ГОРН
-
Рубрика: Технологии и техника
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ГОРН металлургический, печь для выплавки, переплавки и нагрева металлов или нижняя часть шахтной печи, где происходит горение топлива и скапливается жидкий металл. Совр. Г. – пром. печь с невысоким рабочим пространством прямоугольной, круглой или овальной формы; представляет собой открытую сверху металлич. коробку или корытообразный тигель, футерованные изнутри огнеупорным материалом. В боковых стенках Г. имеются отверстия – фурмы для подачи воздуха. Газообразные продукты горения удаляются через открытый верх Г. или через вытяжную трубу принудительным отсосом. Г. может работать на древесном угле, коксе, нефти или газе. Г. применяют для тигельной плавки металлов, нагрева металлич. заготовок (кузнечный Г.), получения свинца из богатых сульфидных концентратов (Г. спец. конструкции) и др.
На раннем этапе развития металлургии Г. – простейшая печь-очаг. Древнейшие Г. для выплавки меди обнаружены на юге совр. Израиля, в районе Тимна (кон. 4-го тыс. до н. э.). Г., рассчитанные на 1–2 плавки железа, раскопаны на территории совр. Грузии в Квемо-Болниси (рубеж 2-го и 1-го тыс. до н. э.); представляли собой перекрытые небольшие ямы с обмазанными глиной стенками и каналами для подвода воздуха. В позднем Латене (кон. 1-го тыс. до н. э.) появились наземные Г. из камня или глины на каркасе, со шлаковой ямой; высота рабочего пространства печи (шахты) достигала 1 м, а внутр. диаметр – 0,5 м. В таких Г. проводилось до 10 плавок и более. Слав. и сканд. народы применяли Г., у которых нижняя часть располагалась в землянке, а верхняя выступала над поверхностью земли. С начала нашей эры появились металлургич. центры, наиболее крупный (с несколькими сотнями Г.) – Свентокшисский комплекс (1 в. до н. э. – сер. 3 в. н. э.; Центр. Польша); на территории России (неск. десятков Г.) – Опутятское городище в Прикамье (5–6 вв. н. э.).
Металлургич. процесс состоял из периодич. загрузки разогретого Г. шихтой (смесь отсортированных и дроблёных руды и топлива с добавлением флюсов, которыми служили известь, песок, дроблёные кости) и постоянного нагнетания воздуха. В качестве топлива применялся древесный уголь. Темп-ра (ок. 1300 ° C), достигаемая в сыродутных Г. за счёт принудит. подачи воздуха, была ниже темп-ры плавления железа, поэтому металл получали в твёрдом состоянии в виде губчатой крицы. В средние века развитие Г. шло за счёт увеличения его высоты, в результате чего усиливалась тяга в агрегате и повышалась рабочая темп-ра. Такие Г. получили назв. «штюкофен» (кричная печь). Другим типом высокопроизводит. печей, широко распространённых на юго-западе Европы, были низкие «каталонские» Г. с постоянно подгружаемой шихтой. «Каталонские» Г., в которых (начиная с 17 в.) применялись мощные водотрубные воздуходувки, находились в эксплуатации (и после появления доменных печей) в Испании до сер. 19 в.
На ранних этапах металлургич. произ-ва получаемая в Г. крица (по массе) редко превышала 2 кг, в средние века за одну плавку получали 25–40 кг, а в наиболее производительных «каталонских» Г. за 5–6 ч плавки – до 150 кг.