Dapur Induksi
Dapur frekuensi tinggi, induksi tanur tanur listrik di mana panas yang diterapkan oleh pemanasan induksi medium konduktif (biasanya logam) dalam suatu wadah ditempatkan dalam air-cooled kumparan solenoida arus bolak-balik. Keuntungan dari tanur induksi yang bersih, hemat energi dan dikontrol dengan baik proses peleburan dibandingkan dengan kebanyakan cara lain logam meleleh.
Peleburan paling modern menggunakan tungku jenis ini dan sekarang juga lebih peleburan besi menggantikan kubah dengan tanur induksi untuk mencairkan besi cor sebagai mantan memancarkan
banyak debu dan polutan lain. Kapasitas tungku induksi berkisar dari kurang dari satu kilogram sampai seratus ton kapasitas, dan digunakan untuk melelehkan besi dan baja, tembaga, aluminium,
dan logam mulia. Satu kekurangan utama untuk penggunaan tungku induksi dalam pengecoran adalah kurangnya kapasitas penyulingan; biaya bahan harus bersih dari produk-produk oksidasi dan
komposisi yang diketahui, dan beberapa elemen paduan dapat hilang akibat oksidasi (dan harus kembali ditambahkan ke lelehan).
File ini adalah seorang calon untuk segera dihapus. Mungkin dapat dihapus setelah Jumat, Juli 31, 2009.
Frekuensi operasi berkisar dari utilitas frekuensi (50 atau 60 Hz) sampai 400 kHz atau lebih tinggi, biasanya tergantung pada materi yang mencair, kapasitas (volume) dari tungku dan kecepatan pencairan diperlukan. Pada umumnya semakin kecil volume meleleh frekuensi yang lebih tinggi dari tungku yang digunakan; ini karena kedalaman kulit yang merupakan ukuran jarak arus bolak-balik dapat menembus di bawah permukaan sebuah konduktor. Untuk konduktivitas yang sama
frekuensi yang lebih tinggi memiliki kulit yang dangkal kedalaman - yang kurang penetrasi ke dalam meleleh. Frekuensi yang lebih rendah dapat menghasilkan mengaduk atau turbulensi di
dalam logam.
A 1-ton dipanaskan tungku peleburan besi dapat meleleh dingin menekan biaya untuk kesiapan dalam waktu satu jam.
Tungku induksi operasi biasanya memancarkan bersenandung atau merengek (karena magnetostriction), nada yang dapat digunakan oleh operator untuk mengidentifikasi apakah tanur
Tungku induksi menggunakan induksi untuk logam panas ke titik lebur. Setelah cair, frekuensi tinggi medan magnet juga dapat digunakan untuk mengaduk logam panas, yang berguna dalam memastikan bahwa penambahan paduan sepenuhnya dicampur ke dalam meleleh. Sebagian besar
tanur induksi terdiri dari tabung air-cooled cincin tembaga yang mengelilingi sebuah wadah dari bahan tahan api. Tanur induksi digunakan dalam peleburan paling modern sebagai metode bersih
peleburan logam dari tungku atau reverberatory kubah. Ukuran berkisar dari satu kilogram kapasitas sampai seratus ton kapasitas. Tanur induksi sering memancarkan bernada tinggi merengek
atau bersenandung ketika mereka sedang berjalan, tergantung pada frekuensi operasi mereka. Meleleh logam termasuk besi dan baja, tembaga, aluminium, dan logam mulia. Karena itu adalah
yang bersih dan non-proses kontak ini dapat digunakan dalam hampa udara atau atmosfer inert. Vacuum furnace menggunakan pemanas induksi untuk produksi baja khusus dan paduan lain yang
akan teroksidasi jika dipanaskan dalam kehadiran udara.
Convertor Bessemer
Proses ia dijalankan di sebuah wadah baja bujur telur besar dilapisi dengan tanah liat atau dolomit disebut konverter Bessemer. Kapasitas adalah sebuah konverter 8-30 ton besi cair dengan muatan yang biasa menjadi sekitar 15 ton. Di bagian atas adalah konverter pembukaan, biasanya miring ke
samping tubuh relatif terhadap kapal, melalui mana besi diperkenalkan dan produk jadi dihapus. Bawah adalah perforasi dengan sejumlah saluran yang disebut tuyères melalui udara yang dipaksa
masuk ke dalam konverter. Konverter diputar pada trunnions sehingga dapat diputar untuk menerima tuduhan, berbalik tegak selama konversi, dan kemudian diputar lagi untuk menuangkan
ke luar baja cair pada akhir. [sunting] Oksidasi
Proses oksidasi menghilangkan pengotor seperti silikon, mangan, dan karbon sebagai oksida. Oksida ini baik gas atau melarikan diri sebagai bentuk terak yang solid. Lapisan yang tahan panas
konverter juga berperan dalam konversi-lapisan tanah liat digunakan dalam asam Bessemer, di mana terdapat fosfor rendah dalam bahan baku. Dolomit digunakan ketika konten fosfor tinggi di
Bessemer dasar (batu gamping atau lapisan magnesite juga kadang-kadang digunakan sebagai pengganti dolomit)-ini juga dikenal sebagai Gilchrist-Thomas konverter, diberi nama sesuai dengan
penemu, Sidney Gilchrist Thomas. Dalam rangka untuk memberikan sifat baja yang dikehendaki, zat-zat lain dapat ditambahkan ke baja cair ketika konversi telah lengkap, seperti spiegeleisen
[sunting] Mengelola proses
Ketika baja yang diperlukan telah dibentuk, hal itu dituangkan ke ladles dan kemudian ditransfer ke cetakan dan terak ringan tertinggal. Proses konversi yang disebut "pukulan" ini selesai pada sekitar
dua puluh menit. Selama periode ini kemajuan proses oksidasi kotoran dinilai oleh munculnya nyala api keluar dari mulut konverter: modern fotolistrik penggunaan metode pencatatan karakteristik api telah sangat membantu para blower dalam mengontrol kualitas akhir produk. Setelah pukulan, cairan metal recarburized ke titik yang dikehendaki dan bahan paduan lainnya
ditambahkan, tergantung pada produk yang diinginkan. [sunting] Pendahulu proses
Konverter Bessemer di Stasiun Square, Pittsburgh.
Sebelum proses Bessemer Britania tidak punya metode praktis untuk mengurangi kandungan karbon babi besi. Baja yang diproduksi oleh proses kebalikan menambahkan karbon ke karbon
bebas besi tempa, biasanya diimpor dari Swedia. Proses manufaktur, yang disebut proses penyemenan, terdiri dari pemanasan jeruji besi bersama-sama dengan arang untuk jangka waktu hingga satu minggu di kotak batu yang panjang. Ini menghasilkan baja melepuh. Sampai dengan 3 ton kokain mahal dibakar untuk setiap ton baja yang diproduksi. Seperti baja ketika meluncur ke bar
yang dijual di £ 50 sampai £ 60 per ton panjang. Yang paling sulit dan kerja-intensif bagian dari proses, bagaimanapun, adalah produksi besi tempa menempa dilakukan di perhiasan di Swedia. Proses ini disempurnakan di tahun 1700-an dengan diperkenalkannya Benjamin Huntsman's wadah
teknik pembuatan baja, yang menambahkan tambahan menembakkan tiga jam waktu dan diperlukan tambahan jumlah besar kokain. Membuat wadah baja jeruji baja yang melepuh hancur
berkeping-keping dan mencair crucibles kecil masing-masing berisi 20 kg atau lebih. Ini menghasilkan kualitas yang lebih tinggi wadah baja tetapi meningkatkan biaya. Proses yang Bessemer dikurangi menjadi sekitar setengah jam waktu yang dibutuhkan untuk membuat baja kualitas ini, sementara hanya membutuhkan kokain diperlukan untuk mencairkan besi babi pada awalnya. Awal dihasilkan baja Bessemer converters untuk £ 7 ton yang panjang, walaupun pada
awalnya dijual seharga sekitar £ 40 per ton. [sunting] Sejarah
Bessemer converter, Pulau Kelham Museum, Sheffield, Inggris (2002).
Sejarawan Robert Hartwell menunjukkan bahwa Cina abad ke-11 dari Dinasti Song inovasi yang "parsial decarbonization" ulang metode penempaan dari besi cor di bawah ledakan dingin. [4] Para
sejarawan Joseph Needham dan Wertime mengakui bahwa ini adalah pendahulu kepada Bessemer proses pembuatan baja. Proses ini pertama kali dideskripsikan oleh sarjana produktif dan pejabat pemerintah polymath Shen Kuo (1031-1095) pada 1075 ketika ia mengunjungi Cizhou. [4] Hartwell
menyatakan bahwa mungkin pusat yang paling awal di mana ini dipraktekkan adalah besi besar di sepanjang daerah produksi Henan-Hebei perbatasan selama abad ke-11. [4]
Benjamin Huntsman tahun 1740 mengembangkan teknik wadah untuk pembuatan baja, di lokakarya di distrik Handsworth di Sheffield. Proses ini memiliki pengaruh besar terhadap kuantitas
dan kualitas produksi baja.
Henry Bessemer menggambarkan asal penemuannya pada Bab 10 dan 11 dari otobiografinya. Menurut buku ini pada saat pecahnya Perang Krimea banyak industrialis Inggris dan penemu menjadi tertarik pada teknologi militer dan Bessemer dirinya mengembangkan metode untuk bersenang-senang proyektil artileri sehingga mereka bisa berputar tanpa menggunakan rifling dalam
menanggung senjata . Dia dipatenkan metode ini pada 1854 dan mulai berkembang itu dalam hubungannya dengan pemerintah Perancis. Setelah hari sukses dari metode pengujian di Polygon di
untuk penggunaan yang lebih besar, lebih berat berputar proyektil akan menjadi kekuatan senjata dan khususnya " ... ia [Minié] tidak menganggap aman dalam praktek untuk memecat 30-lb.
ditembak dari 12-alu besi tempa senjata. Pertanyaan yang sesungguhnya, katanya, adalah; Mungkinkah ada senjata dibuat untuk berdiri berat seperti proyektil? ". Inilah yang mulai berpikir
tentang baja Bessemer. Pada saat baja sulit dan mahal untuk membuat dan akibatnya hanya digunakan dalam benda-benda kecil seperti alat-alat makan dan alat-alat. Mulai bulan Januari 1855
ia mulai bekerja pada sebuah cara untuk memproduksi baja dalam jumlah yang sangat besar diperlukan untuk artileri dan pada bulan Oktober ia mengajukan paten pertamanya berkaitan dengan
proses Bessemer.
Menurut Bessemer otobiografinya pertama kali mulai bekerja dengan tungku reverbatory biasa tapi selama tes beberapa ingot babi turun ke sisi sendok dan duduk di atasnya di udara panas dari tungku. Ketika Bessemer pergi untuk mendorong mereka ke dalam sendok ia menemukan bahwa mereka baja kerang: udara panas sendiri telah mengubah bagian luar ingot untuk baja. Penemuan penting ini mendorongnya untuk benar-benar mendesain ulang tungku-nya sehingga akan memaksa udara bertekanan tinggi melalui besi cair dengan menggunakan pompa udara khusus. Secara intuitif
ini tampaknya akan menjadi bodoh karena akan mendinginkan besi, namun karena oksidasi eksotermik baik silikon dan karbon bereaksi dengan oksigen kelebihan meninggalkan sekitarnya
bahkan besi cair panas, memfasilitasi konversi ke baja.
Bessemer pemegang lisensi paten untuk proses nya sampai lima ironmasters, dengan total £ 27.000, namun gagal lisensi untuk memproduksi baja kualitas ia telah berjanji dan ia kemudian dibeli kembali untuk £ 32.500 [5]. Dia menyadari masalah ini karena kotoran di besi dan menyimpulkan bahwa solusi terletak pada tahu kapan untuk mematikan aliran udara dalam proses sehingga kotoran
telah dibakar, tetapi dalam jumlah yang tepat karbon tetap. Namun, walaupun menghabiskan puluhan ribu pound pada percobaan, dia tidak bisa menemukan jawabannya. [6]
Sederhana, tapi elegan, solusi pertama kali ditemukan oleh Robert Forester Mushet, yang telah melakukan ribuan percobaan ilmiah yang valid dalam Hutan Dean. Caranya adalah membakar pertama, sejauh mungkin, semua kotoran dan karbon, kemudian memperkenalkan kembali karbon
dan mangan dengan menambahkan jumlah yang tepat spiegeleisen. Hal ini memiliki efek meningkatkan kualitas produk jadi, meningkatkan sifat lunak - kemampuannya untuk menahan bergulir dan penempaan pada temperatur yang tinggi dan membuatnya lebih cocok untuk array
yang luas menggunakan. [7] [8] [9]
Bessemer pertama pabrik baja di Amerika Serikat didirikan pada tahun 1855 di Wyandotte, Michigan, di Sungai Detroit, sekitar 14 kilometer di selatan Detroit. Detroit menjadi awal memproduksi baja kota di Amerika Utara karena akses mudah ke Danau Besar pengiriman dan bijih
besi dari utara Michigan, Wisconsin dan Minnesota. Ini adalah faktor utama dalam pembangunan Detroit sebagai pusat terkenal manufaktur mobil.
[sunting] Pentingnya
Proses Bessemer revolusi yang memproduksi baja dengan mengurangi biaya, dari £ 40 per panjang sampai £ 6-7 ton per panjang ton selama perkenalan, bersama dengan sangat meningkatkan skala
dan kecepatan produksi bahan baku vital ini. Proses ini juga mengurangi kebutuhan tenaga kerja untuk pembuatan baja. Sebelum diperkenalkan, baja terlalu mahal untuk membuat jembatan atau kerangka untuk bangunan dan besi tempa dengan demikian telah digunakan di seluruh Revolusi
Industri. Setelah pengenalan proses Bessemer, baja dan besi tempa menjadi sama harga, dan sebagian besar produsen berpaling pada baja. Ketersediaan baja murah diperbolehkan jembatan besar yang akan dibangun dan memungkinkan pembangunan rel kereta api, gedung pencakar langit,
dan kapal-kapal besar. [10] produk-produk baja penting lainnya-juga dibuat menggunakan proses perapian terbuka-adalah kabel baja, batang baja dan baja lembaran yang diaktifkan besar, boiler
tekanan tinggi dan kekuatan tarik tinggi untuk mesin baja yang memungkinkan mesin jauh lebih kuat, persneling dan as roda daripada yang mungkin sebelumnya. Dengan jumlah besar baja itu menjadi mungkin untuk membangun senjata jauh lebih kuat dan kereta, tank, kendaraan tempur lapis baja dan kapal induk. Industri baja juga dimungkinkan pembangunan dan generator turbin raksasa sehingga membuat pemanfaatan air dan tenaga uap mungkin. Pengenalan skala besar proses
produksi baja disempurnakan oleh Henry Bessemer Inggris membuka jalan untuk industrialisasi massal seperti yang diamati dalam-19-20 Abad.
[sunting] keusangan
Di AS, produksi baja komersial menggunakan metode ini berhenti pada tahun 1968. Digantikan oleh proses-proses dasar seperti oksigen (Linz-Donawitz) proses, yang menawarkan kendali yang
lebih baik kimia akhir. Proses yang Bessemer begitu cepat (10-20 menit untuk panas) yang memungkinkan sedikit waktu untuk analisis kimia atau penyesuaian unsur-unsur paduan dalam baja. Bessemer converters tidak menghapus fosfor efisien dari baja cair; sebagai bijih fosfor rendah menjadi lebih mahal, biaya konversi meningkat. Proses hanya diperbolehkan dalam jumlah terbatas potongan baja yang akan dikenakan, biaya meningkat lebih lanjut, terutama ketika memo itu murah. Penggunaan teknologi tungku bunga api listrik bersaing menguntungkan dengan proses Bessemer
dihasilkan dalam usang. Nilai tertentu dari baja yang sensitif terhadap 78% nitrogen yang merupakan bagian dari ledakan udara yang melewati baja.
Pertama metode murah membuat baja, yang diciptakan oleh Henry Bessemer di Inggris pada tahun 1856. Sejak itu telah digantikan oleh lebih efisien proses pembuatan baja, seperti dasar-proses oksigen. Dalam proses Bessemer ditiup udara tekan ke bagian bawah sebuah konverter, sebuah tungku berbentuk seperti pengaduk semen, babi cair yang mengandung besi. Kelebihan besi karbon
