Baro taariikhda laga soo bilaabo Iron Age ilaa foornooyinka korontada
Si kastaba ha noqotee, dhawr kun oo sano oo soo socda, si kastaba ha ahaatee, tayada birta la soo saaro waxay ku xiran tahay inta badan ee laga helo xitaa sida hababka soo saarka.
Qarnigii 17aad, guryaha birta ayaa si fiican loo fahmay, laakiin sii kordhaya magaalooyinka Yurub ayaa dalbaday biraha dhuxusha oo badan.
Iyo qarnigii 19-aad, qadarka birta oo la baabiiyay by ballaarinta tareenada ayaa siiney maaddooyin la mid ah maaddooyinka dhaqaalaha si ay u helaan xal xalalka birta iyo geeddi-socodka wax-ku-oolka ah.
Si kastaba ha ahaatee, guuldaradii ugu weynayd taariikhda taariikhda biraha waxay timid 1856 markii Henry Bessemer uu sameeyay hab waxtar leh oo loo isticmaalo oksijiinka si uu u yareeyo kaarboonka birta: Warshadaha casriga casriga ah ayaa dhashay.
The Era of Iron
Marka heerkul aad u sarreeya, birta wuxuu bilaabmaa inuu soo saaro kaarboon, kaas oo hoos u dhigaya dhibicda birta ee birta, taasoo keenta bir bir ah birta (2.5 ilaa 4.5% carbon). Horumarinta foornada qarxa, oo markii ugu horraysay ay isticmaasho Shiinaha qarnigii 6aad ee BC, laakiin si aad ah ayaa loo adeegsaday Yurub intii lagu jiray qarniyadii dhexe, kordhay wax soo saarka birta.
Birta doofaarka ayaa birta laga sameeyaa foornada qarxa oo lagu qaboojiyo qashinka waaweyn iyo kan kaleba. Qeybaha waaweyn, kuwa dhexe iyo kuwa isku xigxigoodu yar yahay waxay u eg yihiin digaag iyo digaag.
Qashinka birtu wuu xoog badan yahay, laakiin waxaa laga helaa jilicsanaanta sababtoo ah waxa uu ka kooban yahay kaarboonka, taas oo ka dhigeysa wax ka yar habka loo shaqeynayo iyo qaabaynta. Maaddooyinka maadi-yaqaanka waxay ogaadeen in maaddada birta ee birtu ay udub dhexaad u tahay dhibaatada carafka, waxay tijaabiyeen habab cusub oo lagu yareynayo kaarboonka si loo sameeyo macdan bir ah oo ka shaqeyn kara.
Markii qarnigii 18aad, macmiilayaashu waxay barteen sidii loo bedeli lahaa birta doofaarka ee khatarta ah ee ku jirta maadada yar-yar oo ku sameysma bir bir ah iyada oo la adeegsanayo foosto daadad leh (oo uu sameeyay Henry Cort 1784). Foornooyinka kululeeyaa birta birta ah, oo ay ku qasban tahay in ay ku kiciyaan duufaannada iyagoo isticmaalaya qalab dhaadheer, qaabab oar-qaabaysan, u oggolaanaya ogsijiin si loogu daro oo si tartiib ah looga saaro kaarboon.
Maaddaama kaarboonku hoos u dhaco, barta barafka ayaa kor u kacda, sidaas awgeed maaddooyinka birtu waxay gariirayaan foornada. Miisaaniyaddaan waa la saarayaa oo waxay la shaqeyn jireen qalqalaha cirbadeynta ka hor inta aan la geynin xaashida ama gawaarida. Laga soo bilaabo 1860tii, waxaa jiray in ka badan 3000 oo foosto oo foosto ah oo Britain ah, laakiin geeddi-socodka ayaa weli caqabad ku ah shaqadiisa iyo shidaalka xoogga leh.
Mid ka mid ah qaababka ugu horreeya ee birta, birta wax lagu duubo, ayaa bilaabay wax soo saarka Jarmalka iyo England qarnigii 17aad, waxaana soo saarey wax soo saarkiisa ku jirta oo ku jira birta doofaarka birta ah iyadoo la adeegsanayo geeddi-socod loo yaqaano cementation. Nidaamkan, baararka macdanta birta ah waxaa lagu dhajiyey dhuxulo budada ah ee sanduuqyada dhagaxa ah iyo kululaynta.
Kadib toddobaad ka dib, birta waxay nuugi doontaa kaarboonka dhuxusha. Kuleylka soo noqnoqda ayaa kakoobi kara kaarboonka iyo natiijada, ka dib qaboojinta, wuxuu ahaa baako bir ah. Dheriga kaarboon ee ka sameysan ee ka sameysan kareemka ayaa ka samaysan yahay faleebo badan oo ka badan birta doofaarka, taasoo u oggolaanaysa in la cadaadiyo ama la duubo.
Wax soo saarka qashinka biraha ah ayaa kordhay 1740-kii markii saacadda Ingriisiga Benjamin Huntsman oo isku dayey in uu soo saaro saalax tayo sare leh saacadaha saacadaha saacadaha, wuxuu ogaaday in birta laga dhalaalin karo lakabyo dhoobo oo lagu nadiifiyo foorno gaar ah si loo soo saaro jeex-jajab geedisocodka ka dambeeya. Natiijadu waxay ahayd mid la isku qallajiyey ama looxidhay. Hase yeeshee, kharashka soo-saarka, labadaba balaastigga iyo qoryaha dhagax ayaa mar uun loo isticmaalay arjiyada khaaska ah.
Natiijadu waxay ahayd, birta lagu dhejiyo foornada duufaanka ayaa weli ah birta aasaasiga ah ee warshadaynta Ingiriiska inta lagu jiray qarnigii 19-aad.
Nidaamka Bessemer iyo Soodejinta Casriga ah
Kobcinta tareenada inta lagu jiro qarnigii 19aad ee Europe iyo America labadaba waxay cadaadis weyn saareen warshadaha birta, oo wali la halgamay geeddi-socodka wax-soo-saarka.
Hase yeeshee, wali lama hubin sida biraha dhismaha iyo wax soo saarku waa mid gaabis ah oo qaali ah. Tani waxay ahayd ilaa 1856 markii Henry Bessemer uu ku yimid hab wax ku ool ah oo loogu talagalay in lagu soo bandhigo oksijiinka birta la gooyo si loo yareeyo waxyaalaha kaarboon.
Hadda waxa loo yaqaan Bessemer Process, Bessemer wuxuu u qaabeeyay qaboojiye-qaabab loo yaqaan 'converter'-taas oo birta laga yaabo inay kululaato iyadoo oksijiin laga dhufan karo birta la shito. Iyadoo oksijiin laga dhex mariyay birta la shubo, waxay ku falcelinaysaa kariimka, sii deynaya dioxide kaarboodka iyo soo saarida birta saafiga ah.
Hawlgalku wuxuu ahaa mid degdeg ah oo aan qaali ahayn, isaga oo ka saaraya kaarboon iyo silicon oo ka soo baxa birta waxoogaa daqiiqado ah laakiin waxa ay ka soo gaartay guulo badan. Kaarbooyin badan ayaa la saarey, ogsijiin aad u badan ayaa ku jiray sheyga ugu dambeeya. Bessemer ugu dambeyntii waa inuu dib u soo celiyo maalgashadihiisii ilaa uu ka heli lahaa habka kor loogu qaadayo kaarboonka iyo ka saarista oksajiinta aan la rabin.
Waqtigaas oo kale, Metallurgistii British-ka ah ee Robert Mushet ayaa soo iibsaday isla markaana bilaabay tijaabada baaritaanka birta, kaarboon, iyo manganiis-oo loo yaqaan ' speigeleisen' . Manganese waxaa loo yaqaanaa in laga saaro oksijiinka laga soo biro birta la shito iyo kaarboonka kaarjeerka ah, haddii lagu daro tirada saxda ah, waxay ku siin doontaa xalka dhibaatooyinka Bessemer. Bessemer wuxuu bilaabay in uu ku daro geeddi-socodkiisa is-beddelka oo uu ku guulaysto guul weyn.
Hase yeeshee, hal dhibaato ayaa weli taagan. Bessemer ayaa ku fashilantay inuu helo hab looga saaro fosfooraska-xayiraad burburisa oo ka dhigaysa birta oo ka soo baxaysa alaabtiisa. Sidaa awgeed, waxaa keliya oo loo isticmaali karaa qasnadda fosfoor la'aanta ah ee ka timaadda Iswiidhan iyo Wales.
Sannadkii 1876, Welshman Sidney Gilchrist Thomas wuxuu ku soo baxay xalka iyada oo ku darsaday asxaabta aasaasiga ah ee loo yaqaan 'flux-uncest-to process Process Bessemer'. Noocku wuxuu soo jiitay fosfooraska ka soo baxa birta doofaarka, wuxuuna u oggolaanayaa unug aan la rabin in la saaro.
Abaabulkan waxaa loola jeedaa in, ugu dambeyntiina, macdanta birta meel kasta oo adduunka ah loo isticmaali karo in lagu sameeyo birta. Ma aha wax la yaab leh, qarashka wax soo saarka biraha ayaa bilaabay inuu hoos u dhaco. Qiimaha xadiidka birta ayaa hoos u dhacay 80% intii u dhaxaysay 1867 iyo 1884, taasoo ka dhalatay farsamooyinka soo saarista birta cusub, oo bilaabay kobcinta warshadaha dunidu.
Habka Maqalka Furan
1860kii, Engineer Jarmal Karl Wilhelm Siemens wuxuu sii wanaajiyay wax soo saarka birta iyadoo loo marayo hannaanka furan ee furan. Geedi socodka furan ee furan ayaa ka soo baxday birta qiiqa birta foornada waaweyn.
Isticmaalida heerkulka sare si aad u gubto carbon xad-dhaaf ah iyo waxyaabo kale oo aan nadiif ahayn, geeddi-socodku wuxuu ku tiirsanaa qoryaha kuleylka kuleylka hoose ee maqaarka. Foornada dib-u-cusboonaynta ayaa marka dambe adeegsatey foornooyinka qiiqa ka samaysan foornada si ay u ilaaliyaan heerkul sare ee qolalka lebiska hoose.
Nidaamkani wuxuu u oggol yahay soo saarista tiro badan (50-100 metrik ton ayaa lagu soo saari karaa hal foorno), baaritaanka wareega ah ee birta la gado si ay u suurtagasho in lagu gaaro qeexida gaarka ah iyo isticmaalka birta duugoobay sida alaabta ceeriin ah . Inkasta oo geeddi-socodka laftiisu uu ahaa mid gaabis ah, illaa 1900-kii geedi-socodka furan ayaa badiyaa bedelay nidaamka Bessemer.
Dhalashada warshadaha birta
Kacaanka kacaan ee wax soosaarka biraha oo bixiyay qiimo ka jaban, qalab tayo sare leh, ayaa la aqoonsan waayey ganacsato badan oo maalintiiba ah sida fursado maalgashi. Dadka caasimadda ah dabayaaqadii qarnigii 19aad, oo ay ku jiraan Andrew Carnegie iyo Charles Schwab, ayaa maalgashaday lana sameeyay malaayiin (balaayiintii Carnegie) ee wershadaha birta. Carnegie's US Steel Corporation, oo la aasaasay sannadkii 1901, ayaa ahayd shirkaddii ugu horreysey ee lagu qiimeeyay in ka badan hal bilyan oo doolar.
Dhismaha Dhuxusha ee Korontada
Dhowrkii qarnigii hore, horumar kale ayaa ka dhacay taas oo saamayn xoog leh ku yeelan doonta kobaca wax soo saarka birta. Paul Heroult foornada korontada (EAF) waxaa loogu talagalay in lagu dhameeyo tamarta korontada iyada oo loo marayo maaddo dulucda ah, taas oo keenta oksaydhka korontada iyo heerkulka ilaa 3272 ° F (1800 ° C), in ka badan intii ku filan ee kuleylka wax soo saarka.
Markii hore waxaa loo isticmaalay biraha qaas ah, EAF-yadu waxay ku koraan isticmaalka iyo, Dagaalkii Dunida II, ayaa loo isticmaalay wax soo saarka alaabada biraha. Kharashka maalgashiga hooseeya ee ku lug leh abuuridda warshadaha EAF ayaa u oggolaanaya inay la tartamaan soo saarayaasha waawayn ee Mareykanka sida US Steel Corp. iyo Bethlehem Steel, gaar ahaan dharka biraha, ama alaabada dheer.
Sababtoo ah EAF-yadu waxay soo saari karaan birta laga soo bilaabo 100% burbur-ama fowdo-fiiqan, tamar ka yar halbeeg wax soo saar waa loo baahan yahay. Marka laga soo tago qolalka yar-yar ee oksijiinta, hawlaha ayaa sidoo kale la joojin karaa waxayna bilaabi karaan kharash yar oo la xidhiidha. Sababahan awgeed, soosaarka EAF-yada ayaa si joogta ah u sii kordhaya muddo ka badan 50 sano waxaana hadda ku jira 33% wax soosaarka birta ee dunida.
Oxygen Steelmaking
Inta badan waxsoosaarka biraha ee caalamka-ku saabsan 66% - ayaa hadda ka soo baxa xarumaha oksijiinta aasaasiga ah. Horumarinta habka lagu kala saaro oksijiin laga soo saaro nitrojoogta qiyaasta warshadaha sanadaha 1960-kii ayaa loo oggol yahay horumarinta weyn ee horumarinta foornoyinka dabiiciga ah ee aasaasiga ah.
Qalabka oksijiin aasaasiga ah wuxuu oksijiin ku dhuujiyaa qadar badan oo birta birta ah iyo birta qashinka oo si dhakhso ah u buuxin karo kharashka hababka furan ee furan. Maraakiib badan oo haya ilaa 350 metrik ton oo bir ah ayaa dhammaystiri kara isugeynta birta wax ka yar hal saac.
Waxtarka qaaliga ah ee ka yimaada biraha oksijiinta ayaa ka dhigay warshado furan oo aan dhameystirneyn, ka dib markii ay soo baxday farsamaynta biriijka qiiqa ee 1960-meeyadii, hawlaha furfuran ayaa bilaabay xidhitaanka. Xaruntii ugu dambaysay ee furan ee Maraykanku wuxuu xiray 1992 iyo Shiinaha 2001.
Ilaha:
Spoerl, Joseph S. Taariikh Kooban ee Birta iyo Wax Soo Saarida. Kulanka Saint Anselm.
Ururka Caalamiga ah ee Noocyada Birta. www.steeluniversity.org
Jidka, Arthur. & Alexander, WO 1944. Metals ee Adeegga Man . Taariikhda 11aad (1998).