فرن لافح
الفرن اللافح (Blast Furnace) هوفرن لاختزال أواستخلاص الفلزات من خاماتها.
الفرن اللافح يسمى أيضا في مصر بالفرن العالى لأنه يتميز بهيكل ضخم عال بخلاف الأفران الصناعية والميتالورجية الأخرى وهى تسمية شكلية. ولكن التسمية الأولى الموافق عليها أيضا من مجمع اللغة العربية بالقاهرة أدق وأفضل لأنها تسمية وظيفية حيث تختزل الخامات باستخدام تيار من غازات مختزلة (بكسر الزين) تلفح كتل الخام داخل الفرن.
الفرن اللافح هونوع من الأفران الميتالورجية تستعمل للصهر لانتاج الفلزات, وعموماً الحديد.
في الفرن اللافح, يتم امداد الوقود والخام بصفة مستمرة من أعلى الفرن, بينما يـُنفخ الهواء (أحياناً مدعوم بأكسجين اضافي) في قاع الفرن, لكي تحدث التفاعلات الكيميائية في جميع أنحاء الفرن بينما المواد تتحرك للأسفل. المنتجات النهائية هي عادة معدن مصهور وخبث تسحب من أسفل الفرن, وغازات العادم تخرج من أعلى الفرن.
الأفران اللافحة تتناقض في اسلوب التسخين مع الأفران الهوائية (مثل الأفران العاكسة) , التي احتذت الطبيعة مثالاً, عادة بنقل الغازات الساخنة في أنبوب المدخنة. وحسب هذا التعريف العريض, bloomeries للحديد, blowing houses للقصدير وsmelt mills للرصاص يـُصنـَفوا على أنهم أفران لافحة. إلا أن, التعبير قد اقتصر مؤخراً على الأفران المستخدمة لصهر خام الحديد لانتاج حديد غفل, وهي مادة وسيطة تستخدم في انتاج الحديد والصلب التجاريين.
بعض الأفران المعاصرة المستخدمة لعمليات صهر الفلزات غير الحديدية تـُعهد كذلك بالأفران اللافحة, ويحدث ذلك بالتحديد في انتاج الرصاص والنحاس. إلا حتى هذه الموضوعة (فيما عدا آخر جزء) سهجرز على الأفران المستخدمة في انتاج الحديد الغفل.
التسمية
التعريفات حسب مجمع اللغة العربية بالقاهرة (تم البحث من خلال محرك البحث في صفحة المجمع ):
(1)الفرن اللافح: فرن يستخدم لاستخراج الحديد من خاماته يتم فيه صهر الخامات بإمرار تيار من الهواء الساخن يندفع من قاعدته إلى قمته.
(2)الفرن اللافح: فرن أسطوانى الشكل يسخن بتيار من الهواء الشديد السخونة الذى يدخل من فتحة في قاعه ، ومن أمثلته الفرن العالى المستعمل في صهر خامات الحديد
(3)الفرن العالى: فرن يستعمل في صناعة الحَدِيد، فيه يسخن خليط من خام الحَدِيد والفحم والحجر الجيري بواسطة تيار من الهواء الساخن، فيختزل الخام إلى حَدِيد مصهور.
يتضح من هذه التعريفات حتى مصطلح الفرن العالى يخص صناعة الحديد فقط دون غيرها من الصناعات الاستخلاصية.
تاريخ
والأفران اللافحة تواجدت في الصين منذ القرن الخامس قبل الميلاد, وفي الغرب منذ أواخر العصور الوسطى. فقد انتشروا من المنطقة المحيطة بنامور في بلجيكا في أواخر القرن الخامس عشر, ودخلت انجلترة في 1491. الوقود المستخدم في تلك الأفران كان على الدوام الفحم. الاستبدال الناجح للفحم بفحم الكوك يـُنسـَب إلى ابراهام داربي في 1709. فعالية العملية تحسنت أكثر باتباع التسخين المسبق للفرن, والذي صدرت به براءة اختراع لصالح جيمس بومونت نيلسون في 1828.
ويجب تمييز الفرن اللافح من bloomery في كون الغرض من الفرن اللافح هوانتاجمعدن مصهور يمكن صبه من الفرن, بينما الغرض من bloomery هوتجنب الانصهار لكي لا يذوب الكربون في الحديد. Bloomeries كان يتم النفخ فيهم اصطناعياً باستخدام منافيخ, إلا حتى تعبير 'فرن لافح' عادة ما يخص الأفران التي فيها الحديد (أومعادن أخرى) يـُستخلص من خامه.
العالم القديم
فرن الكوك اللافح
الأفران المعاصرة
العملية المعاصرة
التفاعلات الكيميائية داخل الفرن
The main chemical reaction producing the molten iron is:
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
معادن أخرى
Blast furnaces are used today to smelt lead from its oxide, after it has been desilvered. نطقب:Section-stub
انظر أيضاً
- فرن
- قمينة
- مرمد
- فرن عاكس
- Extraction of iron
- Laskill
- Category:Ironworks and steelworks in England, which covers ironworks of all kinds.
المصادر
- ^ "Blast Furnace". Science Aid. Retrieved 2007-12-30.
وصلات خارجية
مشاع الفهم فيه ميديا متعلقة بموضوع Blast furnace. |
- Science Aid: Blast Furnace How iron is extracted, for high school level
- Blast Furnace animation
- How a Blast Furnace works Illustrated.
- Precursors of the Blast Furnace
- about all methods of making and shaping of iron and steel in North America and Europe. In German and English.
- Blast Furnace Museum Radwerk IV
- Schematic diagram of blast furnace and Cowper stove
- ironfurnaces.com - a free wiki dedicated to preserving the history and location of historic blast iron furnaces
- Blast furnace automation at Siemens VAI