Pehea i hana ʻia ai ke kila mai ka hao hao?

ʻO ke kila kekahi o nā mea nui loa i ka nohona hou, e hana ana i ke kuamoʻo o nā ʻoihana e like me ke kūkulu ʻana, ke kaʻa, ke kūkulu moku, ka ikehu, nā ʻoihana pono, a me ka hana ʻana. ʻOiai ka hoʻohana maʻamau ʻana o ke kila, ʻaʻole ʻike ka nui o ka poʻe pehea e hana ʻia ai mai ka hao maka. He huakaʻi hoihoi ke kaʻina hana kila o ka hoʻololi ʻana, kahi e hoʻololi ʻia ai nā minelala kūlohelohe i loko o kahi metala ikaika, maʻalahi, a paʻa hoʻi e kākoʻo ana i ka hoʻokele waiwai honua.

Ma kēia ʻatikala, e nānā pono mākou i ke kaʻina hana kila holoʻokoʻa, e hoʻomaka ana mai ka unuhi ʻana i ka hao hao, e neʻe ana i ka hana ʻana a me ka hoʻoheheʻe ʻana, a hoʻopau me nā huahana kila i hoʻomaʻemaʻe ʻia i mākaukau no nā noi ʻoihana.

1. Ke Koʻikoʻi o ke Kila i ke Kaiāulu Hou

ʻO ke kila kekahi o nā mea hana ʻenekinia i hoʻohana nui ʻia ma muli o kona hui kūikawā o ka ikaika, ka ductility, ka paʻa, a me ke kumukūʻai kūpono. Mai nā hale kiaʻi kiʻekiʻe a me nā alahaka a hiki i nā pipeline a me nā mea hana ʻoki kino, ua lilo ke kila i mea pono ʻole. Pili loa kāna hana ʻana me ka hoʻomohala ʻoihana a me ka ulu ʻana o ka hoʻokele waiwai.

Hoʻopuka ka ʻoihana kila honua i kahi kokoke i 2 biliona tone i kēlā me kēia makahiki, a ke hoʻomau nei ka ulu ʻana o ke koi i ka hoʻonui ʻana o nā ʻoihana e ulu ana i kā lākou ʻoihana a me ka neʻe ʻana o nā ʻoihana holomua i ka ikehu hou, nā kaʻa uila, a me nā kūlanakauhale akamai. No ka hoʻomaopopo ʻana i kēia ʻoihana, he mea nui e aʻo pehea e hana ʻia ai ke kila mai kāna mea maka: ka hao hao.

2. He aha ka ʻOka Hao?

He pōhaku kūlohelohe ka hao hao i loaʻa nā minelala hao, ʻo ia hoʻi nā oxides e like me ka hematite (Fe2O3), magnetite (Fe3O4), a me ka limonite (FeO(OH)·nH2O). Ua eli ʻia kēia mau ʻores mai nā waihona i loaʻa ma nā ʻāina e like me Australia, Brazil, Kina, India, a me Rusia, ka mea nāna e hoʻolako i ka hapa nui o ka hao o ka honua.

Hoʻoholo ʻia ke ʻano o ka hao hao e kona nui hao. Loaʻa i nā hao hao kiʻekiʻe ma mua o 60 pakeneka hao, ʻoiai ʻo nā hao hao haʻahaʻa e pono ai nā kaʻina hana hoʻomaikaʻi e hoʻonui i ko lākou nui hao ma mua o ka hoʻohana ʻia ʻana no ka hana kila.

3. Mai ka ʻOka a i ka Hao: Ka Umu Pahū

ʻO ka hana nui mua i ka hana kila, ʻo ia ka hoʻololi ʻana i ka hao hao i hao heheʻe. Hana pinepine ʻia kēia i loko o kahi umu pahū, kahi hale kū pololei nui i hoʻopaʻa ʻia me nā piliki refractory e hiki ke kū i nā mahana kiʻekiʻe loa.

KaʻAnuʻu Hana 1: Hoʻomākaukau ʻana i nā Mea Maka

• ʻO ka hao haoua kuʻi ʻia a hoʻohuihui ʻia e loaʻa ai ka maikaʻi mau.

• Koka, i hana ʻia mai ka hoʻomehana ʻana i ka lanahu i ka loaʻa ʻole o ka oxygen, lawelawe ia ma ke ʻano he wahie a he mea hoʻemi.

• Pōhaku Limea i ʻole hoʻohui ʻia ka dolomite ma ke ʻano he kahe e wehe i nā mea haumia e like me ka silica, sulfur, a me ka phosphorus.

KaʻAnuʻu Hana 2: Hoʻouka i ka Umu

Hoʻokomo ʻia nā papa o ka hao hao, ke kōke, a me ka pōhaku lepo i loko o ka lua o ka umu pahū. Hoʻopuka ʻia ka ea i hoʻomehana mua ʻia i lalo ma o nā nozzles i kapa ʻia ʻo tuyeres.

KaʻAnuʻu Hana 3: Nā Hana Kemika

I loko o ka umu, hana ʻia kekahi mau hopena paʻakikī:

• Puhi ʻo Coke e hana i ke kalapona monoxide (CO), ka mea e hoʻemi ana i nā ʻokeka hao i loko o ka hao i hoʻoheheʻe ʻia.

• Hoʻohui ʻia nā mea haumia me ka pōhaku lepo e hana i ka slag, kahi mea māmā e lana ana ma luna o ka hao i hoʻoheheʻe ʻia.

• ʻO ka hao i hoʻoheheʻe ʻia, i kapa pinepine ʻia he hao puaʻa, e hōʻiliʻili ana ma lalo o ka umu.

ʻO ka maʻamau, aia i loko o kēia hao puaʻa ma kahi o 4 pakeneka kalapona a me nā mea haumia ʻē aʻe, e lilo ia i mea palupalu a kūpono ʻole no ka hapa nui o nā noi. Pono e hoʻomaʻemaʻe ʻia i kila.

4. Hoʻomaʻemaʻe ʻana i ka hao puaʻa i kila

ʻO ka hana aʻe i ka hana kila e pili ana i ka hoʻemi ʻana i ka nui o ke kalapona a me ka wehe ʻana i nā mea haumia mai ka hao puaʻa. ʻElua mau ʻano hana nui:

A. Ka umu ʻokikene kumu (BOF)

• Ua ninini ʻia ka hao puaʻa hoʻoheheʻe ʻia mai ka umu pahū i loko o ka umu oxygen kumu.

• Hoʻopū ʻia ka oxygen maʻemaʻe i loko o ka metala i hoʻoheheʻe ʻia ma ke kaomi kiʻekiʻe, e hoʻomake ana i ke kalapona a me nā mea haumia ʻē aʻe.

• Hoʻohaʻahaʻa kēia i ka ʻike kalapona i lalo o 2 pakeneka, e hana ana i ke kila.

ʻOi aku ma mua o 70 pakeneka o ka hana kila honua ke kumu o ke ʻano BOF.

B. Ka umu ahi ʻāʻī uila (EAF)

• Ma ke kaʻina hana EAF, hoʻoheheʻe ʻia ka ʻōpala kila hana hou a i kekahi manawa hao i hoʻemi pololei ʻia (DRI) me ka hoʻohana ʻana i ka ikehu uila.

• Hoʻoponopono ʻia ke kalapona, ka sulfur, a me nā mea haumia ʻē aʻe me ka hoʻohana ʻana i nā fluxes a me nā mea hoʻohui.

• He maʻalahi ke ʻano EAF, hoʻomau, a ke kaulana nei no ka mea ke hilinaʻi nui nei ia i ka hana hou ʻana i nā ʻōpala.

5. Ka Hoʻomaʻemaʻe Lua a me ka Alloying

Ma hope o ke kaʻina hana kila mua, hoʻomaʻemaʻe pinepine ʻia ke kila i loko o nā umu ladle. ʻO ka hoʻomaʻemaʻe lua e ʻae i ka kaohi pololei ʻana i ka haku mele kemika, ka wehe ʻana i nā kinoea i hoʻoheheʻe ʻia e like me ka hydrogen a me ka naikokene, a me ka hoʻoponopono ʻana i ka mahana.

Hoʻohui ʻia nā mea hoʻohui i kēia pae e hāʻawi i nā waiwai kikoʻī:

• Chromiumno ke kūpaʻa ʻana i ka pala (kila kila).

• Nikalano ka ikaika a me ke kūpaʻa.

• Manganeseno ka paʻakikī a me ke kūpaʻa ʻana i ka ʻaʻahu.

• Molibdenumno ka ikaika wela kiʻekiʻe.

ʻO kēia kaʻina hana e hiki ai i nā mea hana e like me sakysteel ke hana i nā papa kila kūikawā e kū ana i nā kūlana honua no nā ʻoihana koi.

6. Ke hoʻolei ʻana i ke kila

Ke hoʻomaʻemaʻe ʻia ke kila, pono e hoʻopaʻa ʻia i loko o nā ʻano hiki ke hoʻohana ʻia. ʻO ke ʻano hana maʻamau kahoʻolei mau ʻana, kahi e kahe ai ke kila i hoʻoheheʻe ʻia i loko o kahi ʻōmole i hoʻomaʻalili ʻia e ka wai a paʻa i nā ʻano i hoʻopau ʻole ʻia e like me nā billets, blooms, a i ʻole nā ​​​​papa.

• Nā bilahoʻohana ʻia no nā huahana lōʻihi e like me nā kaola, nā koʻokoʻo, a me ka uea.

• Nā puahana ʻia i loko o nā ʻano kūkulu e like me nā I-beams.

• Nā papaua ʻōwili ʻia i loko o nā pepa, nā pā, a me nā ʻōwili.

Hoʻomaikaʻi ka hoʻolei mau ʻana i ka pono, hoʻemi i ka ʻōpala, a hōʻoia i nā huahana kila kiʻekiʻe.

7. Ka ʻōwili ʻana a me ka hoʻopau ʻana

Hoʻomaʻamaʻa ʻia ke kila semi-hoʻopau i ka ʻōwili wela a me ka ʻōwili anu e hoʻokō ai i ka mānoanoa hope loa a me ka maikaʻi o ka ʻili e pono ai nā mea kūʻai aku.

• ʻŌwili welahoʻohālike i ke kila ʻoiai ma luna o kona mahana recrystallization, e maʻalahi ai ke hana ʻia i mau papa, coils, a i ʻole nā ​​​​​​ʻaoʻao.

• ʻŌwili anuHana ʻia ka hana ma ka mahana o ka lumi, e hoʻonui ana i ka hoʻopau ʻana o ka ʻili, ka ikaika, a me ka pololei o ke ana.

Ma hope o ka ʻōwili ʻana, hiki i ke kila ke hana:

• Hoʻoheheʻe ʻanano ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka ductility.

• Ke hoʻoheheʻe ʻanano ka pale ʻana i ka pala.

• Ka mālama ʻana i ka ʻilino ka maikaʻi o ke ʻano a me ke kūpaʻa.

ʻO ka hopena, he ākea ākea o nā huahana kila i mākaukau no nā noi ma nā ʻāpana like ʻole.

8. Nā Manaʻo Kaiapuni i ka Hana Kila

He nui ka ikehu e pono ai ka hana kila a pili mau ia me ka hoʻokuʻu ʻana o ke kalapona ʻokikene nui. Eia nō naʻe, ke hana nei ka ʻoihana i nā holomua nui i ka hoʻomau ʻana ma o:

• HoʻopōʻaiapuniʻO ke kila ka mea hana hou loa ʻia ma ka honua, me ka nui o ka hana hou ʻana ma mua o 85 pakeneka.

• Nā umu ʻāʻī uilaHoʻēmi nā EAF i ka hilinaʻi ʻana i nā wahie mōʻalihaku ma o ka hoʻohana ʻana i ka uila a me ke kila ʻōpala.

• Nā ʻenehana hopu kalaponaʻO ka pahuhopu o nā papahana hoʻāʻo e hopu a mālama i ka CO2 mai nā umu pahū.

• Hoʻemi ʻana i ka HydrogenKe hoʻāʻo nei kekahi mau mea hana kila i ka hydrogen ma kahi o ka coke ma ke ʻano he mea hoʻemi e hoʻopau i nā hoʻokuʻu kalapona.

He mea koʻikoʻi ka hana kila hoʻomau no ka hoʻokō ʻana i nā pahuhopu aniau honua me ka hoʻokō ʻana i ke koi e piʻi nei no kēia mea nui.

9. Nā Alakaʻi Honua i ka Hana ʻana i ke Kila

ʻO nā ʻāina e like me Kina, India, Iapana, a me Kōlea Hema ke aliʻi o ka hana kila honua. ʻO nā hui e like me ArcelorMittal, Nippon Steel, Baosteel, a me Tata Steel kekahi o nā mea hana nui loa o ka honua.

Nā mea hoʻolako e like mesakysteele kālele ana i ka hāʻawi ʻana i ke kila kila kiʻekiʻe, ke kila metala, a me nā huahana kila kalapona i nā mea kūʻai aku honua ma ʻEulopa, ka Hikina Waena, a me ʻAmelika Latina, e hōʻoiaʻiʻo ana e loaʻa ana i nā mea kūʻai aku nā mea e hoʻokō ana i nā kūlana ʻoihana paʻa.

10. Nā Hoʻohana o ke Kila

ʻO ka maʻalahi o ke kila e lilo ia i mea nui i nā ʻoihana he nui ʻole:

• Kūkulu ʻanaNā kaola hoʻoikaika, nā kaola, a me ke kila kūkulu.

• KaʻaNā panela kino, nā ʻāpana ʻenekini, a me nā ʻōnaehana palekana.

• IkehuNā paipu, nā mīkini makani, a me nā kahua ma waho o ke kai.

• LehulehuNā kila metala ikaika kiʻekiʻe no nā ʻano mokulele.

• LapaʻauNā mea hana ʻoki a me nā lako o ka haukapila.

ʻO ka hiki ke hoʻololi ʻia o ke kila e hōʻoiaʻiʻo ana e noho mau ia he mea nui i ka wā e hiki mai ana.

Hopena

ʻO ka hoʻololi ʻana o ka hao hao i ke kila kekahi o nā hoʻokō kupaianaha loa o ka ʻoihana hou. E hoʻomaka ana mai ka ʻeli ʻana i nā minelala kūlohelohe, ka hele ʻana ma o ka umu pahū, ka hoʻomaʻemaʻe ʻana, ka hoʻohuihui ʻana, a me ka hoʻolei ʻana, hāʻawi ke kaʻina hana i kahi mea ikaika a maʻalahi hoʻi.

I ka holomua ʻana o ka ʻenehana, ke hoʻomau nei ka ulu ʻana o ka hana kila i ke kūpaʻa, ka pono, a me ka hana kiʻekiʻe. Inā hoʻohana ʻia i loko o nā hale kiaʻi kiʻekiʻe, nā kaʻa, a i ʻole nā ​​​​ʻōnaehana ikehu, ke noho nei ke kila ma ke ʻano he kia o ka holomua ʻoihana a me ka hoʻomohala kanaka.

No nā ʻoihana e ʻimi nei e loaʻa nā huahana kila kiʻekiʻe me nā kūlana i hōʻoia ʻia, hāʻawi nā ʻoihana e like me sakysteel i ka ʻike loea, ka hilinaʻi, a me ka hana hou e pono ai e kākoʻo i nā papahana koʻikoʻi ma ka honua holoʻokoʻa.