எஃகு தயாரித்தல்

எஃகு தயாரித்தல் என்பது இரும்பு தாதுவிலிருந்து எஃகு தயாரித்தலில் இரண்டாம் நிலையாகும். இந்த நிலையில் இரும்பிலிருந்து சல்பர், பாஸ்பரஸ் மற்றும் அதிகப்படியான கார்பன் ஆகிய மாசுப்பொருள்கள் நீக்கப்படுகின்றன. பின் இதில் கலப்பு உலோகங்களான நிக்கல், குரோமியம், மாங்கனீசு, வனேடியம் போன்றவை சேர்க்கப்பட்டு தேவையான எஃகு தயாரிக்கப்படுகிறது.

தோற்றம் 
எஃகு முதன் முதலில் எஃகு செய்தது இந்தியாவில் என்றாலும் பிறகு இத்தொழில் முன்னேற்றமடையவில்லை. 1700-ல் பெல்ஜிய நாட்டில் இம்முறை திரும்பக் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது.  தேனிரும்பிலுள்ள கரியின் விகிதத்தை அதிகப்படுத்தும் வழியைச் சுமார் 1722-ல் ரோமர் (Reaumur) என்பவர் கண்டுபிடித்தார். உருக்கின எஃகை உடனே பாளங்களாக வார்த்துக் காய்ச்சிச் சம்மட்டிகளால் அடித்து உருவாக்கினார்கள். மூசைகளில் 56-80 இராத்தல் எஃகை உருக்கிச் சுத்தமான மூலப்பொருள்களிலிருந்து உயர்ந்த இரக எஃகு தயாரிக்கப்பட்டது.

பெஸ்ஸிமர் முறை 
இம்முறையில் (Bessemer process)  ஆயுதங்களில் பயன்படும் எஃகில் கரி 1% இருக்கும். இதை விடக் குறைவான கரியுள்ள எஃகு கட்டட வேலைகளுக்குப் பயன்படுகிறது 1856-ல் ஹென்ரி பெஸ்ஸிமர் என்ற அறிஞர் கண்டுபிடித்த முறையினால் இவ்வகை எஃகைத் தயாரிப்பது எளிதாயிற்று. இதனால் எஃகின் விலை ஐந்திலொரு பங்காகக் குறைந்தது. இம்முறையில் இரும்பை உருக்கி, அதன் வழியே காற்றை ஊதி அதிலுள்ள அசுத்தங்களை எரித்துத் தூய எஃகைப் பெறுகிறார்கள்.

மஷட் (Mushet) என்பவரால் இம்முறை இன்னும் சீர்திருத்தப்பட்டது. இம்முறையை அமில முறையென்றும், உப்பு மூல முறையென்றும் இரண்டாகப் பிரிக்கலாம். சிலிக்காவினால் ஆன கற்களால் உட்புறம் கட்டப் பட்ட பெரிய எஃகு கலம் அமிலமுறையில் பயன்படுகிறது. இது சுமார் 20 அடி உயரமும், 10 அடி. வீட்டமும் உள்ளது. கிடையான அச்சில் இதை முன்னும் பின்னும் சாய்க்கக் கூடியவாறு இது அமைந்திருக்கும். கலத்தைச் சாய்த்து 1.3000 வெப்பநிலையில் 15-20 டன் எஃகு இதற்குள் கொட்டப்பட்டு, அதன் அடியிலுள்ள துவாரங்களின் வழியே காற்று ஊதப்படுகிறது. கலத்தை நேராக நிமிர்த்தினால், அதற்குள் பல வினைகள் நிகழ்ந்து, சிலிக்கனும் மாங்கனீஸும் ஆக்சைடுகளாக மாறிக் கசடாக மிதக்கின்றன. இந்த வினைகளினால் தோன்றும் வெப்பம் எஃகை உருகிய நிலையிலேயே வைக்கிறது. இதிலுள்ள சரியானது ஆக்சிஜனுடன் கூடிக் கார்பன்மானாக்சைடாக மாறிக் கலத்தின் வாயில் ஒளிவிட்டு எரிகிறது. இச்சுடர் தணிந்ததும் காற்று ஊதுவதை நிறுத்திக் கலக்தைச் சாய்த்தால் அதற்குள் கொதிக்கும் நிலையிலுள்ள மிருதுவான வகை எஃகும் அதன் மேற்பரப்பில் மிதக்கும் கசடும் இருக்கும். இதைக் கீழுள்ள பெரிய அகப்பைகளில் கொட்டி, அதனுடன் இரும்பு-மாங்கனீஸ் கலவையைச் சிதளவு சேர்த்துத் தேவையான அளவு கரியையும் கலந்து பாளங்களாக வார்க்கலாம்.

இம்முறையில் இரும்பிலுள்ள பாஸ்வரத்தை அகற்ற முடிவதில்லை. ஆகையால் பாஸ்வரத்தின் அளவு 0.08 சதவிகிதத்திற்கும் குறைவான இரும்புவகைகளுக்கு இம்முறை ஏற்றது. பாஸ்வரம் அதிகமான 1-5-2.5% இரும்புவகைகளி லிருந்து எஃகைப் பெறத் தாமஸ், சில்கிரைஸ்ட் என்ற இரு அறிஞர்கள் பெஸ்ஸிமர் முறையில் ஒரு மாறுதலைச் செய்தனர். இதில் கலத்தின் உட்புறம் உப்புமூலத் தன்மையுள்ள டாலமைட்டு, மாக்னசைட்டு ஆகிய பொருள்களில் ஒன்றால் அமைக்கப்படுகிறது. காற்றை ஊதுமுன் தேவையான அளவு சுண்ணாம்பும் சேர்க்கப் படுகிறது. ஆகையால் உருகிய இரும்பிலுள்ள பாஸ்வரம் இச்சுண்ணாம்புடன் கூடிக் கால்சியம் பாஸ்பேட்டாக மாறிக் கசட்டுடன் கலந்து பிரிந்துவிடுகிறது.

திறந்த கணப்பு முறை  
இம்முறையானது, (The open hearth process) 1850-ல் சீமன்ஸ் சகோதரர்கள் (Siemens brothers) உயர்ந்த சூடு தரும் உலைகளைப்பற்றி ஆராய்ச்சி செய்துகொண்டிருந்தார்கள். அதுவரை நிலக்கரி அல்லது கல்கரியை எரிக்கும் உலைகளில் உயர்ந்த வெப்பநிலைகளைப் பெற முடியாமலிருந்தது. வாயு எரிபொருளைப் பயன்படுத்தி, எரிவதால் தோன்றும் வாயுக்கள் உள்ளே நுழையும் வாயுக்களைச் சூடேற்றி, அதிகமான வெப்பத்தைப் பெறும் முறைகளை அவர்கள் கையாண்டனர். இத்தகைய உலையில் பெரிய அளவில் எஃகைத் தயாரிக்க முடிந்தது. இதற்காகப் பயனாகும் உலை திறந்தபடி உள்ள பெரிய கணப்பையும், வளைவான கூரையையும், சூட்டை மீண்டும் பெறும் அறைகளையும் கொண்டது. இந்த அறைகளில் உலையிலிருந்து வெளியேறும் வாயுக்களைச் செலுத்தும்போது அவை உயர்ந்த சூட்டைப் பெறும். சூடேறிய அறைகளில் உககளுள் நுழையும் காற்றையும், எரிவாயுவையும் செலுத்தினால் அவை குடேறி உலைக்குள் எரிந்து உயர்ந்த வெப்பத்தைத் தரும். முதலில் உலைவாயுக்களையும், பின்னர் எரிவாயுவையும் காற்றையும் மாறிமாறிச் செலுத்தி, உலைக்குள் அதிகமான வெப்பத்தைப் பெறலாம். எஃகைத் தயாரிப்பதற்குத் தேவையான பொருள்கள் கணப்பின் ஒரு பக்கத்திலிருந்து கொட்டப்படும். உருகின எஃகும் கசடும் மறுபக்கத்திலிருந்து வெளியேறும். சுமார் 300 டன் வரை உலோகத்தைக் கொள்ளத்தக்க பெரிய கணப்பைக்கொண்ட உலைகள் உண்டு. இவற்றைச் சிறிது சாய்த்து, உருசிய எஃகையும் கசட்டையும் வெளியேற்றலாம். இவற்றின் உட்புறம் மாக்னசைட்டு, டாலமைட்டுப் போன்ற உப்பு மூலப்பொருள்களால் கட்டப் பட்டிருக்கும்.

எஃகு தயாரிப்பிற்குத் தேவையான இரும்பு அருகிலேயே பிரித்தெடுக்கப்பட்டால், உருகிய நிலையிலேயே அது இங்கே கொண்டுவரப்படும். இல்லையேல் வார்ப்பிரும்புக் கட்டிகளையே உலைக்குள் இடவேண்டும். வார்ப்பிரும்பையும், பழைய எஃகின் துண்டங்களையும் தேவையான விகிதத்தில் கலந்து இம்முறையில் பயன் படுத்துகிறார்கள். இவற்றோடு சுண்ணாம்புக்கல்லையும் நல்ல ரக இரும்புக் கனியத்தையும் கலந்து எந்திரங்களால் உலைக்குள் கொட்டுகிறார்கள். எஃகின் துண்டங்கள் உருகும்போது உருகின இரும்பை உலையில் கொட்டுகிறார்கள். அதன் சூட்டினால் கலவையிலுள்ள சிலிக் கனும் மாங்கனீஸும் கசடாகி மேலே வருகின் றன. சுண்ணாம்புக் கல்லிலுள்ள கார்பன்டையாக்சைடு பிரிவதால் தோன்றும் கால்சியம் ஆக்சைடு கலவையிலுள்ள சிலிக்காவுடன் கூடிக் கசடாகிறது. இக்கசடானது உலோகப் பரப்பில் மிதந்து, உலோகம் ஆக்சிகரணிக்காது பாதுகாக்கிறது. இதன் தோற்றத்தையும் ரசாயன அமைப்பையும் ஆராய்ந்தும், எஃகின் தன்மையைப் பகுத்தறிந்தும், தேவையான பொருள்களை அவ்வப்போது உலோகத்துடன் கலந்தும் எஃகின் தரத்தை மிகத் திருத்தமாகக் கட்டுப்படுத்தலாம். வேறு உலோகங்களைக் கலந்து கலவை எஃத வகைகளைத் தயாரிக்கலாம். எஃகின் பக்குவம் சரியாக உள்ள நிலையில் அது அடுப்பிலிருந்து வெளியேற்றப்பட்டுப் பெரிய கலங்களில் கொட்டப்படுகிறது

மேற்கோள்கள்

ஆதாரங்கள்