��ѡ��âͧ Blast Furnace ��� �������¹������硷��������ٻ�����͡䫴� �����������硷��������ٻ�ͧ�ͧ���� ���ͷ�����¡�ѹ��� ������������ �� Blast Furnace �繢�鹵�á㹡�ü�Ե���硡��� (steel) �ҡ�����͡䫴� (iron oxide) blast furnace �բ�鹤����á�ȵ���ɷ�� 14 ���ѧ��ü�Ե����ҳ 1 �ѹ����ѹ ��оѲ�ҵ���Ҩ��֧�Ѩ�غѹ ��ФҴ����ѧ��������շ�����Ѻ�������Ѻ�����ҹ�Ҥ����ͧ�ҡ���ѧ��ü�Ե����٧��������º��º�Ѻ�������������繢�鹵��ҧ � �ѧ���仹�� ��鹵��� 1 ���Ҷ�ҹ�� (coke oven) ������ҡ�Ҷ�ҹ�Թ (coal) ��鹤س�Ҿ�����㹡�ü�Ե��ҹ�� (coke) ������Ѻ�ҡ�� ���͡ӨѴ�������� (volatiles) �͡�ҡ��ҹ�Թ�����һ���ҳ 17 � 18 ������� ���ҹ��ᵡ�繡� �ҡ���Ŵ�س����Դ��¡�þ����ͧ��� (water spray) ��������Ҩ����ҹ�꡷�����ç������پ�ع ��鹵��� 2 ��������������硡� (agglomeration) ������硷�������� Blast Furnace���� Hematite (Fe2O3) ���� Magnetite (Fe3O4) ����ջ���ҳ���� (Fe content) ����㹪�ǧ 50 - 70 �����繵� ������ٻ��������Ѵ�� (pellet) �¹�������硷���ջ���ҳ���硵���Һ����������ٻ������������´ ��ǹ����繡ҡ��� (gangue) �ж١�¡�͡�� �ҡ��鹹�������������´������������������������ç��л������������Ѵ������ջ���ҳ��������㹪�ǧ 60 � 65 �����繵� ��鹵��� 3 ��ǹ��û��ѵ�شԺ (material charging system) �ӡ�û�������� ��ҹ�Թ ��лٹ��� ���Ѵ��ǹ��ü����������Ѵ������ sinter ���������ѵ����ǹ 75 : 25 �������Ѻ��鹡Ѻ��ҹ�� (��觼�Ե�Ҩҡ�Ҽ�Ե��ҹ��) �ջ���ҳ��ҹ����ҳ 30 �����繵�ͧ���˹ѡ����������� ��û��ѵ�شԺ����Ҩе�ͧ��Ш�µ�����ҧ�����������������ʷ����ҷҧ��ͧ������ö��ҹ����ҷӻ�ԡ������� �ѵ�شԺ�ش���·���� ���� �ٹ��� �������� flux �ٹ��Ƿ���������� high calcium limestone ���� dolomite limestone ��鹵��� 4 ��éմ��ҹ�Թ�� (pulverised coal injection) ���������ԧ (fuel oil) ����Ŵ����ҳ������ҹ�ꡫ�觡�кǹ��ü�Ե������Դ�š�з��Ѻ����Ǵ�������ա�����ҹ�Թ�����������ԧ����ҷҧ��ͧ�� ��鹵��� 5 �������س����� (hot blast stove) ��˹�ҷ�������س����Ԣͧ�ҡ�ȷ��л���ҵ����������㹡���Դ��ԡ���ҡѺ��ҹ����ж�ҹ�Թ�����Դ��ʤ����͡䫴� (CO) �����㹡�÷ӻ�ԡ����ҡ�ö�ا�Ѻ������� ���س����Ի���ҳ 800 � 1,200 ͧ�������� ��鹵��� 6 ��кǹ��ö�ا�Դ��鹨ҡ��÷���ҡ��������͡��ਹ���١�����价ҧ��ҹ��ҧ�ͧ�ҷӻ�ԡ����ҡѺ��ҹ������ʤ����͡䫴���Ф����� �ѧ��ԡ����ҵ��仹�� �С�ѹ����͡���� Silica Alumina Magnesia (MgO) ���� Calcia (CaO) �µС�ѹ����ҹ�����µ�������˹�������������� ���еС�ѹ�դ���˹��蹹��¡��� ����Ѻ��� CO ��˹�ҷ�������Ŵ�͡��ਹ ����¹�����͡䫴�������������� ��Ф���������Դ��鹨��������硷��١��ا�����������繢ͧ��������¡��Ǩҡ����ŷԹ��ҧ � ����������������ѹ�繵С�ѹ�¡��鹨ҡ���������������ѵ�شԺ������� ��ҹ���Ф��� � ����ŧ�ҵ�������������¢ͧ������� ��ǹ��û��ͧ�ѵ�شԺ�зӡ�û��ѵ�شԺ����ӴѺ�����鹵��� 7 ��кǹ��÷Ӥ������Ҵ�ҡ�ȷ�������͡�ҡ�к� (gas cleaning system) ��蹷���͡�Ҩҡ�ҡ�ȷ�������͡�ҡ�к���Сͺ���� ��ҹ�� 60 �����繵� ��������͡䫴� 40 �����繵� �ӡ�á�ͧ������Ѻ��ǡѺ��Ө������������ԧ ��鹵��� 8 ����Ѻ���С�ѹ (slag pit) �����С�ѹ����ö�¡�������͡�ҧ slag notch ��ǹ����ͧ���С�ѹ�� ����ҳ 40 �����繵� CaO + MgO ����ҳ 50 �����繵� ��� Alumina ����ҳ 10 �����繵� ��������դ���˹״ (viscosity) �ͷ�������͡�ҡ�Ҿ�������鹵��� 9 ��Ե�ѳ�����硶�ا�����������Ƿ��١��ا���Ǩе�ͧ��ż�ҹ��鹶�ҹ��ŧ�� �ҵؤ���㹶�ҹ�ꡨ֧���������������������� ����������������� ������ջ���ҳ��������¨�������� �͡�ҡ�����ոҵ���� � ���١�մ���������Ѻ������硴��� ���� ���ԡ ����ҹ�� �繵� ��������������Ƿ���������¡��� ���硶�ا (pig iron) �����س����Ի���ҳ 1,400 ͧ�������� ��觵�ͧ�������¹�����硡��� 㹡�кǹ��ü�Ե���硡��ҵ�� ��鹵��ü�Ե���硡��ҵ��� ��鹵��� 10 ����ͧ�������硶�ا (pig casting) �óշ���������ö������ ���������µç�Ѻ��кǹ��ü�Ե���硡��� ����ö����¹��Ҿ���������������������ٻ�ͧ�� ������硶�ا �������Ѻ��кǹ��ü�Ե���硡��ҵ��� จาก สินแร่เหล็กที่ได้นำมาถลุงให้เป็นเหล็กดิบด้วยเตาสูง การถลุงเหล็กดิบจากแร่เหล็กโดยตรงจะกระทำได้เฉพาะแร่เหล็กที่มีคุณภาพ กล่าวคือ แร่ที่มีปริมาณเหล็กสูงและมีสารเจือปนต่ำ แต่ในปัจจุบันนี้ปริมาณแร่ที่มีคุณภาพสูงนับวันจะหายากและค่อยๆหมดไป ดังนั้น การถลุงเหล็กที่มีคุณภาพต่ำจึงสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงมาก และปริมาณของตระกรันหรือสารประกอบที่เกิดจากการรวมตัวของสารเจือปนรวมกับ ออกซิเจนจำนวนมากทำให้เกิดปัญหาในการแยกหรือนำออกทิ้ง ดังนั้น จึงจำเป็นต้องหาวิธีกำจัดสิ่งที่ไม่ต้องการที่ติดมากับแร่เหล็กขั้นแรกก่อน เพื่อทำให้มีปริมาณแร่เหล็กสูงขึ้น เรียกกรรมวิธีนี้ว่าการเพิ่มปริมาณเหล็กในแร่เหล็ก(concentration) การเพิ่มปริมาณเหล็กในแร่เหล็ก เริ่มโดยการเอาแร่เหล่านี้มาทำใหแตกเป็นก้อนเล็กๆด้วยเครื่องบดที่เรียกว่า จอว์ครัชเชอร์ (jaw crusher) ชุดบกเรียกว่า บอลมิลล์(ball mill) ชุดบอลมิลล์มีลักษณะเป็นรูปทรงกระบอกหมุนรอบแกนได้ ภายในบรรจุด้วยลูกบอลเหล็กขนาดต่างๆเมื่อใส่แร่เหล็กลงไป บอลมิลล์จะทำหน้าที่หมุนรอบแกนทำให้ลูกบอลเหล็กไปกระทบแร่เหล็กทำให้แตกออก เป็นผงเล็กๆนำออกไปผ่านตระแกรงแยกเอาผงเหล็กที่มีขนาดโตออกไปเข้าเครื่องบด ใหม่ ส่วนผงเหล็กละเอียดที่ได้ขนาดนำไปผ่านเครื่องแยกอีกครั้ง เครื่องนี้เรียกว่า แมกเนติก เซเปอเรเตอร์(magnatic separater) โดยอาศัยหลักการคุณสมบัติของแม่เหล็กดูดติดผงเหล็ก และให้แร่เหล็กที่บดแล้วเคลื่อนผ่านแม่เหล็กผงเหล็กจะดูดติด ส่วนที่ไม่ใช่เหล็กก็จะเคลื่อนที่ออกไปต่างหาก จากกรรมวิธีนี้จะได้ผงแม่เหล็กที่มีปริมาณสูงถึง 70% ซึ่งเหมาะที่จะนำไปถลุงในเตาสูง แต่การที่จะนำเอาแร่เหล็กที่มีลักษณะเป็นผงไปบรรจุในเตาถลุงจะกระทำได้ยาก เพราะว่าเหล็กที่ได้อาจจะถูกลมที่พ่นเข้ามาเผาไหม้เชื้อเพลิงเป่าหายไป ดังนั้นจึงจำเป็นที่จะต้องเอาผงเหล็กที่ได้ไปทำเป็นก้อนเสียก่อน โดยผสมกับตัวประสานแล้วอัดเป็นก้อน เรียกวิธีนี้ว่า บริเคตติ้ง (briquetting) หรือนำเอาไปเผาให้แร่เหล็กหลอมละลายบางส่วนเพื่อให้จับรวมตัวกันเป็นก้อน เรียกว่า ซินเตอริ่ง(sintering) ซึ่งนิยมทำกันมากกว่ากรรมวิธีแรก กรรมวิธีซินเตอริ่งทำโดยให้ผงเหล็กที่ผ่านการบดมาผสมกับเชื้อเพลิงที่เป็นผง ละเอียดประมาณ 4-6 เปอร์เซ็นต์ และเติมผงเหล็กออกไซต์ที่ได้จากการรีดเหล็กมิลล์สเกล(mill scale)ประมาณ25-30 เปอร์เซ็นต์ จะเกิดออกไซต์เป็นแผ่นบางๆปกติเราจะเอาออกทิ้งแต่วิธีนี้จะนำมาผสมกับแร่ เหล็ก หลังจากที่ผสมแร่เหล็กกับถ่านโค้ก และผงมิลล์สเกลแล้ว จึงนำไปเผาที่อุณหภูมิประมาณ 750-850 องศาเซลเซียส ซึ่งทำให้ถ่านโค้กเดผาไหม้ช่วยเพิ่มอุณหภูมิให้สูงขึ้นอีกจนประมาณ 1300 องศาเซลเซียส ในขณะที่เผาปรากฎว่าแร่เหล็กรวมตัวกับหินหรือทราบปนมากับแร่เหล็ก และรวมตัวกับคาร์บอมอนอกไซต์ที่เกิดจากการเผาไหม้ของถ่านโค้ก ได้สารประกอบร่วมกันระหว่างเหล็กกับซิลิกอนไดออกไซต์ซึ่งเรียกเหล็กนี้ว่า เหล็กซิลิเกต หรือ ฟายาไลต์ (fayalite) มีสูตรคือ 2FeOSiO2 ปกติฟายาไลต์จะมีจุดหลอมเหลวต่ำกว่า 1200 องศาเซลเซียส ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นตัวประสานให้กับผงเหล็กในขณะหลอมเหลวบางส่วน เมื่อทิ้งให้เย็นจะทำให้ผงเหล็กจับตัวกันเป็นก้อนแข็งเรียกว่าซินเตอริ่งโป รดักต์(sintering product)ซึ่งเหมาะที่จะนำไปถลุงในเตาสูง ในการทำซินเตอริ่งมีผลดีอย่างหนึ่งคือ การกำจัดกำมะถันในเหล็กดังปฎิกิริยา 3FeS+5O2 ——–> Fe3O4+3SO2 และโดยทั่วไปการทำซินเตอริ่งจะผสมพวกฟลักซ์ ได้แก่พวกหินปูนรวมเข้าไปด้วยเพื่อจะได้ลดปริมาณของฟลักซ์ที่ใช้ในเตาสูงได้ น้อยและเพิ่มประสิทธิภาพให้ฟลักซ์มากด้วยจากแร่เหล็กที่ผ่านกรรมวิธีซินเต อริ่งแลัวนำไปใส่เตาสูง |