Cum să obțineți de fier? aliaj de fier cu o substanță oferă o fontă?

Fier - sunt utilizate pe scară largă în diferite industrii de metal, caracterizat prin performanțe remarcabile. Procesul de obținere a unui pași relativ necomplicate și prea multe, în sine, nu este inclus. Acest material este topit în furnale - cuptoare speciale, care sunt un fel de copie mărită a tubului. Pentru a afla cum să obțineți de fier, și discutate în detaliu mai târziu.

Utilaje de prelucrare a Plantelor

Principalele materii prime utilizate la fabricarea fierului este de minereu de fier. Extras carierele sale în diferite locuri ale țării noastre. Este cunoscut faptul că minereul conține un număr mare de diferite tipuri de impurități. Folosiți-l pentru topirea fierului într-o „brută“ formă, desigur, imposibil. Prin urmare, în prima etapă este alimentat la companiile speciale - instalațiile de prelucrare. Aici este scos din rocile sterile și zdrobite. Atunci curat minereu este încărcat pe vagoane și trenuri sunt trimise la topitorii.

Procesul de aglomerare

De fapt, așa cum sunt din fonta, considerăm mai jos. Acum, hai sa vorbim despre cum să fie pregătite pentru minereu de topire direct din topitor.

Dacă materialul sub formă de particule convenționale, furnalului productivitatea fir cu plumb vor fi folosite pentru retopire. Faptul că un astfel de amestec are o permeabilitate redusă de gaz. Prin urmare, înainte de încărcarea în minereului de furnal întotdeauna merge proces de aglomerare.

Această procedură se efectuează în magazine specializate de plante metalurgice și este un proces de sinterizare rocă în bucăți de o anumită, cele mai potrivite pentru dimensiunea de fontă. Coalescență are loc la o temperatură ridicată suficientă pentru a topi încărcătura de suprafață pulmonară a particulelor. Ca rezultat, ultimul pur și simplu lipite împreună, formând bulgări. In acest minereu pre este amestecat cu cărbune. Ca urmare a ultimei ardere se realizează și temperatura necesară pentru a obține bucăți. procesul de aglomerare Stimulat prin trecerea prin stratul de minereu cu aerul curge cărbune (de sus în jos).

nu pot fi utilizate numai pentru sinter de minereu. Uneori se face, de asemenea, din bucăți mici de fier. Un aliaj cu orice substanță vă permite să fontă, acesta va fi discutat mai jos. Desigur, pentru producerea de fier metalic, care nu este utilizat la porci. Topit pe resturi convenționale din fontă.

Ce se întâmplă în cuptor

Așa că hai să vedem cum să obțineți de fier într-un furnal. În interiorul cuptorului este căptușit cu o astfel de cărămidă de construcție. Cum funcționează este relativ simplu. Atunci când se produc fontă, în plus față de sinter utilizat cocs și flux de var. Amestecul acestor materiale este preparat într-un anumit raport. Apoi, numit domeniul de încărcare. Se toarnă în lifturi speciale și de ridicare la partea de sus a cuptorului.

Pentru cocs concediat, aveți nevoie de o cantitate mare de aer îmbogățit cu oxigen. El a servit în furnal de mai jos, prin găurile, numit explozie. El este suflat în cuptor sub presiune foarte mare. Acest lucru este de a se asigura că aerul a pătruns prin formarea încărcăturii hrănite de mai sus. In acest pre-flux este încălzit la 600-800 grade, altfel temperatura din interiorul cuptorului scade.

S-a obținut la extinderea de încărcare și de porc de fier curge în jos, cu o frecvență de aproximativ o dată la fiecare 40 de minute, evacuate la exterior prin gaura, numit orificiu pentru armatura. Apoi a turnat într-un recipient mare a paharului și transportat în uzinele siderurgice.

Reducerea și carburarea fierului in cuptor

Toate furnalelor funcționează pe principiul contracurent. Următoarele alternativ apar în aceste procese chimice :

1. Reducerea fierului. Acest proces are loc secvențial și arată ca: Fe ₂ O ₃ - Fe ₃ O ₄ - FeO - Fe. Ca agent de reducere , în acest caz este de monoxid de carbon (CO), format prin interacțiunea dintre CO ₂ cu cocsul fierbinte, precum și acesta din urmă carbon solid.
2. Carburare de fier. Reacția în acest caz este următoarea: 3Fe + 2CO = carbura Fe ₃ C + CO ₂ + Q. _Fe3C este ușor de amestecat cu fierul solid, prin care se formează din urmă și aliajul cu carbon. Curgând, el spală bucăți de cocs și carburat mai mult. În plus, se dizolvă substanțe cum ar fi mangan, sulf, siliciu și altele. D.

Astfel, devine clar de metal explozie - un aliaj de fier cu o substanță. Ia fierul de călcat puteți pur și simplu prin cementare taxa de topitură.

Restaurarea alte elemente

Mn, siliciu, sulf și fosfor se încadrează în furnal împreună cu încărcătura sub formă de diferiți compuși chimici. Oxizii mai mari de mangan sunt reduse la aproximativ MnO pe același principiu ca și cea a fierului: MnO ₂ - Mn ₂ O ₃ - Mn ₃ O ₄ - MnO. mangan Pure alocate ca: MnO + C = Mn + CO - Q. Silicon intră în cuptor sub formă de silice _SiO2. Recupera apare conform reacției _SiO2 + 2C = Si + 2CO - Q.

Fosforul se reduce cu hidrogen, CO, și carbon solid, și, din păcate, fierul devine aproape complet. Acest element degradează aliajul de furnal de fier. Aceasta permite obținerea de bună calitate în prezent fier amestec de silice, precum și oxizi de mangan mai mari. Mn, în unele cazuri, a adăugat la un cuptor special de explozie. Acest lucru oferă un tip special de fier - mangan.

îndepărtarea sulfului

Întrebarea cum să obțineți de fier de bună calitate, inclusiv redusă și curățarea acestuia de pe acest element de nedorit. Sulful este o impuritate dăunătoare principal, afectând în mod substanțial proprietățile produsului final de topire. Valoarea sa de bază conținute în cocs. Sulful este îndepărtat prin creșterea conținutului în amestecul de var (CaO) și creșterea temperaturii în cuptor. Reacția în acest caz este următoarea: FeS + CaO = FeO + CaO + Q. Alte metode pot fi utilizate pentru a reduce procentul de sulf din fontă. De exemplu, materialul uneori deja smelted este procesat în jgheabul de descărcare sau paharul cu sifon. Care îndepărtarea sulfului este reacția FeS + NACOs ₃ = FeO + Na2S + CO _2.

formarea de zgură

Astfel, noi suntem cu tine seama cum să obțineți de fier. Cu toate acestea, în topirea materialului este obținut și de alta, utilizate pe scară largă în produsele de economie. Atunci când se topește 1 tonă de fontă vine 0,6 tone de zgură. Faptul este că, chiar și în minereu de fier purificat conține o cantitate destul de mare de argilă. Compoziția include, de asemenea, cocs de cenușă. Pentru a elimina aceste elemente nedorite din lot, în plus, fluxuri mixte (calciu și magneziu carbonați). In procesul de topire, ele reacționează chimic cu tot felul de impurități și prin zgura formată. Reprezintă un aluminosilicat sau topitură de silicat.

Densitatea zgurei este mai mică decât de fontă topită. Prin urmare, în timpul procesului de topire se află sub ea. Acesta este îndepărtat periodic printr-un orificiu separat numit zgură. Este folosit acest produs secundar turnat industria fierului, în principal pentru producția de ciment și blocuri de construcție ca umplutură.

tipuri de fier

După cum puteți vedea, problema cum să obțineți de fier într-un furnal este relativ simplu. In cele din urma, cu toate acestea, poate ieși din materialul cuptor, o compoziție chimică ușor diferită și proprietăți fizice. Toate fonta este, în principal împărțite în două tipuri: de oțel de luare (alb) și turnare (gri). Primul tip este folosit ca materie primă în fabricarea oțelurilor. Turnătorie este folosit pentru a produce diferite tipuri de produse din fontă, se bucură de cerere bună pe piață.

fonta alba

Proporția acestei specii din metal topit în furnale este de 75-80%. Principalele proprietăți ale fierului sunt: o mai mare duritate, fragilității și durabilitate. Mangan și sulf conține de obicei este mai mare decât în turnătorie. de prelucrare a fierului alb se pretează cu mare dificultate. Folosit pentru a face din ea orice produse instrumentele convenționale de tăiere de mașini moderne nu pot. Dar, din oțel este realizat din fier, din această specie este destul de simplu. Explozie de porc divizat de metal în funcție de metoda retopirii mai departe în trei clase: vatra (M) Bessemer (B) și Thomas (T).

fontă

Carbonul din acest material este în principal prezent sub formă de grafit liber, care are în componența sa de siliciu. Este vorba de fabricație fontă produse sub formă de lingouri. Acest material este marcat cu litera „L“ și cifrele „1“ la „6“, în funcție de destinație. Există, de asemenea, un rafinat fonta magneziu, sunt marcate cu literele „HR“.

Ei bine, sperăm, ne răspundem destul pe deplin problema dacă un aliaj de fier cu o substanță vă permite să fontă. Acesta este un atom de carbon comun, într-un furnal, înlocuind o parte din oxigenul minereului. Proprietățile de bază ale fierului depinde de numărul impurităților sale constitutive mangan, fosfor, siliciu și sulf.