окислительной среде для выжигания углерода, в результате чего получалось кованое железо. Это был один из важнейших процессов для производства первых значительных объемов ценного и полезного полосового железа (плавкого кованого железа) без использования древесного угля. В конечном итоге печь использовалась для производства небольших количеств специальных сталей. Хотя это не был первый процесс производства полосового железа без древесного угля, пудлингование было наиболее успешным и заменило более ранние процессы горшечного плавления и штамповки, а также гораздо более древние процессы кричного и горноплавильного производства. Это позволило значительно расширить производство железа в Великобритании, а вскоре после этого – в Северной Америке. Это расширение стало началом промышленной революции в металлургической промышленности. Большая часть применений кованого железа в XIX веке, включая Эйфелеву башню, мосты и оригинальный каркас Статуи Свободы, использовала пудлингованное железо.
Puddling is the process of converting pig iron to bar (wrought) iron in a coal fired reverberatory furnace. It was developed in England during the 1780s. The molten pig iron was stirred in a reverberatory furnace, in an oxidizing environment to burn the carbon, resulting in wrought iron. It was one of the most important processes for making the first appreciable volumes of valuable and useful bar iron (malleable wrought iron) without the use of charcoal. Eventually, the furnace would be used to make small quantities of specialty steels. Though it was not the first process to produce bar iron without charcoal, puddling was by far the most successful, and replaced the earlier potting and stamping processes, as well as the much older charcoal finery and bloomery processes. This enabled a great expansion of iron production to take place in Great Britain, and shortly afterwards, in North America. That expansion constitutes the beginnings of the Industrial Revolution so far as the iron industry is concerned. Most 19th century applications of wrought iron, including the Eiffel Tower, bridges, and the original framework of the Statue of Liberty, used puddled iron.
История
Современный пудлинг был одним из нескольких процессов, разработанных во второй половине XVIII века в Великобритании для производства полосового железа из чугуна без использования древесного угля. Он постепенно заменил более ранний процесс, работавший на древесном угле и осуществлявшийся в кричном горне.
Modern puddling was one of several processes developed in the second half of the 18th century in Great Britain for producing bar iron from pig iron without the use of charcoal. It gradually replaced the earlier charcoal fueled process, conducted in a finery forge.
Необходимость в колодце
Чугун содержит много свободного углерода и является хрупким. Прежде чем его можно использовать и прежде чем кузнец сможет его обрабатывать, его необходимо преобразовать в более пластичную форму – в полосовой железо, являющееся ранней стадией кованого железа. Успешное применение кокса Абрахамом Дарби на его доменной печи в Коулбрукдейле в 1709 году снизило стоимость железа, но этот полученный с использованием кокса чугун первоначально не был принят, поскольку его нельзя было переделать в полосовой железо существующими методами. Примеси серы в коксе делали его "красноломким", то есть хрупким при нагревании, и поэтому процесс рафинирования (или выковки) был неприменим к нему. Лишь около 1750 года, когда паровое дутье позволило повысить температуру в печи настолько, чтобы можно было добавить достаточно извести для удаления серы, чугун, полученный с использованием кокса, начал применяться. Также были разработаны более совершенные способы его очистки.
Pig iron contains much free carbon and is brittle. Before it can be used, and before it can be worked by a blacksmith, it must be converted to a more malleable form as bar iron, the early stage of wrought iron. Abraham Darby's successful use of coke for his blast furnace at Coalbrookdale in 1709 reduced the price of iron, but this coke fuelled pig iron was not initially accepted as it could not be converted to bar iron by the existing methods. Sulfur impurities from the coke made it 'red short', or brittle when heated, and so the finery process was unworkable for it. It was not until around 1750, when steam powered blowing increased furnace temperatures enough to allow sufficient lime to be added to remove the sulfur, that coke pig iron began to be adopted. Also, better processes were developed to refine it.
Сталь из пуддлов
В конце 1840-х годов немецкий химик де разработал модификацию процесса пудлинга для производства не железа, а стали на заводе Haspe в Хагене; впоследствии она была коммерциализирована в Германии, Франции и Великобритании в 1850-х годах, и пудлинговая сталь оставалась основным сырьем для литой стали Krupp даже в 1870-х годах. До разработки основной огнеупорной футеровки (с оксидом магния, MgO) и широкого внедрения процесса Гилкриста — Томаса примерно в 1880 году, она дополняла кислотные бессемеровские конвертеры (с огнеупорным материалом из диоксида кремния) и мартеновские печи, поскольку, в отличие от них, в пудлинговой печи можно было использовать фосфористые руды, в изобилии встречавшиеся в континентальной Европе.
In the late 1840s, the German chemist de developed a modification of the puddling process to produce not iron but steel at the Haspe Iron Works in Hagen; it was subsequently commercialized in Germany, France and the UK in the 1850s, and puddled steel was the main raw material for Krupp cast steel even in the 1870s. Before the development of the basic refractory lining (with magnesium oxide, MgO) and the wide scale adoption of the Gilchrist–Thomas process ca. 1880 it complemented acidic Bessemer converters (with a refractory material made of |SiO2|link=silica) and open hearths because unlike them, the puddling furnace could utilize phosphorous ores abundant in Continental Europe.
Печь для пудлинга
Пудлинг-печь – это технология производства металла, используемая для получения кованого железа или стали из чугуна, производимого в доменной печи. Печь сконструирована таким образом, чтобы направлять горячий воздух над железом, не допуская прямого контакта топлива с ним – система, обычно известная как реверберационная печь или печь с открытым горном. Главное преимущество этой системы заключается в разделении примесей топлива от загружаемого материала. Горн – это место, где железо загружается, плавится и пудлируется. Форма горна обычно эллиптическая, длиной и шириной. Если печь предназначена для пудлинга белого чугуна, то глубина горна никогда не превышает. Если печь предназначена для кипения серого чугуна, то средняя глубина горна составляет. Ввиду высокой температуры, необходимой для плавления загружаемого материала, решетку приходилось охлаждать, чтобы она не расплавилась вместе с загрузкой. Это достигалось путем непрерывной подачи на нее холодного воздуха или обливания дна решетки водой. Топка, где сжигается топливо, использовала чугунную решетку, размер которой варьировался в зависимости от используемого топлива. При использовании битуминозного угля средний размер решетки составляет и она загружается уголем. При использовании антрацитового угля решетка составляет и загружается углем. Двойная пудлинг-печь аналогична одинарной пудлинг-печи, основное отличие заключается в наличии двух рабочих люков, позволяющих двум пудлерам работать с печью одновременно. Наибольшее преимущество этой конструкции – увеличение производства кованого железа вдвое. Она также более экономична и эффективно использует топливо по сравнению с одинарной печью.
The puddling furnace is a metalmaking technology used to create wrought iron or steel from the pig iron produced in a blast furnace. The furnace is constructed to pull the hot air over the iron without the fuel coming into direct contact with the iron, a system generally known as a reverberatory furnace or open hearth furnace. The major advantage of this system is keeping the impurities of the fuel separated from the charge. The hearth is where the iron is charged, melted and puddled. The hearth's shape is usually elliptical; in length and wide. If the furnace is designed to puddle white iron then the hearth depth is never more than If the furnace is designed to boil gray iron then the average hearth depth is Due to the great heat required to melt the charge the grate had to be cooled, lest it melt with the charge. This was done by running a constant flow of cool air on it, or by throwing water on the bottom of the grate. The fireplace, where the fuel is burned, used a cast iron grate which varied in size depending on the fuel used. If bituminous coal is used then an average grate size is and is loaded with of coal. If anthracite coal is used then the grate is and is loaded with of coal. A double puddling furnace is similar to a single puddling furnace, with the major difference being there are two work doors allowing two puddlers to work the furnace at the same time. The biggest advantage of this setup is that it produces twice as much wrought iron. It is also more economical and fuel efficient compared to a single furnace.