Közvetlen és közvetett redukció
Ban,-ben Baszk öntödék a fémes vas ásványokból történő kinyerése mindig azáltal történt közvetlen redukciós módszer ban ben alacsony kemencék, más néven Katalán eljárás. Ezzel megszerezted édes vas vagy nagyon alacsony széntartalmú. Ezt a módszert használták az első ismert öntödék óta, és Euskal Herriában egészen a 19. századig fenntartották, amikor kohók működtek. A közvetlen redukciós módszerrel, ha acélt akartak előállítani, a fém későbbi karburálására volt szükség.
Nál nél közvetett módszer vagy a finomítás (a ben használt nagyolvasztó kemence) közvetlenül nyerjük nyersvas folyadék, amellyel öntöttvas formarészek (például tüzérséghez) közvetlenül beszerezhetők, vagy további öntvények. A kohókban lévő vas sok szénnel rendelkezik (3-4%), ezért nagyon törékeny, és az acél megszerzéséhez szükséges "finomítani". A közvetett módszer magasabb hőmérsékletet igényel, mint a közvetlen módszer, de éppen ellenkezőleg, az ásványi anyag hozama sokkal magasabb.
Ezt a módszert néhány baszk vasműben alkalmazták a 19. század második felében.
Ezek voltak a közvetlen redukciós folyamat fő szakaszai:
1 - Az ásványi anyag kalcinálása
A vasérckezelés egy korábbi műtéttel kezdődött kalcinálás vagy sütés az ásványi anyag kemencében történő elérése ezen célok elérése érdekében: távolítsa el a nedvességet, morzsásabbá tegye az ásványi anyagot, hogy jobban működjön, és karbonátok esetében távolítsa el a szenet (ami elengedhetetlen volt, a karbonát oxiddá történő átalakítása és CO2 felszabadítása).
A műveletet hívták szakács vagy leég a jöjjön, és még beágyaz vagy rendezni. A kemencék nagyon különböző típusúak voltak, a földi gödröktől kezdve a kőkemencékig, amelyek a véna égetésén mentek keresztül, közvetlenül az üzemanyagként szolgáló rönkre helyezve. Hoz kalcináló kemencék hívták őket arragoas. Az üzemanyag általában fa volt (anélkül, hogy azt előzőleg szénné alakították volna).
A Zumarrista kovács Arragoa. Fotó: Xabier Cabezón (2019)
2 - Ásványi redukció (vas előállítása)
A folyamat döntő működéséről szólt: fémvas előállításáról ércből. Vagyis minden vasmű létének oka.
Kemence
Az elsődleges elem a alacsony sütő (redukciós kemence), tűzálló anyagból készült. Ebben a ásványi (korábban kalcinált és szétmorzsolt) és faszén), általában rétegenként váltakozva. A végeredmény a szennyeződéseket tartalmazó vas tömege volt.
Feldolgozás a sütőben
A szén elégetésének két következménye van:
- A magas hőmérséklet gyengíti a vas egyesülését a vasérc oxigénjével, ezáltal elősegítve annak elválasztását.
- A szén elégetésével szén-monoxid (CO) keletkezik, annál magasabb a hőmérséklet.
A szén-monoxid reagál a vas-oxiddal (redukciós folyamat) az alábbiak szerint (nagyon leegyszerűsítve):
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
A CO (erősen redukáló) oxigént "lop el" a vasoxidból, ami szabad vas és felszabadítja a CO2-t.
Másrészt megmaradt a gangue és egyéb szennyeződések, amelyek egymással és a vasoxid egy részével együtt salak (alapvetően kettős szilikát alumíniumból és vasból).
A mirandaolai vasmű kemence rekonstrukciója.
Fotó: Anden 27 (2018)
Noha a redukciós folyamat körülbelül 600-700 ° C-on kezdődik, ajánlatos 1200-1250 ° C-os hőmérsékletet elérni, egyrészt úgy, hogy a salak megolvadjon (kb. 1100 ° C-tól), és elváljon a vastól, a másik úgy, hogy a folyamat ésszerű sebességet nyerjen.
Ezen a hőmérsékleten azonban a vas még mindig nem olvad meg (valójában nem mindegy, hogy így tesz-e), hanem pépes állapotban lévő kis csomókba tömörül, amelyek a kemence aljára mennek.
Az operátorok különböző eljárásokkal gyűjtötték és halmozták ezeket a csomókat. A végén salakkal, szénnel és más szennyeződésekkel kevert vasból álló darabot extraháltunk. Volt a agoa vagy birkabőr (más néven szivacs, lupia vagy nagyító régészek).
A szén (szén) és a vasérc váltakozó rétegeit a kemencébe töltötték és meggyújtották. A redukciós folyamat során (amely több órán át tartott) új szén- és ásványi rétegeket adtak a kemence felső nyílásán és egy lyukon keresztül. vérzés a sütőt kivonták folyékony salak. A hidraulikus vasműben a salak az első fázisokban kapott anyagokat a kemencében töltötték fel, mivel még mindig sok vasat tartalmaztak.
Szellőzés
A redukciós folyamatban a szükséges hőmérséklet eléréséhez szükséges, hogy a kemence megfelelő rendszere legyen levegőellátás. Úgy tűnik, hogy a haizeolak a szokásos dolog az injekció beadása volt erőltetett levegő a kemencében fújtatóval vagy más eszközzel, bár lehetséges, hogy valamilyen típusú kemencében az természetes lövés (kéményhatás miatt). Ban,-ben hidraulikus vasmű mindig erőltetett levegővel dolgoztál.
A Mirandaola kovács fújtatóinak rekonstrukciója.
Fotó: Judith Martínez (2015)
3 - Első kovács
Az agoa vagy a szivacs fémes vas-, salak-, szén- és egyéb elemek darabjainak összegyűjtésével jött létre. Ilyen állapotban semmiféle előny nem származhat belőle.
Emiatt egy folyamaton ment keresztül forrón kalapált (több mint 900 ºC), amely kiűzte a salakot és a szennyeződéseket, tömörítette az agoa-t és előállította a vasfoszlányok szilárd állapotú hegesztését. Az eredmény egy darab fémvas volt.
Az agoa hőmérsékletét közvetlenül ki lehet használni, amikor kilép a redukciós kemencéből (például hidraulikus vasműveknél), vagy újból melegíteni lehet kovács kemence különleges.
A kovácsolást elvégezte nagy fedélzetek, kezdetben kézzel, a későbbi időkben pedig a víz erejével mozgatta. Az eredmény kb tuskók, bárok vagy rúd későbbi kezelésre szánt vas.
Mallet a Seoane de Caurel kovácsból. Fotó: José Ramón Casanova Otero
4 - Utólagos vasmunka
A tuskók az első kovácsműhelyben megszerzett későbbi műveleteknek vetették alá, hogy kereskedelmi vasakat, vas tárgyakat gyártanak stb. Mindezt magához a vasműhöz kapcsolódó létesítményekben vagy távolabbi helyeken tehették meg.
Az első művelet általában a tuskó ütését jelentette, hogy hosszú, keskenyebb és könnyebben kezelhető rudakat kapjon. Ezt a műveletet hívták nyújtózkodni, dobás, karcsúsítson, csökkenteni.
Arbide, én. et al. (1980). Legazpi vasgyár. San Sebastián: Guipúzcoa tartományi takarékpénztár. pp. 193-197 és 200-201.
Bilbao Bilbao, L. M. (1987) "A hidraulikus energia bevezetése és alkalmazásai a baszk acéliparban, 13.-17. Század". Ban ben: Studia Historica: Újkori történelem 5. Salamanca: Salamancai Egyetem kiadásai, 61–75.
Elérhető: http://revistas.usal.es/index.php/Studia_Historica/article/view/4592
Urteaga Artigas, M. (2015). „Vas a római időkben. Hagyomány és innováció a baszk területeken ”.- en A vas története Bizkaiában és környékén, X. Orue-Etxebarria, E. Apellaniz és P. P. Gil-Crespo. Bilbao: Grafikus R. D. Országos Barátok Királyi Baszk Társasága, 77–118.