Narodziny |
4 kwietnia 1823 Lenthe |
---|---|
Śmierć |
19 listopada 1883 Londyn |
Pogrzeb | Cmentarz Kensal Green |
Narodowość | Niemiecki, potem angielski |
Trening | Uniwersytet w Getyndze |
Zajęcia | Inżynier , wynalazca , metalurg , biznesmen , inżynier elektryk |
Tata | Christian Ferdinand Siemens ( d ) |
Rodzeństwo |
Werner von Siemens Friedrich Siemens ( en ) Hans Siemens ( d ) Carl Heinrich von Siemens ( en ) |
Członkiem |
Towarzystwo Królewskie Królewska Szwedzka Akademia Nauk |
---|---|
Nagrody |
Carl Wilhelm Siemens (4 kwietnia 1823w Lenthe, Niemcy -19 listopada 1883, Wielka Brytania ) był brytyjskim inżynierem z Niemiec , bratem Wernera von Siemensa , wynalazcy i twórcy procesów wytwarzania stali.
Urodził się w Lenthe w Niemczech i wyemigrował do Anglii w 1844 roku . Następnie kierował angielskim oddziałem firmy Siemens & Halske, Siemens Brothers . Otrzymał obywatelstwo brytyjskie w 1859 roku i został pasowany na rycerza w 1883 roku .
Zasłynął z opracowania pieca trzonowego z dogrzewaniem gazowym zwanego piecem Siemens, który opatentował w 1856 roku . Ten rewolucyjny piec był używany przez Pierre-Emile Martin później do rafinacji z surówki w stali : w Siemens-Martin proces zadanej i łączy dwa wynalazców. Był także jednym z pionierów wykorzystania energii elektrycznej i jedną z najważniejszych postaci brytyjskiej nauki i techniki .
Regenerator firmy Siemens, oparty na akumulacji ciepła, był bardzo popularny, a jego zastosowanie wykraczało daleko poza piec Martin-Siemens .
Było to szczególnie stosowany na początku XX p wieku w celu poprawy skuteczności „pieców belgijskich” z ekstrakcji cynku . W tego typu zastosowaniach zapewnia oszczędność energii, ale nie rewolucjonizuje biznesu jak w przemyśle stalowym . Rzeczywiście, temperatury są tam niższe ( blenda rozkłada się około 900 ° C, a cynk odparowuje w temperaturze 907 ° C , podczas gdy żelazo topi się w temperaturze 1535 ° C ), co zmniejsza zainteresowanie układem kompleksu odzysku energii. Ponadto oscylacje temperatury, nieodłącznie związane z systemem Siemensa, pogarszają sprawność pieca i odporność materiałów ogniotrwałych. Konieczność utrzymania jednorodnej temperatury w dużym piekarniku prowadzi również do zwiększenia liczby palników, co jeszcze bardziej komplikuje działanie piekarnika.
Przekrój poprzeczny belgijskiego pieca regeneracyjnego Siemens, używanego w Auby . Dolne tygle są znacznie bardziej nagrzane niż górne.
Przekrój poprzeczny belgijskiego pieca regeneracyjnego Siemens, używanego w Birkengang (de) . Płomień jest zarządzany w komorze pośredniej między regeneratorami a laboratorium.
Przekroje boczne i przekroje belgijskiego pieca regeneracyjnego Siemens używanego w Monteponi (IT) . Płomienie są rozprowadzane, ale ekwipunek gazów i oparów jest trudny.
Jeden z pierwszych pieców do bezpośredniej redukcji wyobrażonych przez Siemensa składa się z dwóch równoległych żeliwnych retort , których końce, wykonane z gliny, wychodzą na pogłosowy piec do topienia. Retorty ogrzewają rudę zmieszaną z węglem drzewnym , po czym gorąca wstępnie zredukowana ruda żelaza wpada do pieca, gdzie jest przygotowywana do uzyskania żądanego składu chemicznego. W 1890 roku, 21 lat po propozycji Siemensa, wyliczając wiele trudności technicznych związanych z opracowaniem takiego procesu, amerykański metalurg Henry Marion Howe (w) jest zdumiony, że „obecnie pytamy, jak taki błyskotliwy i doświadczony człowiek jak Siemens mógł uwierzyć w taki projekt […]. Dzisiejsze szaleństwo jest mądrzejsze niż wczorajsza wiara ” .
Innym procesem bezpośredniej redukcji, wciąż opartym na zastosowaniu pieca pogłosowego, był piec kaskadowy. Jest to piec pogłosowy z 2 laboratoriami. Laboratorium znajdujące się powyżej podgrzewa rudę żelaza, która jest ręcznie przenoszona do laboratorium znajdującego się poniżej, gdzie jest mieszana ze środkiem redukującym (węgiel, koks itp .). Proces ten zostaje porzucony przez Siemensa, który przyznaje, że jego słaby uzysk żelaza (utracony w dużej części przez żużel ) oraz „pewna ilość ręcznej pracy i wiedzy” … eufemizmem, gdy zauważymy podobieństwa tego procesu do kałuży !
Bardziej atrakcyjny, ponieważ uważany za proces ciągły, piec do bezpośredniej redukcji ciągłej, wciąż oparty na zastosowaniu pieca pogłosowego, nie odniósł większego sukcesu. System grzewczy znajduje się po jednej stronie, a ruda zmieszana z węglem jest ładowana po drugiej stronie. Żużel stale przepływa przez otwór, metal jest spuszczany w regularnych odstępach czasu. Uważając, że nie jest on w stanie ekonomicznie pozbawić fosforu, Howe opisuje ten piekarnik jako „mniej obiecujący niż oryginalny” .
Wreszcie Siemens, rezygnując z pieca pogłosowego na rzecz obracającego się bębna , zaowocował bardziej wydajnym procesem. Reaktor składa się z bębna o średnicy 3 m i tej samej długości, z poziomą osią, do którego wdmuchiwany jest gaz podgrzany wstępnie przez dwa regeneratory. Ruda żelaza, czyli złom przeznaczony do recyklingu, jest tam mieszany z węglem (1 tona zużyta na tonę wyprodukowanego żelaza) i wapnem. Rezultatem jest żelazo praktycznie pozbawione siarki i fosforu . Ten proces, który będzie stosowany tylko epizodycznie w Stanach Zjednoczonych i Wielkiej Brytanii w latach 80. XIX wieku, jest jednym z przodków nowoczesnych metod produkcji wstępnie zredukowanej rudy żelaza z użyciem węgla w piecu obrotowym.
Piec do pierwotnej redukcji bezpośredniej składający się z dwóch równoległych retort zasilających laboratorium w piec pogłosowy.
Kaskadowy piec do bezpośredniej redukcji: górny piec ogrzewa rudę, dolny zapewnia jej redukcję.
Piec do ciągłej redukcji bezpośredniej (system grzewczy znajduje się po lewej stronie, ładowanie odbywa się z prawej strony).
Piec do redukcji bezpośredniej wynaleziony przez Siemensa, oparty na zasadzie obracającego się bębna.
W 1857 roku Siemens opatentował trójstopniową technikę chłodzenia gazem.