Productie van gietijzer - de basis van ijzerhoudende metallurgie
Er is een periode in de geschiedenis van de mensheid onder de naamIJzertijd. Op dat moment vervulden analoge producten gemaakt van ijzer de stenen werktuigen. Hoewel dit metaal in kleine hoeveelheden gesmolten en veel eerder. In feite was het ijzer, gewonnen uit meteorieten. Er werden bijvoorbeeld ijzeren objecten gevonden op de monumenten van Irak en Syrië. En de "geboortedatum" van deze monumenten is de 27e eeuw voor Christus. Maar een echte technologische revolutie gebeurde al toen mensen leerden ijzer uit ijzererts te smelten. In het begin werd het geleerd om te doen in West-Azië, daarna ging deze technologie naar Griekenland, Italië en verspreidde zich geleidelijk over heel Europa. Dit proces werd gedurende vele eeuwen geperfectioneerd en geleidelijk werd de productie van gietijzer en staal de basis voor andere takken van de nationale economie.
En het belangrijkste proces in de gieterij-industrieis een domeinproces. En hij gebeurt in een hoogoven. De moderne hoogoven is een krachtige en krachtige eenheid en daarin zit de enorme hoeveelheid lading en ontploffing in het smelten van gietijzer. Een smeltende metallurgie wordt een mengsel van grondstoffen genoemd, dat in de oven wordt gevoerd voor verdere nabewerking. Dit is ijzererts in combinatie met brandstof. En brandstof, zonder welke de hoogovenproductie van ijzer onmogelijk wordt, is meestal cokes, die soms wordt vervangen door kolenstof of aardgas. Een cola - dit is dezelfde kolen, die zonder luchttoegang werd gecalcineerd. Het heeft een hoge verbrandingstemperatuur en is een goede brandstof voor hoogovenprocessen.
Hoogoven is zo ontworpen dat de productieGietijzer erin is een continu proces. IJzeroxide en koolstof bewegen zich continu langs de schacht van de oven en lucht beweegt naar hen toe. Koolstof zit vervat in cokes, dat in dit proces een dubbele rol speelt. Wanneer het wordt verbrand, verwarmt het de oven zelf tot de gewenste temperatuur en vormt het tegelijkertijd CO-gas. En met behulp van dit gas wordt ijzeroxide omgezet in een metaal. Als gevolg van deze reactie wordt koolstofdioxide geproduceerd, dat wordt afgevoerd aan de bovenkant van de oven en vloeibaar metaal dat wordt vrijgegeven aan de onderkant ervan. En dit proces wordt alleen gestopt als het nodig is om de hoogoven te repareren. Meestal bij een dergelijke reparatie veranderen interne metselwerk (voering), die uiteindelijk vervaagt.
En de productie van gietijzer in zo'n oven kan zijnbeschrijven met behulp van eenvoudige vergelijkingen. De lucht die in de oven wordt geblazen, komt in contact met de cokes en "maakt" deze branden. De laatste verbranding vormt koolmonoxide, dat zich in gasvormige toestand bevindt. Dit gas speelt een belangrijke rol bij de reductie van ijzeroxide. En deze terugwinning gebeurt wanneer de temperatuur van een mengsel van erts en cokes 600-700 graden bereikt. Als resultaat wordt vast, maar sponsachtig en poreus ijzer gevormd. Daarna daalt hij af naar het lagere, meer warme deel van de oven (bugel), waar het smelt en buiten wordt vrijgegeven.
Maar deze vergelijkingen kunnen alleen voor worden gebruiktideaal systeem. Dat wil zeggen, ijzeroxide moet puur zijn, zonder onzuiverheden, hetzelfde geldt voor koolstof. En de lucht om te blazen moet uit één zuurstof bestaan. Dan zal de productie van gietijzer soepel verlopen en volgens het hierboven beschreven schema. Maar in feite bevat ijzererts veel (meer dan 50%) van een leeg gesteente, dat voornamelijk bestaat uit silicaten. En de lucht bestaat, zoals iedereen weet, in principe uit stikstof, die eenvoudig door de oven gaat zonder te reageren. Maar het grootste probleem zit juist in silicaten. En dat ze gescheiden zijn van het ijzer en verwijderd uit de oven, moeten deze silicaten in een vloeibare toestand gebracht worden. En silicaten worden pas na interactie met CaO-kalk gesmolten. En hiervoor wordt een hoeveelheid kalksteen (flux) in de oven geladen samen met het erts. Het bevindt zich in het bovenste deel van de hoogoven en na een overeenkomstige reactie verandert het in kalk. En silicaatverontreinigingen van ijzererts, die met deze kalk reageren, worden gesmolten tot de vloeibare toestand en worden uit de hoogoven afgevoerd in de vorm van slak. En de slak hiervan is iets minder dan het gietijzer zelf.
En na stolling verandert zo'n slak in eenhet glasachtige materiaal is van een donkere kleur. En in het recente verleden, bij de metallurgische bedrijven, kon je hele bergen van dit materiaal zien. Maar nu is de productie van gietijzer op de een of andere manier nutteloos geworden, omdat slakken in onze tijd een brede toepassing hebben gevonden. Het wordt gebruikt als vulstof voor beton en als ballast van een spoorweg. Hieruit wordt de slak vervaardigd en daarmee wordt een antisliplaag van de wegen gemaakt. Een ruwijzer vervaardigd uit een hoogoven is reeds de basis voor de productie van staal en de basis voor alle ijzer- en staalindustrie.
