أصل تقني

فرن لافح

Blast Furnace

فرن عمودي ضخم يُشحن من أعلاه بخام الحديد والكوك والحجر الجيري، ويُنفخ فيه هواء ساخن من أسفله، فيُختزل الخام ويخرج حديدًا خامًا منصهرًا وخبثًا.

نظرة عامة

الفرن اللافح قلب مصنع الحديد والصلب المتكامل. تُشحن طبقات متناوبة من الخام والكوك من القمة، وتهبط ببطء خلال ست إلى ثماني ساعات. ينفخ الهواء الساخن القادم من المواقد عبر فوهات التويير قرب القاع، فيحترق الكوك ويولّد حرارة شديدة وغاز أول أكسيد الكربون. يصعد الغاز خلال الشحنة فيسخنها ويختزل أكاسيد الحديد إلى حديد، ثم ينصهر الحديد ويتجمع في البوتقة تحت طبقة الخبث. يُفتح ثقب الصب على فترات فيسيل الحديد إلى عربات نقل، ويخرج الغاز من القمة ليُنظَّف ويُستخدم وقودًا للمواقد.

كيف يعمل الفرن اللافح

مخطط ثلاثي الأبعاد يوضح طريقة عمل فرن لافح خام + كوك + حجر جيري غاز الفرن هواء بارد نافخ الهواء هواء ساخن ~1200°C منطقة التليّن حديد خام ~1500°C Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂C + O₂ → CO₂ , CO₂ + C → 2COغاز CO الصاعد يختزل الخام الهابط الشحن العلويالجسم والاختزالمبردات الجدارالمواقد الساخنةالتوييرالصب
اضغط على الرقم لعرض الخطوة · اسحب المخطط جانبيًا لرؤيته كاملًا
  1. الشحن العلوي

    ناقل حزامي يديره محرك يرفع الخام والكوك، ومزلق دوّار يوزعهما طبقاتٍ منتظمة على سطح الشحنة.

    ناقل حزامينظام الشحن العلوي
  2. الجسم والاختزال

    غلاف فولاذي مبطن بالطوب الحراري، يصعد فيه غاز CO فيختزل الخام الهابط إلى حديد.

    جسم الفرن / البطانة الحراريةاختزال أكاسيد الحديد بأول أكسيد الكربون والهيدروجين
  3. مبردات الجدار

    ألواح نحاسية أو حديدية يجري فيها الماء تحمي البطانة والغلاف من الحرارة.

    مبردات الجدار
  4. المواقد الساخنة

    يُحرق غاز الفرن فيسخّن طوبًا شبكيًا، ثم يدفع النافخ الهواء البارد خلاله فيسخن إلى نحو 1200 درجة.

    مروحة / نافخ صناعيالموقد الساخنالتسخين المباشر بالاحتراق
  5. التويير

    أنبوب دائري يوزع الهواء الساخن على فوهات مبردة تنفثه في الفرن فيحترق الكوك أمامها.

    نظام الهواء الساخن / التويير
  6. الصب

    يُثقب ثقب الصب فيسيل الحديد والخبث في المجاري، ثم يسده مدفع الطين بعجينة حرارية.

    فتحة الصب ومدفع الطين
محتوى الأصل

اختر نوع الكيان لاستعراض المحتوى المرتبط.

المكونات الرئيسية

جسم الفرن / البطانة الحراريةFurnace Shell / Refractory
نظام الهواء الساخن / التوييرHot Blast / Tuyere System
نظام الشحن العلويBell-less Top Charging Systemحسب التكوين
مبردات الجدارStave Coolerحسب التكوين
فتحة الصب ومدفع الطينTaphole / Mud Gunحسب التكوين
الموقد الساخنHot Stoveحسب التكوين

الأصول ضمن هذا النظام

يُستخدم في المنشآت

المنشآت التي يدخل فيها هذا الكيان كأصل أو نظام.

مصنع حديد وصلب متكاملIntegrated Steel Plant

المبادئ المرتبطة

اختزال أكاسيد الحديد بأول أكسيد الكربون والهيدروجينIron Oxide Reduction by CO / H2
التسخين المباشر بالاحتراقFired Process Heating