فرن لافح

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث
فرن لافح في سستاو, إسبانيا. الفرن الفعلي هو داخل المنشأ المعدني الأوسط.

الفرن اللافح أو الفرن العالي أو فرن الصَهْر (بالإنجليزية: Blast furnace) هو فرن لاختزال أو استخلاص الفلزات من خاماتها.

الفرن اللافح يسمى أيضا في مصر بالفرن العالى لأنه يتميز بهيكل ضخم عال بخلاف الأفران الصناعية والميتالورجية الأخرى وهى تسمية شكلية. ولكن التسمية الأولى الموافق عليها أيضا من مجمع اللغة العربية بالقاهرة أدق وأفضل لأنها تسمية وظيفية حيث تختزل الخامات باستخدام تيار من غازات مختزلة (بكسر الزين) تلفح كتل الخام داخل الفرن.

الفرن اللافح هو نوع من الأفران الميتالورجية تستعمل للصهر لإنتاج الفلزات, وعموماً الحديد.

في الفرن اللافح, يتم امداد الوقود والخام بصفة مستمرة من أعلى الفرن, بينما يـُنفخ الهواء (أحياناً مدعوم بأكسجين اضافي) في قاع الفرن, لكي تحدث التفاعلات الكيميائية في جميع أنحاء الفرن بينما المواد تتحرك للأسفل. المنتجات النهائية هي عادة معدن مصهور وخبث تسحب من أسفل الفرن, وغازات العادم تخرج من أعلى الفرن.

الأفران اللافحة تتناقض في أسلوب التسخين مع الأفران الهوائية (مثل الأفران العاكسة)، التي احتذت الطبيعة مثالاً, عادة بنقل الغازات الساخنة في أنبوب المدخنة. وحسب هذا التعريف العريض, bloomeries للحديد, blowing houses للقصدير وsmelt mills للرصاص يـُصنـَفوا على أنهم أفران لافحة. إلا أن, التعبير قد اقتصر مؤخراً على الأفران المستخدمة لصهر خام الحديد لإنتاج حديد غفل, وهي مادة وسيطة تستخدم في إنتاج الحديد والصلب التجاريين.

بعض الأفران المعاصرة المستخدمة لعمليات صهر الفلزات غير الحديدية تـُعرف كذلك بالأفران اللافحة, ويحدث ذلك بالتحديد في إنتاج الرصاص والنحاس. إلا أن هذه المقالة (فيما عدا آخر جزء) ستركز على الأفران المستخدمة في إنتاج الحديد الغفل.

التسمية[عدل]

التعريفات حسب مجمع اللغة العربية بالقاهرة (تم البحث من خلال محرك البحث في صفحة المجمع):

  • (1)الفرن اللافح: فرن يستخدم لاستخراج الحديد من خاماته يتم فيه صهر الخامات بإمرار تيار من الهواء الساخن يندفع من قاعدته إلى قمته.
  • (2)الفرن اللافح: فرن أسطوانى الشكل يسخن بتيار من الهواء الشديد السخونة الذي يدخل من فتحة في قاعه، ومن أمثلته الفرن العالى المستعمل في صهر خامات الحديد
  • (3)الفرن العالى: فرن يستعمل في صناعة الحَدِيد، فيه يسخن خليط من خام الحَدِيد والفحم والحجر الجيري بواسطة تيار من الهواء الساخن، فيختزل الخام إلى حَدِيد مصهور.

يتضح من هذه التعريفات أن مصطلح الفرن العالى يخص صناعة الحديد فقط دون غيرها من الصناعات الاستخلاصية.

تاريخ[عدل]

والأفران اللافحة تواجدت في الصين منذ القرن الخامس قبل الميلاد, وفي الغرب منذ أواخر العصور الوسطى. فقد انتشروا من المنطقة المحيطة بنامور في بلجيكا في أواخر القرن الخامس عشر, ودخلت انجلترة في 1491. الوقود المستخدم في تلك الأفران كان على الدوام الفحم. الاستبدال الناجح للفحم بفحم الكوك يـُنسـَب إلى ابراهام داربي في 1709. فعالية العملية تحسنت أكثر باتباع التسخين المسبق للفرن, والذي صدرت به براءة اختراع لصالح جيمس بومونت نيلسون في 1828.

ويجب تمييز الفرن اللافح من bloomery في كون الغرض من الفرن اللافح هو إنتاجمعدن مصهور يمكن صبه من الفرن, بينما الغرض من bloomery هو تجنب الانصهار لكي لا يذوب الكربون في الحديد. Bloomeries كان يتم النفخ فيهم اصطناعياً باستخدام منافيخ, إلا أن تعبير 'فرن لافح' عادة ما يخص الأفران التي فيها الحديد (أو معادن أخرى) يـُستخلص من خامه.

المصادر[عدل]