Proizvodnja lijevanog željeza - osnova željezne metalurgije

Postoji razdoblje u povijesti čovječanstva pod imenomŽeljezno doba. U to vrijeme, analogni proizvodi od željeza zamijenili su kameni alat za rad. Iako je ovaj metal u malim količinama nestao i mnogo ranije. U osnovi to je željezo, iskopano iz meteorita. Na primjer, željezni objekti pronađeni su na spomenicima Iraka i Sirije. A "datum rođenja" ovih spomenika je 27. stoljeće prije Krista. No, došlo je do stvarne tehnološke revolucije već kada su ljudi naučili kako namočiti željezo iz željezne rude. U početku je naučeno raditi u Zapadnoj Aziji, a zatim je ova tehnologija stigla u Grčku, Italiju i postupno se širila diljem Europe. Taj je proces usavršen tijekom mnogih stoljeća, a postupno je proizvodnja lijevanog željeza i čelika postala osnova za ostale grane nacionalnog gospodarstva.

I glavni proces u industriji ljevaonicaje proces domene. I događa se u visokoj peći. Moderna eksplozivna peć je snažna i visoko učinkovita jedinica, a od velike količine naboja i eksplozije je taljenje lijevanog željeza. Metalurgija za taljenje naziva se mješavina sirovina, koja se ulijeva u peć za daljnje remelting. Ovo je željezna ruda u kombinaciji s gorivom. A gorivo bez kojega proizvodnja željeza postaje nemoguća, obično je koks, koji se ponekad zamjenjuje ugljenom prašinom ili prirodnim plinom. Koks - to je isti ugljen koji je kalciniran bez pristupa zraku. Ima visoku temperaturu izgaranja i dobro je gorivo za postupke visokih peći.

Maslina je projektirana tako da je proizvodnjaLijevano željezo u njoj je u tijeku. Željezni oksid i ugljik kontinuirano se spuštaju prema dolje u peći, a zrak se pomiče prema njima. Ugljik se nalazi u koksu, koji u tom procesu igra dvostruku ulogu. Kada se spali, zagrijava samu peć na željenu temperaturu i istodobno stvara plin CO. I uz pomoć tog plina, željezni oksid se pretvara u metal. Kao rezultat ove reakcije nastaje ugljični dioksid koji se ispušta na vrhu peći i tekući metal koji se oslobađa na dnu. A taj proces se zaustavlja samo kada je potrebno popraviti visokoučenje. Obično kod takvog popravka mijenjate unutarnje opeke (obloga), koja na kraju izblijedi.

I proizvodnja lijevanog željeza u takvoj peći može bitiopisati uz pomoć jednostavnih jednadžbi. Zrak koji se upuhuje u peć dolazi u doticaj s koksom i "čini" da ga spali. Posljednji spaljeni, tvori ugljični monoksid, koji je u plinovitom stanju. Ovaj plin igra važnu ulogu u smanjenju željeznog oksida. I taj oporavak nastaje kada temperatura mješavine rude i koksa dosegne 600-700 stupnjeva. Kao rezultat toga nastaje čvrsta, ali spužvasta i porozna željeza. Zatim se spušta na niži, vrući dio peći, gdje se topi i oslobađa vani.

Ali te se jednadžbe mogu koristiti samo zaidealan sustav. To jest, željezni oksid treba biti čist, bez nečistoća, isto vrijedi i za ugljik. A zrak za puhanje mora se sastojati od jednog kisika. Tada će proizvodnja lijevanog željeza ići glatko i prema shemi opisanom gore. No, u stvari, željezna ruda sadrži puno (više od 50%) praznu stijenu, koja se uglavnom sastoji od silikata. A zrak, kao što svi znaju, u osnovi se sastoji od dušika, koji jednostavno prolazi kroz peć bez reakcije. Ali glavni je problem upravo silikati. I da su odvojeni od željeza i odstranjeni iz peći, ti silikati moraju biti dovedeni u tekuće stanje. Silikati se rastopi tek nakon interakcije s kalijem CaO. I za to, količina vapnenca (toka) se ulazi u peć zajedno s rudom. Nalazi se u gornjem dijelu visoke peći, a nakon odgovarajuće reakcije pretvara se u vapno. I silikatne nečistoće željezne rude, reagiraju s tim vapnom, rastopljene su u tekuće stanje i ispuštene iz visoke peći u obliku troske. A troska je nešto manja od samog lijevanog željeza.

I nakon skrućivanja, takva šljaka pretvori u astaklasti materijal je tamne boje. A u nedavnoj prošlosti, u blizini metalurških poduzeća, vidjeli ste cijele planine ovog materijala. Ali sada je proizvodnja lijevanog željeza na neki način postala bezvrijedna, jer je šljaka u našem vremenu pronašla široku primjenu. Koristi se kao punilo za beton i kao željeznički balast. Iz nje se proizvodi troska, a uz njega se proizvodi i protuklizni sloj cesta. Sirovo željezo proizvedeno iz visoke peći već je osnova za proizvodnju čelika, a temelj je za sve industrije željeza i čelika.