Mai ka Iron Era a me ka Hoʻokomo Bessemer a me ka hoʻokomoʻana i ka wā kahiko
ʻO ka Era o ka hao
I nā mahana wela nui loa, hoʻomaka ka hao e komo i ke kalapona, kahi e hoʻohaʻahaʻa ai i ka pae hoʻoheheʻe o ke kinona, ka mea i loaʻa ka hao (2.5 to 4.5% carbon). ʻO ka hoʻolālāʻana i nā pū'ā kani, i hoʻohana muaʻia e ka Kina ma ka kenekulia 6 BC ma ka hoʻohana nuiʻia iʻEulopa i ka wā o ka Makahiki, hoʻonuiʻia ka hanaʻana o ka hao hao.
PigʻAla
ʻO ka hao Molten i holo i waho o nā pū'ā puhi a hoʻouluʻia i ke kahawai nui a me nāʻele e pili ana i kapaʻia e like me ka hao puaʻa no ka mea, ua like nā nui liʻiliʻi nui, waena a pili e like me ka lūlū a me nā puaʻa hānai.
Lulu ka hao
He ikaika ka hao akā ua pilikiaʻo ia i ka maʻaleʻale ma muli o kaʻenehana kalapona, me ka hoʻohaʻahaʻaʻana i ka mea kūpono no ka hana a me ke kālaiʻana. I kaʻikeʻana o nā metallurgistsʻo ke kalapona kalapona kiʻekiʻe i loko o ka hao ke kikowaena o ka pilikia o ka hanaʻole, ua ho'āʻo lākou i nāʻano hou no ka hōʻemiʻana i ka lako kalapona no ka hanaʻana i ka haoʻoi aʻe.
Pau i ka hao
Ma ka hopena o ke kenekulia 1800, uaʻike nā mea hao i keʻano o ka hoʻololiʻana i ka hao hao i loko o ka hao i loko o ka hao i hanaʻia me ka hanaʻana i nā kapuahi puddling (i hakuʻia e Henry Cort i ka makahiki 1784). ʻO nā kapuahi nui i hoʻoheheʻeʻia he hao hoʻoheheʻeʻia, a he mea pono e hoʻouluʻia e nā pāpili e hoʻohana ana i nā mea hana lōʻihi, e hoʻokuʻu ai i ka oxygen e hui pū me ka lawe haʻahaʻa i ka kalapona.
I ka emiʻana o ka hoʻomehana kalapona, piʻi kaʻilima o ka hao, no laila, e hoʻonuiʻia nā nui o ka hao i loko o ka umu. E hoʻoneʻeʻia ana kēia mau kanaka a hana me ka hama hammer e ka puddler ma mua o ka'ōwiliʻia i loko o nā pāpale a me nā ala. I ka makahiki 1860, uaʻoi aku ma luna o 3000 mau uila i Pelekania, akā, ua kāohiʻia ke kaʻina hana e kāna hana a me ka wahie.
ʻO ka pahu kila
ʻO kekahi o nāʻano mua o ke kila , he kila kila, hoʻomakaʻia ka hana ma Germany a meʻEnelani ma ka kenekulia 17 a ua huaʻia ma ka hoʻonuiʻana i ka'enela kalapona i ka hao uʻupaʻa e hoʻohana ana i ka hana i kapaʻia he cementation. Ma kēia hana, ua paʻa nā kī hao o nā hao hana i ka puhiʻala ma loko o nā pahu pōhaku a me ka wela.
Ma hope o hoʻokahi pule, e hoʻopiha ka hao i ka carbon in the coal. Hoʻohana houʻia ka hoʻolālā e hoʻokuʻu nui aku i ka carbon car a me ka hopena, ma hope o ka hauʻoli, he hua kila. ʻO kaʻenehana kalaponaʻoi aku ka mea i hanaʻia me ka'āpana kila aʻoi aku ka hana iʻoi aku ka hana ma mua o ka hao puaʻa, e hiki ai ke paomi a'ōwiliʻia paha.
ʻO ka pahu kila ma ka makahiki 1740 i ka wā e hoʻolālā ai ka'ōlelo Pelekānia Benjamin Huntsman ma ka ho'āʻoʻana e hoʻokumu i kahi kila kila kiʻekiʻe no kona kahawai, uaʻikeʻiaʻo ka hoʻoheheʻeʻia o ke kinona i loko o ka lepo palolo a hoʻomaʻemaʻeʻia me kahi kaomi kūikawā e wehe ai i ka pipi i waihoʻia ka papa hana ma hope. ʻO ka hopena, ua kuʻiʻia ka'ōpala-a iʻole ke kila. Akā ma muli o ke kumukūʻai o ka hanaʻana, ua hoʻohana waleʻia nā'ōmole a me ka hoʻolei kila i nā mea kūikawā.
ʻO ka hopena,ʻo ka hao i hanaʻia i nā kapuahi puddling ka mea i hanaʻia i ka meaʻoihana mua i nāʻoihana Pelekania ma ka hapa nui o ka 1900.
ʻO ka hana a Bessemer a me ka hoʻokomoʻana i ka wā kahiko
ʻO ka uluʻana o nā alanui kaʻa i ka makahiki 19 i nā mokupuniʻo'Europa a meʻAmelika, ua hoʻokumu nui loa i kaʻoihana hao, ka mea e mau nei i nā hana kūponoʻole. ʻAʻole i kūponoʻole ka'ōpili i hanaʻia e like me keʻano o ka hana a me ka hanaʻana i ka hana. ʻO ia nō ia a hiki i ka makahiki 1856 i ka wā i hele mai aiʻo Henry Bessemer me kahi ala maikaʻi loa e hoʻokomo i ka oxygen i loko o ka hao i hoʻoheheʻeʻia e hoʻemiʻia kaʻenehana carbon.
I kēia manawa i kapaʻiaʻo ka Bessemer, ua hanaʻo Bessemer i kahi'āpana pear-shaped-i kapaʻia he 'converter'-i kahi e wela ai ka hao ke hiki ke puhiʻia ka oxygen ma o ka mea i hoʻoheheʻeʻia. E like me ka oxygen e holo ai i loko o ka mea i hoʻoheheʻeʻia, e hanaʻia me ke kalapona, hoʻokuʻuʻana i ka carbon dioxide a me ka hanaʻana i ka haoʻoi loa.
Ua wikiwiki a hoʻolimalimaʻia ka hana, laweʻana i ka carbon a me ka silica mai ka hao mai loko o nā minuke akā uaʻaeʻole i ka holomuaʻole.
Ua hoʻonuiʻia ke kalapona a nui loa ka oxygen i loko o ka hua hope loa. No laila, ua ukuʻo Bessemer i nā mea kūʻai kālā a hiki i kona loaʻaʻana i kahi ala e hoʻonui ai i ka'enelamona a lawe i ka oxygen i makemakeʻoleʻia.
Ma kahi o ia manawa hoʻokahi, ua loaʻa i ka mea kālai'āina Pelekaneʻo Robert Mushet a hoʻomaka e hoʻokolo i kahi hui o ka hao, ka carbon, a me ka manganese iʻikeʻia e like me he hui. Uaʻikeʻiaʻo Manganese e hoʻoneʻe i ka oxygen mai ka hao a hoʻoheheʻeʻia a me kaʻenehana kalapona i ka spiegeleisen inā e hoʻohuiʻia i nā kumukūʻai pono, e hāʻawi i ka hopena i nā pilikia o Bessemer. Ua hoʻomakaʻo Bessemer e hoʻohui i kāna hana hoʻohuli me ka holomua nui.
Hoʻokahi ka pilikia i koe. ʻAʻole hiki i Bessemer keʻimi i kahi ala e wehe ai i ka phosphorus - kahi haumia o ka haumia e hana i ke kila - mai kāna huahana hopena. No laila, hiki ke hoʻohanaʻia nā mauki no ka meaʻole e like me ka phosphorus mai Sweden a me Wales.
I ka makahiki 1876, piʻi mailaʻo Welshmanʻo Sidney Gilchrist Thomas i ka hopena ma ka hoʻouluʻana i kahi limo-limestone-i ka Bessemer. Ua unuhi ka limaika i nā'ōkuro mai ka mea puaʻa i loko o ka pā, e hoʻokuʻu ana i ka mea i makemakeʻole e wehe.
ʻO kēia hana iʻikeʻia,ʻo ka hope loa, hiki ke hoʻohanaʻia ka hao hao mai nā wahi likeʻole o ka honua e hana i ke kila. ʻAʻole he mea kānalua, ua hoʻomaka ka hoʻonui ikiʻana o nā kumukūʻai hana kila. Ua emi iho nā kumukūʻai no ke kilikaʻoiʻoi aku ma mua o 80% ma waena o 1867 a me 1884, ma muli o keʻano o nā hana hana hou kila, hoʻomakaʻana i ka uluʻana o kaʻoihanaʻoihana o ka honua.
ʻO ka Papa Hana Hoʻomohala:
I ka makahiki 1860, ua hoʻoikaika ka mea hoʻokele Kelemāniaʻo Karl Wilhelm Siemens i ka hanaʻoihana ma o kāna hanaʻana i ka papa hana ahi. Hoʻomaka ka papa hana'āhua i ka kila mai ka mea puaʻa i nāʻala pāpaʻu nui.
I ka hoʻohanaʻana i nā mahana wela e puhi i ka kala nui a me nā mea haumia'ē aʻe, ua hilinaʻiʻia ka papa hana i nā keʻena lepo baila ma lalo o ka kapuahi. Hoʻopili houʻia nā huʻu hou i ka hoʻohanaʻiaʻana o nā kahehu mai ka umu mai e mālama i nā mahana kiʻekiʻe ma nā keʻena brick ma lalo.
ʻO kēiaʻano i hāʻawiʻia no ka hanaʻana i nā mea nui nui (50-100 metric tone ke hiki ke hanaʻia i loko o hoʻokahi umu kapuahi), ke hoʻokolohua pinepineʻana i ke kila i hoʻoheheʻeʻia e hiki ai ke hana i nā kikowaena a me ka hoʻohanaʻana i ke kila kila e like me ke kumuhana . ʻOiai uaʻoi aku ka māmā o ka hoʻolālāʻana, i ka makahiki 1900 ua hoʻololi ikiʻia ka papa hana hāmama i ka Bessemer.
Ka hānauʻana o kaʻoihanaʻili:
ʻO ka hoʻololi i ka hanaʻoihana i hāʻawi aku i ka mea maʻalahi, meaʻoi aku ka maikaʻi, uaʻikeʻia e nā poʻe kāne kālepa he nui o ka lā e like me ka manawa kūpono. ʻO nā mea waiwai o ka hopena o ke kenekulia 19,ʻo Andrew Carnegie lāuaʻo Charles Schwab, i hoʻolako a loaʻa i nā miliona (he mau miliona i ke kumu o Carnegie) ma kaʻoihana kila. ʻO Carnegie's US Steel Corporation, i hoʻokumuʻia i ka makahiki 1901,ʻo ia ka hui mua i hoʻoiliʻia iʻoi aku ma kahi o hoʻokahi piliona kālā.
Kealakekua Arc Keolakekua:
Ma hope koke iho o ka halaʻana o ke kenekulia, ua ulu mai kekahi hanana'ē aʻe i kahi ikaika nui i ka hoʻolālā o ka hana hana kila. Ua hoʻolālāʻiaʻo Paul Heroultʻo ke kapuahi uila uila (EAF) no ka holoʻana i ka hilila ma nā mea i hoʻopiʻiʻia, e hana ana i ka oxydation exothermic a me nā mahana a hiki i 3272 ° F (1800 ° C).
I hoʻohana muaʻia no nā koinaʻoihana, ua hoʻonuiʻia ka EAFs a, ma o ke Kaua Honua II, i hoʻohanaʻia no ka hanaʻana i nā pālekaʻoi. ʻO ke kumukūʻai haʻahaʻa o ka hoʻokumuʻana i nā mīhini EAF uaʻae iā lākou e paio me nā mea hana nui US like US Steel Corp. a me Betelehema Steel, ma kahi nui paha i nā kumulāʻau kalapona, aiʻole nā hua lōʻihi.
Ma muli o ka hoʻokumuʻana o ka EAF i ke kila mai ka 100% pākū-anu aiʻole ka mahana, ponoʻole kaʻikepili i kēlā me kēia hui o ka hana. Ma waho o nā'ōmole o ka oxygen, hiki ke hoʻopaʻaʻia nā hana a hoʻomaka me nā kumukūʻai piliʻole. No kēia mau kumu,ʻo ka hana ma o ka EAFs ua hoʻomau mau nei iʻoi aʻe ma mua o 50 makahiki a i kēia manawa he 33% o ka hanaʻoihana o ka honua.
Oxygen Steelmaking:
ʻO ka hapanui o nā hanaʻenehana honua - e pili ana i 66% -e hoʻopihaʻia nei i nāʻenehana oxygen. ʻO ka hoʻolālāʻana o keʻano no ka hoʻokaʻawaleʻana i ka oxygen mai ka mea hauʻoli ma kahi pālākihana hanahana i nā makahiki 1960 i'āponoʻia no ka hoʻonuiʻana i nā oxygen o nā hāla.
Hoʻomoʻiʻia ka oxygen ma nāʻano nui o ka hao i hoʻoheheʻeʻia a me ke kila kila a hiki ke hoʻopiha i kahiʻoihana iʻoi aku ka wikiwiki ma mua o nā papa hehi. ʻO nā moku nui e paʻa ana i ka 350 mīmoni o ka hao ke hoʻololi i ka hoʻololiʻana i ka kila i loko o ka hola hoʻokahi.
ʻO ke kumu kūʻai o ka oxygen ma nāʻoihana hana i hanaʻia nā hale hana papa ahi heʻeʻole, a, ma muli o ke kūʻana o ka oxygen makika i nā makahiki 1960, ua hoʻomaka ka hoʻomakaʻana o nā hana hearth. Ua paʻa i ka makahiki 1992 a me China ma kahi o ka pūnaewele hōʻailona hope loa i US.
Nā kumuhana:
Spoerl, Joseph S. He Hoike Kēlā o ka Hoʻomehana Iron a me Ka Hui . Ke Kulanuiʻo Saint Anselm.
Loaʻa: http://www.anselm.edu/homepage/dbanach/h-carnegie-steel.htm
ʻO ka Hui Kamaliʻi. Paena pūnaewele: www.steeluniversity.org
Street, Arthur. & Alekanedero, WO 1944. Nā Malu i loko o ka lawelawe a ke kanaka . 11th Edition (1998).