আয়রন যুগের থেকে ইলেকট্রিক আর্ক ফার্নেসের স্টিল ইতিহাস

আয়রন যুগের শুরুতে 4000 বছর ধরে ইস্পাতের বিকাশের সন্ধান পাওয়া যায়। ব্রোঞ্জের চেয়ে শক্ত ও শক্তিশালী হতে দেওয়া, যা পূর্বে সর্বাধিক ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত ধাতু ছিল, লোহা অস্ত্র ও সরঞ্জামগুলিতে ব্রোঞ্জ স্থানান্তরিত করতে শুরু করে।

পরবর্তী কয়েক হাজার বছর ধরে, উৎপাদিত লোহার গুণমান উত্পাদন পদ্ধতিতে যেমন আকরিক পাওয়া যায় তেমন নির্ভর করবে।

17 শতকের মধ্যে লোহানের বৈশিষ্ট্যগুলি ভালভাবে বোঝা যায়, কিন্তু ইউরোপের নগরায়ণ বৃদ্ধির ফলে আরও বহুমুখী কাঠামোগত ধাতু দাবি করা হয়। এবং ঊনবিংশ শতাব্দীতে, রেলপথের বিস্তার দ্বারা লোহার পরিমাণের পরিমাণে লোহা এর নিষ্ঠুরতা এবং অদক্ষ উৎপাদন প্রক্রিয়ার সমাধান খুঁজে বের করার জন্য আর্থিক উদ্দীপনার সাথে ধাতববিদদের সরবরাহ করে।

নিঃসন্দেহে, ইস্পাত ইতিহাসের প্রধান সাফল্য 1856 সালে আসে যখন হেনরি বেসেমার লোহাগুলিতে কার্বন সামগ্রী হ্রাস করার জন্য অক্সিজেন ব্যবহার করার একটি কার্যকর উপায় তৈরি করেছিলেন: আধুনিক স্টিল শিল্পের জন্ম হয়েছিল।

আয়রন এর যুগ

অত্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রায়, লোহা কার্বনকে শোষণ করতে শুরু করে, যা ধাতুর গলিত বিন্দুকে কমিয়ে দেয়, যার ফলে ঢালাই লোহা (2.5 থেকে 4.5% কার্বন) হয়। বিস্ফোরণ চুল্লির বিকাশ, প্রথমটি 6 র্থ শতাব্দীতে বিসি দ্বারা ব্যবহৃত হয় তবে মধ্যযুগে ইউরোপে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, কাস্ট লোহার উত্পাদন বৃদ্ধি করে।

পিগ লোহা বিস্ফোরণ চুল্লি থেকে গলিত লোহা চালিত এবং একটি প্রধান চ্যানেল এবং সংলগ্ন ঢাল মধ্যে ঠান্ডা হয়। বড়, কেন্দ্রীয় এবং সংলগ্ন ছোট ইঙ্গিতগুলি একটি বীজ এবং দুধের দুধের পাত্রের মতো।

কাস্ট লোহা শক্তিশালী কিন্তু তার কার্বন সামগ্রীর কারণে নিষ্ঠুরতা থেকে ভুগছে, এটি কাজ এবং রুপায়ণ করার জন্য আদর্শের চেয়ে কম। ধাতুবিদরা সচেতন হয়েছিলেন যে লোহার উচ্চ কার্বন সামগ্রী নিষ্ঠুরতার সমস্যার কেন্দ্রস্থল ছিল, লোহা আরও কার্যকরী করার জন্য তারা কার্বন সামগ্রী হ্রাস করার জন্য নতুন পদ্ধতির সাথে পরীক্ষা করেছিল।

18 শতকের শেষভাগে, লোহা তৈরির ব্যক্তিরা জানতে পেরেছিলেন কিভাবে কাস্ট পিগ লোহাটি কম-কার্বন সামগ্রীর পল্লীং চুল্লি (1784 সালে হেনরি কর্ট দ্বারা উন্নত) ব্যবহার করে লোহা তৈরি করা লোহার মধ্যে রূপান্তর করবেন। চুল্লি উত্তপ্ত গলিত লোহা, যা দ্বারা stirred করা ছিল puddlers একটি দীর্ঘ, আকৃতির আকারের সরঞ্জাম ব্যবহার করে, অক্সিজেনকে একত্রিত করতে এবং ধীরে ধীরে কার্বন অপসারণ করতে দেয়।

কার্বন সামগ্রী হ্রাসের ফলে লোহা গলানোর বিন্দু বৃদ্ধি পায়, তাই লোহা জনসাধারণের চুল্লি অগ্নিকুণ্ডে সংকুচিত হবে। এই জনসাধারণকে সরানো হবে এবং চাদর বা রেলপথের মধ্যে ঘূর্ণায়মান হওয়ার আগে পদ্দার দ্বারা একটি ফর্ক হাতুড়ি দিয়ে কাজ করা হবে। 1860 সাল নাগাদ, ব্রিটেনের 3 হাজার পাউন্ডিং চুল্লি ছিল, কিন্তু প্রক্রিয়াটি তার শ্রম ও জ্বালানি তীব্রতা দ্বারা বাধা দেয়।

17 ই শতাব্দীতে জার্মান এবং ইংল্যান্ডে ইস্পাত, ফোস্কা ইস্পাতের প্রথমতম রূপের একটি উত্পাদন শুরু হয় এবং এটি সিমেন্টেশন নামে পরিচিত একটি প্রক্রিয়া ব্যবহার করে গলিত পিগ লোহার মধ্যে কার্বন সামগ্রী বৃদ্ধি করে উত্পাদিত হয়। এই পদ্ধতিতে পাথর বাক্সে গুঁড়া কাঠকয়লা দিয়ে উত্তাপিত লোহার বারগুলি স্তরযুক্ত এবং উত্তপ্ত।

প্রায় এক সপ্তাহ পর লোহা কাঠকয়লাতে কার্বনকে শোষণ করবে। পুনরাবৃত্তি গরম আরো সমানভাবে কার্বন বিতরণ করবে এবং ফলাফল, ঠান্ডা পরে, ফোস্কা ইস্পাত ছিল। উচ্চ কার্বন সামগ্রী পোড়ামাটির ইস্পাতটিকে পিগ লোহার চেয়ে অনেক বেশি কার্যকর করে তোলে, এটি চাপ বা ঘূর্ণায়মান করার অনুমতি দেয়।

1740-এর দশকে ইংরেজ ঘড়ি প্রস্তুতকারী বেঞ্জামিন হান্টসম্যান যখন তার ঘড়ি স্প্রিংসগুলির জন্য উচ্চ-মানের ইস্পাত বিকাশের চেষ্টা করেছিলেন, তখন দেখা যায় যে ধাতুটি মৃত্তিকা ক্রুসেবলগুলিতে গলিত হতে পারে এবং সিমেন্টেশন প্রক্রিয়া বাকি থাকা স্ল্যাগটি সরানোর জন্য বিশেষ ফ্লক দিয়ে পরিমার্জিত পিছনে। ফলাফল crucible- বা কাস্ট ইস্পাত ছিল। কিন্তু উত্পাদন খরচ, উভয় ফোস্কা এবং কাস্ট ইস্পাত শুধুমাত্র বিশেষ অ্যাপ্লিকেশন ব্যবহার করা হয়।

ফলস্বরূপ, 19 শতকের বেশির ভাগ সময় ব্রিটেনকে শিল্পায়িত করার ক্ষেত্রে পুডিং চুল্লিতে তৈরি ঢালাই লোহা প্রাথমিক কাঠামোগত ধাতু ছিল।

বেসেমর প্রসেস অ্যান্ড আধুনিক স্টিলম্যাকিং

ইউরোপ এবং আমেরিকা উভয়েই 19 শতকের মধ্যে রেলপথের বৃদ্ধি লোহা শিল্পের উপর চাপ সৃষ্টি করে, যা এখনও অক্ষম উত্পাদন প্রক্রিয়ার সাথে লড়াই করে। এখনো স্টিল এখনও কাঠামোগত ধাতু হিসাবে unproven ছিল এবং উত্পাদন ধীর এবং ব্যয়বহুল ছিল। 1856 সাল পর্যন্ত হেনরি বেসেমার কার্বন সামগ্রী হ্রাস করার জন্য গলিত লোহার মধ্যে অক্সিজেন পরিচয় করানোর আরও কার্যকর উপায় নিয়ে এসেছিলেন।

এখন বেসেমার প্রক্রিয়া নামে পরিচিত, বেসমেমার একটি প্যাটার্ন আকৃতির অভ্যর্থনা তৈরি করেছিলেন যা একটি 'রূপান্তরকারী' হিসাবে উল্লেখ করা হয়েছে-এতে লোহা উত্তপ্ত করা যেতে পারে, যখন গলিত ধাতু দিয়ে অক্সিজেন ফুটে উঠতে পারে। গলিত ধাতু দিয়ে অক্সিজেন উত্তীর্ণ হয়ে গেলে এটি কার্বন, কার্বন ডাই অক্সাইড মুক্তি এবং আরো বিশুদ্ধ লোহার উত্পাদন করে।

প্রক্রিয়া দ্রুত এবং সস্তা ছিল, কয়েক মিনিটের মধ্যে লোহা থেকে কার্বন এবং সিলিকন অপসারণ কিন্তু খুব সফল হতে ভুক্তভোগী। অনেক বেশি কার্বন সরানো হয়েছিল এবং চূড়ান্ত পণ্যগুলিতে অত্যধিক অক্সিজেন রয়ে গিয়েছিল। অবশেষে বেসেমারকে তার বিনিয়োগকারীদের পরিশোধ করতে হয়েছিল যতক্ষণ না তিনি কার্বন সামগ্রী বাড়ানোর পদ্ধতি এবং অবাঞ্ছিত অক্সিজেনটি সরিয়ে ফেলতে পারেন।

প্রায় একই সময়ে, ব্রিটিশ ধাতববিদ রবার্ট মুশেৎ অর্জিত এবং লোহা, কার্বন এবং ম্যাগানিজের যৌগ পরীক্ষা করে শুরু করেছিলেন। speigeleisen । ম্যাগানিজগুলি দ্রবীভূত লোহা থেকে অক্সিজেন অপসারণ করতে এবং সঠিক পরিমাণে যোগ করা হলে কারিগরি উপাদানগুলিতে কার্বন সামগ্রীটি বের করতে পারে, যা বেসেমারের সমস্যার সমাধান প্রদান করবে। বেসেমর তার সফল রূপান্তরিত প্রক্রিয়ার সাথে যুক্ত করে সাফল্য অর্জন করে।

তবুও, এখনও একটি সমস্যা রয়ে গেছে। ফসফরাসকে সরিয়ে ফেলার উপায় খুঁজে পাওয়া যায় নি-বেসমেয়ার - তার শেষ পণ্য থেকে ইস্পাত ভঙ্গুর করে তোলে এমন একটি ক্ষতিকারক অশুভতা।ফলস্বরূপ, সুইডেন ও ওয়েলসের শুধুমাত্র ফসফরাস-মুক্ত আকরিক ব্যবহার করা যেতে পারে।

1876 ​​সালে ওয়েলসম্যান সিডনি গিলক্রিস্ট থমাস মূলত মৌলিকভাবে ফক্স-চুনাপাথর যুক্ত করে সমাধানটির সাথে যুক্ত হন। চুনাপাথর শূকর লোহা থেকে ফসফরাসকে স্ল্যাগে নিয়ে আসে, যা অবাঞ্ছিত উপাদানটিকে সরানোর অনুমতি দেয়।

এই উদ্ভাবনের অর্থ এই যে, অবশেষে পৃথিবীর কোথাও লৌহ আকরিকটি ইস্পাত তৈরির জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। আশ্চর্যজনক নয়, ইস্পাত উৎপাদন খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস শুরু। 1867 এবং 1884 সালের মধ্যে ইস্পাত রেলের দাম 80% ছাড়িয়ে গেছে, নতুন স্টিল উত্পাদনের কৌশলগুলির ফলে বিশ্ব ইস্পাত শিল্পের প্রবৃদ্ধি শুরু হয়েছে।

ওপেন হের্থ প্রক্রিয়া

1860-এর দশকে, জার্মান প্রকৌশলী কার্ল উইলহেম সিমেন্স ওপেন হের্থ প্রক্রিয়া তৈরির মাধ্যমে ইস্পাত উৎপাদন আরও উন্নত করেছিলেন। খোলা উত্তোলন প্রক্রিয়া বৃহৎ অগভীর চুল্লি মধ্যে শূকর লোহা থেকে ইস্পাত উত্পাদিত।

উচ্চ তাপমাত্রা ব্যবহার করে অতিরিক্ত কার্বন এবং অন্যান্য অমেধ্যগুলি পুড়িয়ে ফেলতে, প্রক্রিয়াটি হিটের নিচে উত্তপ্ত ইট চেম্বারগুলিতে নির্ভর করে। পরবর্তীতে ইটের চেম্বারগুলিতে উচ্চ তাপমাত্রা বজায় রাখার জন্য পুনরূদ্ধার চুল্লি চুল্লি থেকে এক্সস্ট গেস ব্যবহার করেছিল।

এই পদ্ধতিটি প্রচুর পরিমাণে উৎপাদন (50-100 মেট্রিক টন এক চুল্লীতে উত্পাদিত হতে পারে), গলিত ইস্পাতের সময়কালীন পরীক্ষার জন্য অনুমোদিত যাতে এটি বিশেষ উল্লেখ পূরণ করতে পারে এবং কাঁচা মাল হিসাবে স্ক্র্যাপ ইস্পাত ব্যবহার করা যেতে পারে। । যদিও প্রক্রিয়াটি খুব ধীর ছিল, 1900 সালের মধ্যে খোলা উত্তোলনের প্রক্রিয়া মূলত বেসেমার প্রক্রিয়াটি প্রতিস্থাপিত করেছিল।

স্টিল শিল্পের জন্ম

সস্তা, উচ্চমানের উপাদান সরবরাহকারী ইস্পাতের উৎপাদনের বিপ্লব, দিনের অনেক ব্যবসায়ীর বিনিয়োগের সুযোগ হিসাবে স্বীকৃত ছিল। অ্যান্ড্রু কার্নেগী এবং চার্লস শোয়াব সহ 19 শতকের শেষের দিকে পুঁজিপতিরা বিনিয়োগ করেছিলেন এবং স্টিল শিল্পে লক্ষ লক্ষ (কার্নেগী ক্ষেত্রে কোটি কোটি) বিনিয়োগ করেছিলেন। 1901 সালে প্রতিষ্ঠিত কার্নেগী এর মার্কিন ইস্পাত কর্পোরেশন, এটি ছিল প্রথম কর্পোরেশন যা প্রায় এক বিলিয়ন ডলারেরও বেশি মূল্যবান।

বৈদ্যুতিক চাপ ফার্নেস Steelmaking

শতাব্দীর শেষের দিকে, আরেকটি উন্নয়ন ঘটেছিল যা ইস্পাতের উৎপাদনের বিবর্তনের উপর একটি শক্তিশালী প্রভাব ফেলবে। পল হেরল্টের বৈদ্যুতিক চাপ চুল্লি (ইএএফ) চার্জযুক্ত উপাদান মাধ্যমে একটি বৈদ্যুতিক বর্তমান পাস করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, ফলে exothermic অক্সিডেসন এবং 3272 পর্যন্ত তাপমাত্রা°F (1800°সি), ইস্পাত উত্পাদন তাপ যথেষ্ট পরিমাণে।

বিশেষত স্পেশালিস্ট স্টিলের জন্য ব্যবহৃত হয়, ইএএফগুলি ব্যবহারে বৃদ্ধি পায় এবং দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের মাধ্যমে ইস্পাত উপাদানের উৎপাদনের জন্য ব্যবহার করা হয়। EAF মিলগুলি স্থাপনের সাথে জড়িত কম বিনিয়োগ খরচ তাদেরকে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ইস্পাত কর্পোরেশন এবং বেথলেহেম স্টিল, বিশেষ করে কার্বন স্টেলে বা দীর্ঘ পণ্যগুলিতে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের প্রধান নির্মাতাদের সাথে প্রতিদ্বন্দ্বিতা করতে দেয়।

কারণ ইএএফ 100% স্ক্র্যাপ-বা ঠান্ডা লৌহ-ফিড থেকে ইস্পাত তৈরি করতে পারে, উৎপাদন প্রতি ইউনিট কম শক্তি প্রয়োজন। মৌলিক অক্সিজেন hearths বিরোধিতা হিসাবে, অপারেশন বন্ধ করা এবং সামান্য সংযুক্ত খরচ সঙ্গে শুরু করা যেতে পারে। এই কারণে, ইএএফএসের মাধ্যমে উত্পাদনটি 50 বছরেরও বেশি সময়ের জন্য ক্রমশ বাড়ছে এবং এখন বিশ্বব্যাপী ইস্পাত উৎপাদনের 33% এর জন্য এটি অ্যাকাউন্ট রয়েছে।

অক্সিজেন Steelmaking

বিশ্বব্যাপী ইস্পাত উৎপাদন প্রায় 66% - যা এখন মৌলিক অক্সিজেন সুবিধাগুলিতে উত্পাদিত হয়। 1960-এর দশকে শিল্পের স্কেলে নাইট্রোজেন থেকে অক্সিজেন পৃথক করার পদ্ধতির বিকাশ মৌলিক অক্সিজেন চুল্লির বিকাশের ক্ষেত্রে অগ্রগতির সুযোগ দেয়।

মৌলিক অক্সিজেন চুল্লি প্রচুর পরিমাণে গলিত লোহা এবং স্ক্র্যাপ ইস্পাতে অক্সিজেনকে ঘিরে ফেলে এবং খোলা-উত্তোলন পদ্ধতির চেয়ে আরও দ্রুত চার্জ সম্পন্ন করতে পারে। 350 মেট্রিক টন লোহা ধারণ করে বড় জাহাজ এক ঘণ্টারও কম সময়ের মধ্যে ইস্পাতের রূপান্তর সম্পূর্ণ করতে পারে।

অক্সিজেন ইস্পাত তৈরির খরচের দক্ষতাগুলি খোলা-উত্তোলন কারখানাগুলিকে অসঙ্গতিপূর্ণ করে তোলে এবং 1960-এর দশকে অক্সিজেন ইস্পাত তৈরির আগমনের পর খোলা-উত্তোলন কার্যক্রম বন্ধ হয়ে যায়। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে সর্বশেষ ওপেন হের্থ সুবিধা 199২ সালে এবং চীনে ২001 সালে বন্ধ ছিল।

_{সূত্র:}

_{স্পোয়ারল, জোসেফ এস। আয়রন ও ইস্পাত উত্পাদনের সংক্ষিপ্ত ইতিহাস। সেন্ট অ্যান্সেলম কলেজ।}

_{ওয়ার্ল্ড স্টিল অ্যাসোসিয়েশন। www.steeluniversity.org}

_{রাস্তার, আর্থার। আলেকজান্ডার, ড। ও। 1944। মানুষের সেবা ধাতু । 11 তম সংস্করণ (1998)।}