Nascita |
4 aprile 1823 Prestato |
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Morte |
19 novembre 1883 Londra |
Sepoltura | Cimitero di Kensal Green |
Nazionalità | Tedesco poi inglese |
Formazione | Università di Göttingen |
Attività | Ingegnere , inventore , metallurgista , uomo d'affari , ingegnere elettrico |
Papà | Christian Ferdinand Siemens ( d ) |
Fratelli |
Werner von Siemens Friedrich Siemens ( en ) Hans Siemens ( d ) Carl Heinrich von Siemens ( en ) |
Membro di |
Royal Society Accademia delle scienze svedese reale |
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Premi |
Carl Wilhelm Siemens (4 aprile 1823a Lenthe, Germania -19 novembre 1883, Gran Bretagna ) era un ingegnere britannico tedesco , fratello di Werner von Siemens , inventore e creatore di processi per la fabbricazione dell'acciaio.
Nacque a Lenthe, in Germania , ed emigrò in Inghilterra nel 1844 . Successivamente, ha diretto la filiale inglese della società Siemens & Halske, Siemens Brothers . Ottenne la nazionalità britannica nel 1859 e fu nominato cavaliere nel 1883 .
È famoso per lo sviluppo del forno a focolare con riscaldamento a gas chiamato forno Siemens, che brevettò nel 1856 . Questo forno rivoluzionario è stato utilizzato da Pierre-Emile Martin in seguito per la raffinazione della ghisa in acciaio : il punto di regolazione del processo Siemens-Martin combina i due inventori. Fu anche uno dei pionieri nell'uso dell'energia elettrica e una delle figure più importanti della Gran Bretagna nel campo della scienza e dell'ingegneria .
Il rigeneratore Siemens, basato sull'accumulo di calore, era molto popolare e il suo utilizzo si estendeva ben oltre il forno Martin-Siemens .
E 'stato particolarmente utilizzato nei primi anni del XX ° secolo, per migliorare l'efficienza dei "forni" belga di estrazione di zinco . In questo tipo di applicazione garantisce un risparmio energetico, ma non rivoluziona il business come nell'industria siderurgica . Lì infatti le temperature sono più basse (la blenda si decompone intorno ai 900 ° C e lo zinco vaporizza a 907 ° C , mentre il ferro si scioglie a 1535 ° C ), il che diminuisce l'interesse di un sistema. Complesso di recupero energetico. Inoltre le oscillazioni di temperatura, insite nel sistema Siemens, degradano l'efficienza del forno e la resistenza dei refrattari. La necessità di avere una temperatura omogenea in un forno di grandi dimensioni porta anche ad aumentare il numero di bruciatori, rendendo il funzionamento del forno ancora più complesso.
Sezione trasversale di un forno rigeneratore Siemens belga, utilizzato ad Auby . I crogioli inferiori sono molto più riscaldati di quelli superiori.
Sezione trasversale di un forno rigeneratore Siemens belga, utilizzato a Birkengang (de) . La fiamma è gestita in una camera intermedia tra i rigeneratori e il laboratorio.
Lato e sezioni trasversali di un forno rigeneratore Siemens belga utilizzato a Monteponi (IT) . Le fiamme sono distribuite, ma l'equipaggiamento di gas e fumi è difficile.
Uno dei primi forni a riduzione diretta immaginati da Siemens è costituito da due storte parallele in ghisa, le cui estremità, realizzate in argilla, si aprono su un forno fusorio a riverbero . Le storte riscaldano il minerale miscelato con carbone , il minerale di ferro pre-ridotto caldo cade quindi nel forno dove viene portato alla composizione chimica desiderata. Nel 1890, 21 anni dopo la proposta di Siemens, enumerando le molte difficoltà tecniche legate allo sviluppo di un tale processo, il metallurgista americano Henry Marion Howe (in) è stupito che "oggigiorno, ci si chiede come un uomo così brillante ed esperto come Siemens avrebbe potuto credere in un simile progetto […]. La follia di oggi è più saggia della fede di ieri ” .
Un altro processo di riduzione diretta, sempre basato sull'utilizzo di un forno a riverbero, è stato il forno a cascata. È un forno a riverbero con 2 laboratori. Il laboratorio a monte riscalda il minerale di ferro, che viene portato manualmente al laboratorio a valle dove viene miscelato con un agente riducente (carbone, coke, ecc .). Il processo viene abbandonato da Siemens che ammette la sua scarsa resa in ferro (persa in gran parte dalle scorie ) e "una certa quantità di lavoro manuale e perizia" ... eufemismo quando si notano le somiglianze di questo processo con la pastinaca !
Più attraente perché pensato come un processo continuo, il forno a riduzione diretta continua, basato ancora sull'utilizzo di un forno a riverbero, non ha avuto più successo. Il sistema di riscaldamento è lì da un lato, il minerale misto a carbone viene caricato dall'altro. La scoria scorre continuamente attraverso un foro, il metallo viene drenato ad intervalli regolari. Credendo che non sia in grado di defosforare economicamente, Howe descrive questo forno come "meno promettente dell'originale" .
Infine, Siemens, abbandonando il forno a riverbero per un tamburo rotante, ha portato a un processo più efficiente. Il reattore è costituito da un tamburo di 3 m di diametro e della stessa lunghezza, con asse orizzontale, nel quale viene insufflato il gas preriscaldato da due rigeneratori. Il minerale di ferro, o rottami metallici da riciclare, viene mescolato lì con carbone (1 tonnellata consumata per tonnellata di ferro prodotta) e calce. Il risultato è un ferro praticamente privo di zolfo e fosforo . Questo processo, che è stato utilizzato solo episodicamente negli Stati Uniti e nel Regno Unito negli anni 1880, è uno degli antenati dei metodi moderni di produzione di minerale di ferro pre-ridotto con carbone in un forno rotante.
Forno primario a riduzione diretta costituito da due storte parallele che alimenta il laboratorio con un forno a riverbero.
Forno a cascata a riduzione diretta: il forno superiore riscalda il minerale, quello inferiore ne garantisce la riduzione.
Forno a riduzione diretta continua (il sistema di riscaldamento è a sinistra, il caricamento si effettua da destra).
Forno a riduzione diretta inventato da Siemens, basato sul principio di un tamburo rotante.
Nel 1857, Siemens brevettò una tecnica di raffreddamento a gas in tre fasi.