Төмрийн ордыг блюмери зууханд хайлуулах нь — хүдрээс боловсруулсан төмөр хүртэл

Тэгш, хуурай газрыг сонгоно уу, ямар ч барилга эсвэл шатамхай материалаас дор хаяж 5 метрийн зайтай байх ёстой. Зуух маш их дулаан ялгаруулж, хэдэн цагийн турш зузаан утаа гаргадаг. 3 метрийн радиусын дотор бүх зүйлийг цэвэрлэж, нүцгэн шороо хүртэл гүйцэтгэнэ. Салхи хаагддаг намхан газрыг зайлсхийгээрэй — байгалийн тортог нь мехээс үүсэх агаарыг нэмж өгдөг.

Диаметр нь 40 см, гүнд нь 30 см бөөрөнхий сав хэлбэртэй нүх ухна. Энэ очог нь хайлуулах явцад шороо (шлак) цуглуулж, дээрх зуухны биеийг тулгана. Нүхний хананг сайтар шахан бат бөх болгоно. Хөрс элстэг бол нүх нэгдэхээс сэргийлж 2 см зузаантай шавраар бүрнэ.

Галд тэсвэртэй шаврыг нарийн элс болон хаягдсан өвстэй хамт эзлэхүүнээр ойролцоогоор 3:1:0.5 харьцаатайгаар холино. Элс нь дулааны тэсвэрийг нэмэгдүүлж, агшилтын хагарлаас сэргийлнэ. Өвс нь шатаах явцад шатаж, дулааны цочролыг шингээх сүвэрхэг зай үлдээдэг — үүнгүйгээр зуухны хана халахад хагардаг. Холимогийг жигд болтол сайтар нухаж, талхны гулгуур шиг хатуу, ажиллахад тохиромжтой тууштай байдалд хүрэхийн тулд ус нэмнэ.

Тулалтын нүхний төвд тулгуурласан цилиндр хэлбэртэй тулхүүр барь. Зузаан ороомог эсвэл шаврын холимгийн хавтгай давхаргуудыг ашиглан дээш өсгөж бар, давхарга бүр 5-8 см зузаантай байх ёстой. Зорилтот хэмжээс: дотоод диаметр 30 см, өндөр 60-80 см, хана нь 5-8 см зузаантай. Дотор талыг гөлгөр, ханыг аль болох жигд байлгана. Суурийн ойролцоо (газрын түвшнээс 10 см дээш) түрхэгч нүхэнд зориулж зай үлдээ — энэ нүхийг бүү таглаарай.

Tuyere нь хөдөлгүүрийн сорвон (bellows nozzle) зуухан дотор орох агаарын оруулах хэсэг юм. Диаметр нь 5-7 см, шаврын суурь дээрээс 10 см өндөрт байрлах дугуй нүх үүсгэ. Агаарын урсгал зуухны төвд, галын тавцанд (hearth) тусахын тулд бага зэрэг доош (ойролцоогоор 15 градус) налуулна. Tuyere нь ханаар дамжсан нүх байж болно, эсвэл ханын дотор оруулсан тусдаа шавар хоолой байж болно. Bellows сорвон нь чанга суух боловч салгаж авах боломжтой байхаар баталгаажуул.

Зуухыг бүрэн агаарт 24 цагаас дээш хугацаанд хатаана. Боломжтой бол 2-3 хоног хатаавал илүү сайн. Хурдан хатаавал хагарал үүснэ. Гадаргуу хатсаны дараа зуухны дотор бага галыг (жижиг мод, хэдхэн саваа) асааж, 2-3 цагийн турш хадгалснаар хананаас чийгийг зайлуулна. Галын хэмжээг аажмаар нэмэгдүүлнэ. Ханануудаас уур гарах нь хэвийн — хагарлыг шинэ шавраар бөглөж болно. Зуухыг бүрэн хатаасны дараа л гол хайлуулалтыг хийх ёстой, эс бол дотор үлдсэн уурын улмаас тэсрэлттэй хагарах эрсдэлтэй.

Выплавлахаас өмнө хүдрийг нээлттэй галд шарах ёстой. Хатаасан намаг төмрийн зангилааг шатаж буй түлээний дэвсгэр дээр тарааж, 1-2 цагийн турш хүчтэй гал барина. Шарах явц лимонитын (FeOOH → Fe₂O₃ + H₂O) химийн холбоотой усыг зайлуулж, усжсан хүдрийг усгүй төмрийн исд болгон хувиргана. Хүдэр шаргал-бор өнгөнөөс бараан улаан эсвэл ягаан-хар өнгө болж хувирна. Шарсан хүдэр илүү сүвэрхэг байдаг бөгөөд зууханд хурдан ангижирна.

Хөрсний дараа хуурсан ресурсыг хавтгай чулуун гадаргуу дээр алх ашиглан 1-2 см диаметртэй хэсгүүдэд хуваа. Жижиг хэсгүүд нь зуухан дахь исэлдүүлэгч бус хийтэй илүү их гадаргуугаар холбогдож, төмрийн гарцыг эрс сайжруулна. Аливаа нунтаг тоос хаяарай — энэ нь агаарын урсгалыг бөглөдөг. Нунтагласан, хуурсан ресурсаас ойролцоогоор 5 кг-ыг ангилан тусад нь тавь.

Хатуу модны блок нүүрсийг 2-3 см хэмжээтэй жигд хэсгүүдэд хуваа. Жигд хэмжээ нь зууханы багана дундуур агаар жигд нэвтрэхийг хангана — хэт том хэсгүүд хүйтэн цэгүүд үүсгэж, нунтаг нь татаж буй агаарыг бөглөнө. Ойролцоогоор 15 кг хэмжээсэн нүүрс бэлдэ. Намаг төмрийн хүдэрт зориулсан нүүрс-хүдрийн харьцаа жингээр ойролцоогоор 3:1 байдаг — та хүдрээс хамаагүй их түлш хэрэгтэй.

Зууханы сувгийг мод болон нүүрсээр дүүргэж, дээд талаас нь гал авалцуулна. Зууханд 30-60 минутын турш чөлөөтэй шатах боломж олгоно, ингэснээр дотоод хананы хана улаан шар гэрэлтэх хүртэл. Энэ алхам нь галд тэсвэртэй ханыг аажмаар ажиллах температурт хүргэж, халуунаас үүсэх хагарлаас сэргийлнэ. Туйер нүхнээс улаан-шар дулаан цацрахыг харвал зууханг хайлуулахад бэлэн гэж үзнэ.

Меховийн хамрыг туяерийн нүхэнд суулга. Агаар алдагдахаас сэргийлэхийн тулд хамрын эргэн тойрны аливаа завсрыг нойтон шавраар битүүл. Меховийг минутад 60-80 удаагийн тогтмол хурдаар шахаж эхэл. Агаарын шахалт нь зууханд шаталтыг хүчтэй идэвхжүүлж, температурыг ойролцоогоор 800°C-аас (байгалийн тортог) 1100-1300°C (албадан тортог) хүртэл нэмэгдүүлнэ. Агаарын шахалт үйлчлэх үед зуух чимээгүй үйлдэж эхлэхийг сонсох болно.

Хөөсөн шуумпуур ажиллаж, зуух бүрэн халсан үед ган багана дүүртэл нүүрсээр нэмж дүүргэнэ. Дараа нь эхний хүдрийн цэнэгийг нэмнэ — нүүрсний дээр жигд тараасан ойролцоогоор 500 г нунтагласан шарсан хүдэр. Үүний дараа тэр даруй нүүрсний дээр 5 см-ийн өөр нэг давхарга хучина. Хүдэр нүүрсний багана дундуур удаан живж, нүүрстөрөгчийн дутуу исэл хүчилтөрөгчийг салгадаг сэргээх бүсээр дамжина: CO + Fe₂O₃ → Fe + CO₂.

Ойр ойрхон 10-15 минут тутам шахмалын багануудыг бүрэн байлгахын тулд 500 г хүдрийн цэнэг, түүний дараа нүүрс нэмнэ. Нүүрс тасралтгүй шатах тул багана доош суурина. Тогтмол хэмнэлийг барина: цэнэглэх, шахах, цэнэглэх, шахах. Хайлуулалт хүдрийн хэмжээнээс хамаарч 3-5 цагийн турш тасралтгүй цэнэглэлт шаардана. Сүлжээг тасралтгүй ажиллуулж байгаарай — бүр богино зогсолт ч температурыг сэргээлтийн босгоос доош унагадаг.

1-2 цаг цэнэглэсний дараа зуухны тогоонд шингэн шаар үүсч эхэлдэг. Шаар нь металл төмрөөс салдаг төмрийн силикатын (фаялит, Fe₂SiO₄) шилэн төст холимог юм. Энэ нь зуухны суурийн хэсгээс гялалзсан улбар шар-шар шингэн хэлбэрээр урсаж болох эсвэл тогоонд цуглаж болно. Шаар нь туйер хаавал урт савх эсвэл урт саваа ашиглан цэвэрлэ. Урсаж буй шаар бол сайн шинж тэмдэг юм — энэ нь зуух хангалттай халсан бөгөөд бууралт явагдаж байгааг илтгэнэ.

Бүх хүдрийн цэнэгийг нэмсний дараа хийн шахуургыг дахин 30-60 минут үргэлжлүүлэн шахна. Энэ эцсийн шатаалт төмрийн тоосонцрыг зуухны ёроолд нэг блүүм болгон нэгтгэнэ. Блүүм шлакийн сангийн дээр, бууруулагдсан төмрийн тоосонцор бүрэн хайлахгүйгээр өндөр температурт хоорондоо хөлдөж нийлэх газарт үүснэ. Сүүлчийн нүүрсний цэнэг тюйерийн түвшин хүртэл шатаж дуусах үед хийн шахуургыг зогсооно.

Зууханы суурийн урд талыг гав болон алхаар эвдэж нээ. Блумерийн зуух нь ихэвчлэн нэг удаагийн хэрэглээнд зориулагдсан байдаг — блюмд хүрэхийн тулд зууханы шахмал хэсгийг золиослодог. Урт бариултай гавыг ашиглан дотогш гар хүргэж, гэрэлтэж буй блюмыг гаргаж ав. Энэ нь улбар шар-цагаан туяатай, бүдүүн, сүвэрхэг, жигд бус хэлбэртэй, нүүрсний хэсэг болон барьсан шлакаар дүүрсэн масс байх болно. Блюмийг маш болгоомжтой барь — блюм 1000°C-аас дээш халуунтай бөгөөд шлак цацагдаж болзошгүй.

Гэрэлтсэн блүмийг нэн даруй хавтгай чулуун хавтан эсвэл engine-ийн гадаргуу дээр шилжүүл. Үүнийг хүчтэй, жигд цохилтоор хүнд алхаар цохино. Цохилт бүр дотор нь баригдсан шингэн шаарыг шахаж гаргана (энэ нь халуун оч болон цацагдана — хамгаалалтын хэрэгсэл өмсөөрэй). Төмрийн тоосонцор халаалт, даралтын хамтарсан нөлөөгөөр бие биетэйгээ гагнагдана. Бүх талыг нь ажиллуулахын тулд цохилт хооронд блүмийг эргүүлээрэй. Хэрэв энэ улаан шарлаж буурсан бол үргэлжлүүлэхээс өмнө нүүрсний галд дахин халаана. Блүм нягт, ойролцоогоор өрөөсөн хэлбэртэй зэс болтол давтана.

Как только крица будет уплотнена в твердый брусок, закалите её в ведре с водой. Быстрое охлаждение фиксирует железо в обработанном состоянии. Осмотрите поверхность — хорошая крицевая сталь имеет серебристо-серый металлический цвет с волокнистой структурой, видимой на изломах. Типичная загрузка руды в 5 кг даёт 500–1500 г пригодного крицевого железа (выход 10–30% — норма для болотной руды). Теперь это кованое железо можно выковать в инструменты, оружие, гвозди или любые другие железные изделия.