wielki piec

wielki piec,

piec szybowy do wytapiania surówki z rud żelaza;

produktami ubocznymi powstającymi w wielkim piecu są żużel i gaz wielkopiecowy. Do wielkiego pieca od góry (przez gardziel) wsypuje się okresowo w odpowiednich proporcjach rudę, koks i topniki, a od dołu dyszami wdmuchuje się gorące powietrze; koks pełni funkcję paliwa i reduktora tlenków żelaza, topniki ułatwiają stopienie zawartej w rudzie skały płonnej i umożliwiają oddzielenie od metalu trudno topliwych zanieczyszczeń w postaci żużla; zbierającą się na dnie pieca ciekłą surówkę i pokrywającą ją warstwę ciekłego żużla odprowadza się (co kilka godzin) oddzielnymi otworami spustowymi. Proces wielkopiecowy przebiega w sposób ciągły; okres od chwili uruchomienia pieca do zatrzymania trwa kilka lat. W nowoczesnych wielkich piecach wszystkie czynności związane z ważeniem, ładowaniem materiałów wsadowych, dopływem gazu, pomiarami i kontrolą procesu metalurgicznego są zautomatyzowane i sterowane za pomocą komputera. Wysokość wielkiego pieca (dostosowana do jakości koksu) wynosi ok. 40 m, wydajność największych wielkich pieców waha się od 2 tys. do ponad 10 tys. t surówki na dobę. W niektórych krajach (np. w Szwecji) są stosowane wielkie piece elektryczne (koks jest doprowadzany tylko w ilości niezbędnej do przeprowadzenia redukcji tlenków żelaza).

Wielkie piece powstały w XIV w. przez stopniową zmianę kształtu i wymiarów dymarki; początkowo jako reduktor i źródło ciepła stosowano w nich węgiel drzewny; po raz pierwszy koksu użył Abraham Darby (1735) w Wielkiej Brytanii; dalszy postęp to zastosowanie przez J.B. Nilsona (1828) gorącego dmuchu oraz nagrzewanie dmuchu w nagrzewnicach wynalezionych (1857) przez E.A. Cowpera.