Cara mendapatkan besi? paduan dari besi dengan beberapa zat menyediakan besi cor?

Besi - yang banyak digunakan dalam industri logam yang berbeda, ditandai kinerja yang luar biasa. Proses mendapatkan relatif tidak rumit dan terlalu banyak langkah dalam dirinya sendiri tidak termasuk. Bahan ini dilebur dalam tungku blast - oven khusus, yang adalah semacam copy diperbesar dari tabung. Untuk mempelajari bagaimana untuk mendapatkan besi, dan dibahas kemudian secara rinci.

Pertambangan dan Processing Plant

Bahan baku utama yang digunakan dalam produksi besi, adalah bijih besi. Ekstraknya tambang di berbagai tempat dari kami negara. Hal ini diketahui bahwa bijih mengandung sejumlah besar berbagai jenis kotoran. Menggunakannya untuk melelehkan besi dalam bentuk "mentah", tentu saja, tidak mungkin. Oleh karena itu, pada tahap pertama diumpankan ke perusahaan khusus - pabrik pengolahan. Di sini akan dihapus dari batuan sisa dan hancur. Kemudian telah bijih bersih dimuat pada gerobak dan kereta api dikirim ke smelter.

Proses aglomerasi

Sebenarnya, seperti besi cor, kami mempertimbangkan bawah. Sekarang mari kita bicara tentang bagaimana harus siap untuk bijih peleburan langsung dari pabrik tersebut.

Jika mencair akan menggunakan konvensional partikulat materi, blast furnace produktivitas menurun. Fakta bahwa campuran tersebut memiliki permeabilitas gas yang rendah. Oleh karena itu, sebelum dimasukkan ke dalam bijih blast furnace selalu pergi proses aglomerasi.

Prosedur ini dilakukan di workshop khusus smelter dan berkembang biak proses sintering dalam potongan tertentu, paling cocok untuk ukuran peleburan besi. Koalesensi terjadi pada tinggi suhu yang cukup untuk mencair paru permukaan muatan partikel. Akibatnya, yang terakhir hanya direkatkan, membentuk benjolan. Dalam pra bijih ini dicampur dengan batubara. Sebagai hasil dari pembakaran yang terakhir dan mencapai yang diperlukan untuk memperoleh potongan suhu. Dirangsang proses aglomerasi dengan melewati lapisan bijih dengan udara mengalir arang (atas ke bawah).

Untuk sinter dapat digunakan tidak hanya bijih. Kadang-kadang dibuat juga dari potongan-potongan kecil besi. Paduan dengan zat memungkinkan Anda untuk pig iron, itu akan dibahas di bawah. Tentu saja, untuk produksi logam besi tidak digunakan pada babi. Meleleh pada konvensional cor besi scrap.

Apa yang terjadi di tungku

Jadi mari kita lihat bagaimana untuk mendapatkan besi dalam blast furnace. Dalam tungku dipagari dengan seperti batu bata konstruksi. Cara kerjanya relatif sederhana. Ketika memproduksi besi cor, selain sinter yang digunakan kokas dan fluks kapur. Campuran dari bahan-bahan yang disiapkan di tertentu rasio. Dia kemudian disebut domain biaya. Ini dituangkan ke khusus lift dan lift ke atas tungku.

Untuk kokas dipecat, Anda membutuhkan sejumlah besar udara yang diperkaya oksigen. Ia menjabat di blast furnace dari bawah, melalui lubang-lubang, disebut ledakan. Dia ditiupkan ke tungku di bawah tekanan yang sangat tinggi. Hal ini untuk memastikan bahwa udara menembus melalui pembentukan biaya makan dari atas. Dalam hal ini, pra-aliran dipanaskan untuk 600-800 derajat, jika suhu di dalam tungku akan menurun.

Diperoleh pada perluasan muatan arus bawah besi dengan frekuensi sekitar sekali setiap 40 menit, habis ke luar melalui lubang, yang disebut taphole. Berikutnya ia dituangkan dalam mangkuk kapasitas besar dan diangkut di pabrik baja.

Pengurangan dan karburisasi besi ke dalam tungku

Semua blast furnace beroperasi pada prinsip counterflow. Berikut bergantian terjadi di ini proses kimia :

1. Pengurangan besi. Proses ini terjadi berurutan dan terlihat seperti: Fe ₂ O ₃ - Fe ₃ O ₄ - FeO - Fe. Sebagai agen pereduksi dalam hal ini adalah karbon monoksida (CO), yang dibentuk oleh reaksi CO ₂ dengan kokas merah-panas, serta yang terakhir karbon padat.
2. Karburasi besi. Reaksi dalam hal ini adalah sebagai berikut: 3Fe + 2CO = Fe ₃ C + CO ₂ + Q. Fe ₃ C karbida mudah dicampur dengan besi padat, dimana paduan terakhir ini dibentuk dan dengan karbon. Mengalir ke bawah, ia mencuci potongan-potongan coke dan carburized lebih. Selain itu, terlarut zat-zat seperti mangan, sulfur, silikon dan sejenisnya. D.

Dengan demikian, menjadi jelas ledakan logam - paduan besi dengan beberapa zat. Dapatkan besi Anda bisa hanya dengan karburasi biaya meleleh.

Pemulihan lainnya elemen

Mn, silikon, sulfur dan fosfor jatuh ke dalam blast furnace bersama-sama dengan biaya dalam bentuk yang berbeda kimia senyawa. Oksida lebih tinggi dari mangan dikurangi untuk MnO sekitar pada prinsip yang sama seperti yang dari besi: MnO ₂ - Mn ₂ O ₃ - Mn ₃ O ₄ - MnO. Pure mangan dialokasikan sebagai: MnO + C = Mn + CO - Q. Silicon memasuki tungku dalam bentuk silika _SiO2. Recover terjadi menurut reaksi SiO ₂ + 2C = Si + 2CO - Q.

Fosfor dikurangi dengan hidrogen, CO, dan karbon padat, dan, sayangnya, besi menjadi hampir sepenuhnya. Elemen ini mendegradasi paduan ledakan tungku besi. Hal ini memungkinkan untuk mendapatkan yang baik hadir besi berkualitas dalam campuran silika, serta oksida lebih tinggi dari mangan. Mn dalam beberapa kasus tambahan untuk ledakan tungku khusus. Hal ini memberikan khusus jenis besi - mangan.

penghapusan sulfur

Pertanyaan tentang bagaimana untuk mendapatkan besi berkualitas baik, termasuk mengurangi dan membersihkannya dari unsur yang tidak diinginkan ini. Sulfur adalah pengotor yang berbahaya utama, secara substansial merusak sifat-sifat produk akhir peleburan. Jumlah dasar yang terkandung dalam coke. Belerang dihapus dengan menaikkan konten dalam campuran kapur (CaO) dan meningkatkan suhu dalam tungku. Reaksi dalam hal ini adalah sebagai berikut: FeS + CaO = metode FeO + CaO + Q. lain dapat digunakan untuk mengurangi persentase sulfur dalam pig iron. Misalnya, bahan kadang-kadang sudah dilebur diproses dalam mangkuk atau selokan stopkontak dengan soda. Dalam hal ini, penghapusan belerang terjadi pada reaksi FeS + Naco ₃ = FeO + Na ₂ S + CO _2.

pembentukan terak

Dengan demikian, kita dengan Anda menemukan cara untuk mendapatkan besi. Namun, dalam pencairan bahan diperoleh, dan lainnya, banyak digunakan dalam perekonomian produk. Ketika mencair 1 ton pig iron datang 0,6 ton terak. Faktanya adalah bahwa bahkan dalam bijih besi dimurnikan mengandung jumlah yang cukup besar dari tanah liat. Komposisi ini juga mencakup abu kokas. Untuk menghapus barang-barang yang tidak diinginkan untuk batch, di samping itu, fluks campuran (kalsium dan magnesium karbonat). Dalam proses peleburan, mereka secara kimia bereaksi dengan segala macam kotoran, dan dimana terak terbentuk. Ini merupakan aluminosilikat atau silikat meleleh.

Kepadatan terak kurang dari besi cair. Oleh karena itu, selama proses peleburan terletak di bawahnya. Menghapusnya dari waktu ke waktu melalui lubang tap terpisah yang disebut slag. Ini digunakan industri besi sampingan cor ini terutama untuk produksi semen dan blok bangunan sebagai pengisi.

jenis besi

Seperti yang Anda lihat, pertanyaan tentang bagaimana untuk mendapatkan besi dalam blast furnace relatif sederhana. Pada akhirnya, bagaimanapun, Mei keluar dari tungku bahan, yang sedikit berbeda komposisi kimia dan sifat fisik. Semua besi cor terutama dibagi menjadi dua jenis: pembuatan baja (putih) dan casting (abu-abu). Pertama jenis digunakan sebagai bahan baku dalam produksi baja. Pengecoran digunakan untuk menghasilkan berbagai macam produk besi cor, menikmati permintaan yang baik di pasar.

besi cor putih

Proporsi spesies ini dari logam meleleh di blast furnace adalah 75-80%. Sifat utama dari besi adalah: kekerasan yang lebih besar, kerapuhan dan daya tahan. Mangan dan sulfur mengandung biasanya lebih besar daripada di pengecoran. pengolahan besi putih cocok dengan kesulitan besar. Digunakan untuk membuat keluar dari itu setiap produk alat pemotong konvensional mesin modern tidak bisa. Tapi baja terbuat dari besi spesies ini cukup sederhana. Dibagi logam ledakan babi, tergantung pada metode lanjut meleleh ke dalam tiga kategori: perapian terbuka (M), Bessemer (B) dan Thomas (T).

besi cor

Karbon dalam materi yaitu terutama hadir dalam bentuk bebas grafit, yang telah di-nya komposisi silikon. Datang ke manufaktur produk besi cor dalam bentuk ingot. Bahan ini ditandai dengan huruf "L" dan angka "1" untuk "6", tergantung pada tujuan. Ada juga besi magnesium cor halus, ditandai dengan huruf "HR".

Nah, mudah-mudahan, kita cukup sepenuhnya menjawab pertanyaan apakah suatu paduan dari besi dengan beberapa zat memungkinkan Anda untuk pig iron. Ini adalah umum karbon, dalam ledakan tungku penggantinya bagian dari bijih oksigen. sifat dasar dari besi cor tergantung pada jumlah pengotor konstituen: mangan, fosfor, silikon dan belerang.