Inventatorii metodei de topire a fierului din minereu au fost. Minereu de fier

În primul rând, să vă povestesc despre cariera în sine. Lebedinsky GOK este cea mai mare întreprindere de extracție și procesare a minereului de fier din Rusia și are cea mai mare cariera deschisă de minereu de fier din lume. Fabrica și cariera sunt situate în regiunea Belgorod, între orașele Stary Oskol și Gubkin.

Vedere a carierei de sus. Este cu adevărat uriaș și crește în fiecare zi. Adâncimea carierei Lebedinsky GOK este de 250 m de la nivelul mării sau la 450 m de suprafața pământului (și diametrul este de 4 pe 5 kilometri), apa subterană se infiltrează constant în ea și dacă nu ar fi funcționarea pompelor. , apoi a fost umplut până la vârf într-o lună. Este de două ori inclusă în Cartea Recordurilor Guinness drept cea mai mare carieră pentru extracția mineralelor necombustibile.

Câteva informații oficiale: Lebedinsky GOK face parte din concernul Metalloinvest și este principalul producător de minereu de fier din Rusia. În 2011, ponderea producției de concentrat de către fabrică în producția totală anuală de concentrat de minereu de fier și minereu de sinter din Rusia a fost de 21%.

În carieră lucrează o mulțime de tot felul de echipamente, dar cele mai vizibile, desigur, sunt basculantele de mai multe tone Belaz și Caterpillar.

Într-un an, ambele fabrici incluse în companie (Lebedinsky și Mikhailovsky GOK) produc aproximativ 40 de milioane de tone de minereu de fier sub formă de concentrat și minereu de sinter (acesta nu este volumul producției, ci minereu deja îmbogățit, adică separat din roca sterila). Astfel, se dovedește că, în medie, aproximativ 110 mii de tone de minereu de fier îmbogățit sunt produse pe zi la două uzine miniere și de procesare.

Acest copil transportă până la 220 de tone (!) de minereu de fier la un moment dat.

Excavatorul dă un semnal și dă înapoi cu grijă. Doar câteva găleți și corpul uriașului este umplut. Excavatorul dă din nou un semnal și autobasculantul pleacă.

Recent au fost achiziționate Belaz-uri cu o capacitate de transport de 160 și 220 de tone (până în prezent, capacitatea de încărcare a autobasculantelor din cariere nu depășea 136 de tone), iar sunt așteptate să sosească excavatoare Hitachi cu o capacitate de cupă de 23 de metri cubi. (În prezent, capacitatea maximă a cupei a lopeților pentru minerit este de 12 metri cubi).

„Belaz” și „Caterpillar” alternează. Apropo, un autobasculant de import transportă doar 180 de tone. Basculanele cu o capacitate de transport atât de mare sunt echipamente noi care sunt în prezent furnizate fabricilor miniere și de procesare ca parte a programului de investiții al Metalloinvest pentru îmbunătățirea eficienței complexului minier și de transport.

Textura interesantă a pietrelor, atenție. Dacă nu mă înșel, cuarțitul este în stânga, fierul este extras din astfel de minereu. Cariera este plină nu numai de minereu de fier, ci și de diverse minerale. În general, acestea nu prezintă interes pentru prelucrarea ulterioară la scară industrială. Astăzi, creta este obținută din roca sterilă, iar piatra zdrobită se face și în scopuri de construcție.

Pietricele frumoase, nu pot spune cu siguranță ce fel de mineral, îmi poate spune cineva?

În fiecare zi, 133 de unități din echipamentul minier principal (30 de basculante grele, 38 de excavatoare, 20 de burstanks, 45 de unități de tracțiune) lucrează în cariera Lebedinsky GOK.

Cu siguranță am sperat să văd explozii spectaculoase, dar chiar dacă ar avea loc în această zi, tot nu aș fi putut pătrunde pe teritoriul carierei. O astfel de explozie se face o dată la trei săptămâni. Toate echipamentele, conform standardelor de siguranță (și sunt multe), sunt scoase din carieră înainte de aceasta.

Lebedinsky GOK și Mikhailovsky GK sunt cele mai mari două fabrici de extracție și procesare a minereului de fier din Rusia în ceea ce privește producția. Metalloinvest are a doua cea mai mare rezerve explorate de minereu de fier din lume - aproximativ 14,6 miliarde de tone conform clasificării internaționale JORC, care garantează o perioadă de funcționare de aproximativ 150 de ani la nivelul actual de producție. Deci, locuitorii din Stary Oskol și Gubkin vor avea locuri de muncă pentru o lungă perioadă de timp.

Probabil ați observat din fotografiile anterioare că vremea nu era bună, ploua și era ceață în carieră. Mai aproape de plecare, s-a risipit puțin, dar tot nu prea. Am scos fotografia cât mai mult posibil. Dimensiunea carierei este cu siguranță impresionantă.

Chiar în mijlocul carierei se află un munte cu rocă sterilă, în jurul căruia s-a extras tot minereul care conținea fier. În curând se plănuiește să-l arunce în aer pe părți și să-l scoată din carieră.

Minereu de fier este încărcat chiar acolo în trenuri, în vagoane armate speciale care scot minereu din carieră, se numesc vagoane basculante, capacitatea lor de transport este de 105 tone.

Straturi geologice prin care se poate studia istoria dezvoltării Pământului.

Mașinile uriașe de la înălțimea punții de observație nu par mai mult decât o furnică.

Apoi minereul este transportat la uzină, unde roca sterilă este separată prin separare magnetică: minereul este zdrobit fin, apoi trimis într-un tambur magnetic (separator), la care, în conformitate cu legile fizicii, toate bețele de fier, și nu fierul este spălat cu apă. După aceea, peleți și fier brichetat la cald (HBI) sunt fabricați din concentratul de minereu de fier obținut, care este apoi folosit pentru topirea oțelului.
Fierul brichetat la cald (HBI) este unul dintre tipurile de fier redus direct (DRI). Un material cu un conținut ridicat de fier (>90%), obținut printr-o altă tehnologie decât furnalul. Folosit ca materie primă pentru producția de oțel. Înlocuitor de înaltă calitate (cu o cantitate mică de impurități nocive) pentru fontă, fier vechi.

Spre deosebire de fontă, nu se utilizează cocs de cărbune în producția de HBI. Procesul de producere a fierului brichetat se bazează pe prelucrarea materiilor prime de minereu de fier (pelete) la temperaturi ridicate, cel mai adesea cu ajutorul gazelor naturale.

Nu puteți intra pur și simplu în interiorul fabricii HBI, deoarece procesul de coacere a plăcintelor cu brichete fierbinți are loc la o temperatură de aproximativ 900 de grade și nu am plănuit să fac plajă în Stary Oskol).

Lebedinsky GOK este singurul producător HBI din Rusia și CSI. Fabrica a început producția acestui tip de produs în 2001 prin lansarea unei unități de producție HBI (CHBI-1) folosind tehnologia HYL-III cu o capacitate de 1,0 milioane de tone pe an. În 2007, LGOK a finalizat construcția celei de-a doua etape a fabricii de producție HBI (HBI-2) folosind tehnologia MIDREX cu o capacitate de producție de 1,4 milioane de tone pe an. În prezent, capacitatea de producție a LGOK este de 2,4 milioane de tone de HBI pe an.

După carieră, am vizitat Uzina Electrometalurgică Oskol (OEMK), care face parte din segmentul Metalurgic al companiei. Într-unul dintre atelierele fabricii se produc astfel de țagle de oțel. Lungimea acestora poate ajunge de la 4 la 12 metri, în funcție de dorințele clienților.

Vezi un snop de scântei? În acel loc, o bară de oțel este tăiată.

O mașină interesantă cu o găleată, numită vagon cu găleată, zgura este turnată în ea în timpul procesului de producție.

În atelierul alăturat al OEMK, barele de oțel de diferite diametre, care au fost laminate într-un alt atelier, sunt strunite și lustruite. Apropo, această fabrică este a șaptea cea mai mare întreprindere din Rusia pentru producția de oțel și produse din oțel.În 2011, ponderea producției de oțel la OEMK a fost de 5% din totalul oțelului produs în Rusia, ponderea produselor laminate, de asemenea s-a ridicat la 5%.

OEMK folosește tehnologii avansate, inclusiv reducerea directă a fierului și topirea cu arc electric, ceea ce asigură producerea de metal de înaltă calitate cu un conținut redus de impurități.

Principalii consumatori de produse din oțel OEMK pe piața rusă sunt întreprinderile din industria auto, construcții de mașini, țevi, feronerie și rulmenți.

Produsele din oțel OEMK sunt exportate în Germania, Franța, SUA, Italia, Norvegia, Turcia, Egipt și multe alte țări.

Fabrica a stăpânit producția de produse lungi pentru fabricarea produselor utilizate de cei mai mari producători auto din lume, precum Peugeot, Mercedes, Ford, Renault, Volkswagen. Rulmenții pentru aceleași mașini străine sunt fabricați din unele produse.

Apropo, aceasta nu este prima dată când observ femei - macarale în astfel de industrii.

La această fabrică, curățenie aproape sterilă, nu tipică pentru astfel de industrii.

Ca niște bare de oțel bine pliate.

La cererea clientului, pe fiecare produs este lipit un autocolant.

Numărul de căldură și codul gradului de oțel sunt ștampilate pe autocolant.

Capătul opus poate fi marcat cu vopsea, iar etichetele cu numărul contractului, țara de destinație, calitatea oțelului, numărul de căldură, dimensiunea în milimetri, numele furnizorului și greutatea pachetului sunt atașate fiecărui pachet pentru produsele finite.

Aceste produse sunt standardele după care se reglează echipamentele pentru rularea de precizie.

Și această mașină poate scana produsul și poate identifica microfisurile și defecte înainte ca metalul să ajungă la client.

Compania ia foarte în serios siguranța.

Toată apa folosită în producție este purificată de cele mai recent instalate echipamente de ultimă generație.

Aceasta este stația de tratare a apelor uzate a uzinei. După procesare, este mai curat decât în ​​râul unde este aruncat.

Apă tehnică, aproape distilată. Ca orice apă industrială, nu o poți bea, dar o poți încerca o dată, nu este periculoasă pentru sănătate.

A doua zi am mers la Zheleznogorsk, situat în regiunea Kursk. Acolo se află Mikhailovsky GOK. Fotografia prezintă complexul mașinii de prăjire nr. 3 în construcție. Aici se vor produce pelete.

În construcția sa vor fi investiți 450 de milioane de dolari. Întreprinderea va fi construită și pusă în funcțiune în 2014.

Acesta este aspectul plantei.

Apoi am mers la cariera lui Mikhailovsky GOK. Adâncimea carierei MGOK este de peste 350 de metri de suprafața pământului, iar dimensiunea acesteia este de 3 pe 7 kilometri. Pe teritoriul său sunt de fapt trei cariere, acest lucru se vede în imaginea din satelit. Una mare și două mai mici. În aproximativ 3-5 ani, cariera va crește atât de mult încât va deveni una mare și, eventual, va ajunge din urmă cu dimensiunea carierei Lebedinsky.

În carieră sunt angajate 49 de basculante, 54 de unități de tracțiune, 21 de locomotive diesel, 72 de excavatoare, 17 instalații de foraj, 28 de buldozere și 7 motogredere.

În caz contrar, exploatarea minereului la MGOK nu diferă de LGOK.

De data aceasta, am reușit totuși să ajungem la fabrică, unde concentratul de minereu de fier este transformat în produsul final - peleți.
Peleții sunt bulgări de concentrat de minereu zdrobit. Semifabricat al producției metalurgice a fierului. Este un produs de îmbogățire a minereurilor purtătoare de fier prin metode speciale de concentrare. Este folosit în producția de furnal pentru a produce fontă brută.

Pentru producerea peleților se folosește concentrat de minereu de fier. Pentru a îndepărta impuritățile minerale, minereul original (brut) este mărunțit fin și îmbogățit în diferite moduri.

Procesul de fabricare a peleților este adesea denumit „peletizare”. Amestecul, adică un amestec de concentrate fin divizate de minerale care conțin fier, flux (aditivi care reglează compoziția produsului) și aditivi de întărire (de obicei argilă bentonită), este umezit și peletizat în boluri rotative (granulatoare) sau tamburi de peletizare. Sunt cele mai multe din imagine.

Să ne apropiem.

Ca urmare a peletizării se obțin particule aproape sferice cu diametrul de 5÷30 mm.

Destul de interesant de urmărit procesul.

Peleții sunt apoi ghidați de-a lungul centurii în camera de ardere.

Se usucă și se ard la temperaturi de 1200 ÷ 1300 ° C pe instalații speciale - mașini de ardere. Mașinile de prăjire (de obicei de tip transportor) sunt un transportor de cărucioare de ardere (paleți) care se deplasează de-a lungul șinelor.

Dar în imagine - un concentrat, care va cădea în curând în tobe.

În partea superioară a mașinii de calcinare, deasupra cărucioarelor de calcinare, se află o vatră de încălzire, în care se ard combustibili gazoși, solizi sau lichizi și se formează un purtător de căldură pentru uscarea, încălzirea și calcinarea peletelor. Există mașini de prăjire cu răcire pe peleți direct pe mașină și cu răcitor extern. Din păcate, noi nu am văzut acest proces.

Peleții prăjiți dobândesc rezistență mecanică ridicată. Prăjirea îndepărtează o parte semnificativă a contaminanților sulfurosi. Așa arată produsul finit.

În ciuda faptului că echipamentul a fost în funcțiune încă din vremea sovietică, procesul este automatizat și nu necesită un număr mare de personal pentru a-l controla.

Minereul de fier a început să fie extras de om cu multe secole în urmă. Chiar și atunci, avantajele folosirii fierului au devenit evidente.

Găsirea formațiunilor minerale care conțin fier este destul de ușoară, deoarece acest element reprezintă aproximativ cinci la sută din scoarța terestră. În general, fierul este al patrulea element cel mai abundent din natură.

Este imposibil de găsit în forma sa pură, fierul este conținut într-o anumită cantitate în multe tipuri de roci. Minereul de fier are cel mai mare conținut de fier, extragerea metalului din care este cea mai profitabilă din punct de vedere economic. Cantitatea de fier conținută în acesta depinde de originea sa, proporția normală a căreia este de aproximativ 15%.

Compoziție chimică

Proprietățile minereului de fier, valoarea și caracteristicile sale depind direct de compoziția sa chimică. Minereul de fier poate conține cantități variate de fier și alte impurități. În funcție de aceasta, există mai multe tipuri:

• foarte bogat când conținutul de fier din minereuri depășește 65%;
• bogat, procentul de fier în care variază de la 60% la 65%;
• mediu, de la 45% și peste;
• săracă, în care procentul de elemente utile nu depășește 45%.

Cu cât sunt mai multe impurități secundare în compoziția minereului de fier, cu atât este nevoie de mai multă energie pentru prelucrarea acestuia, iar producția de produse finite este mai puțin eficientă.

Compoziția rocii poate fi o combinație de diferite minerale, roci sterile și alte impurități, al căror raport depinde de depozitul său.

Minereurile magnetice se disting prin faptul că se bazează pe un oxid care are proprietăți magnetice, dar la încălzire puternică se pierd. Cantitatea de acest tip de rocă în natură este limitată, dar conținutul de fier din acesta poate să nu fie inferior minereului de fier roșu. În exterior, arată ca niște cristale solide de negru și albastru.

Minereul de fier este o rocă de minereu pe bază de siderit. Foarte des conține o cantitate semnificativă de argilă. Acest tip de rocă este relativ greu de găsit în natură, ceea ce, având în vedere cantitatea mică de fier, îl face să fie rar folosit. Prin urmare, este imposibil să le atribuim tipurilor industriale de minereuri.

Pe lângă oxizi, în natură se găsesc și alte minereuri pe bază de silicați și carbonați. Cantitatea de fier din rocă este foarte importantă pentru utilizarea sa industrială, dar prezența unor produse secundare utile, cum ar fi nichelul, magneziul și molibdenul este, de asemenea, importantă.

Industrii de aplicare

Domeniul de aplicare al minereului de fier este aproape complet limitat la metalurgie. Este folosit în principal pentru topirea fontei, care este extrasă folosind cuptoare cu vatră deschisă sau convertizor. Astăzi, fonta este folosită în diverse sfere ale activității umane, inclusiv în majoritatea tipurilor de producție industrială.

În nu mai puțină măsură sunt folosite diferite aliaje pe bază de fier - oțelul a găsit cea mai largă aplicație datorită rezistenței și proprietăților sale anticorozive.

Fonta, oțelul și diverse alte aliaje de fier sunt utilizate în:

1. Inginerie mecanică, pentru producția de diverse mașini-unelte și aparate.
2. Industria auto, pentru fabricarea motoarelor, carcaselor, cadrelor, precum și a altor componente și piese.
3. Industrii militare și de rachete, în producția de echipamente speciale, arme și rachete.
4. Construcție, ca element de armare sau ridicare a structurilor portante.
5. Industria ușoară și alimentară, ca containere, linii de producție, diverse unități și dispozitive.
6. Industria minieră, ca mașini și echipamente speciale.

Zăcăminte de minereu de fier

Rezervele de minereu de fier din lume sunt limitate ca cantitate și locație. Zonele de acumulare a rezervelor de minereu se numesc depozite. Astăzi, zăcămintele de minereu de fier sunt împărțite în:

1. Endogen. Ele se caracterizează printr-o locație specială în scoarța terestră, de obicei sub formă de minereuri de titanomagnetit. Formele și locațiile unor astfel de incluziuni sunt variate, pot fi sub formă de lentile, straturi situate în scoarța terestră sub formă de depozite, depozite asemănătoare vulcanilor, sub formă de diverse vene și alte forme neregulate.
2. Exogen. Acest tip include zăcăminte de minereu de fier brun și alte roci sedimentare.
3. Metamorfogen. Care includ depozite de cuarțit.

Depozitele de astfel de minereuri pot fi găsite pe toată planeta noastră. Cel mai mare număr de depozite este concentrat pe teritoriul republicilor post-sovietice. Mai ales Ucraina, Rusia și Kazahstan.

Țări precum Brazilia, Canada, Australia, SUA, India și Africa de Sud au rezerve mari de fier. În același timp, aproape fiecare țară de pe glob are propriile zăcăminte dezvoltate, în caz de lipsă, rasa este importată din alte țări.

Îmbogățirea minereurilor de fier

După cum am menționat, există mai multe tipuri de minereuri. Bogații pot fi prelucrați imediat după ce au fost extrași din scoarța terestră, alții trebuie să fie îmbogățiți. Pe lângă procesul de valorificare, prelucrarea minereului include mai multe etape, precum sortarea, zdrobirea, separarea și aglomerarea.

Până în prezent, există mai multe modalități principale de îmbogățire:

1. Flushing.

Este folosit pentru curățarea minereurilor de impuritățile laterale sub formă de argilă sau nisip, care sunt spălate cu jeturi de apă de înaltă presiune. Această operațiune vă permite să creșteți cantitatea de fier din minereul sărac cu aproximativ 5%. Prin urmare, este utilizat numai în combinație cu alte tipuri de îmbogățire.

1. Curățare gravitațională.

Se realizează folosind tipuri speciale de suspensii, a căror densitate depășește densitatea rocii sterile, dar este inferioară densității fierului. Sub influența forțelor gravitaționale, componentele laterale se ridică în sus, iar fierul se scufundă în partea de jos a suspensiei.

1. separare magnetică.

Cea mai comună metodă de îmbogățire, care se bazează pe un nivel diferit de percepție de către componentele minereului a impactului forțelor magnetice. O astfel de separare poate fi efectuată cu rocă uscată, rocă umedă sau într-o combinație alternativă a celor două stări.

Pentru prelucrarea amestecurilor uscate și umede se folosesc tobe speciale cu electromagneți.

1. Plutirea.

Pentru această metodă, minereul zdrobit sub formă de praf este coborât în ​​apă cu adăugarea unei substanțe speciale (agent de flotație) și aer. Sub acțiunea reactivului, fierul se unește cu bulele de aer și se ridică la suprafața apei, iar roca sterilă se scufundă în fund. Componentele care conțin fier sunt colectate de la suprafață sub formă de spumă.

Procesul de producere a fierului începe cu topirea fontei, care conține o cantitate semnificativă de carbon (care intră în fontă din cocs sau cărbune folosit pentru topirea minereului). Fonta este foarte dura, dar fragilă. Carbonul poate fi îndepărtat complet din fontă. Fierul forjat rezultat este un material maleabil, dar relativ moale. Se introduce din nou o anumita cantitate de carbon in el si ca rezultat se obtine un otel care are suficienta duritate si in acelasi timp suficienta duritate.

Calculați cantitatea de energie electrică necesară pentru a topi 1 tonă de fontă într-un cuptor electric, dacă acceptăm a) reacția de reducere a fierului în cuptor se desfășoară conform schemei

Toate procesele metalurgice pot fi împărțite în primare și secundare. În cadrul proceselor primare se înțelege extracția metalului din diverse materii prime naturale sau artificiale (procesul în furnal, producția directă a fierului, topirea negru și

În toate procesele de topire, oțelul lichid conține o cantitate mică de oxigen dizolvat (până la 0,1%). În timpul cristalizării oțelului, oxigenul interacționează cu carbonul dizolvat, formând monoxid de carbon (P). Acest gaz (precum și alte gaze dizolvate în oțel lichid) este eliberat din oțel sub formă de bule. În plus, oxizii de fier și impuritățile metalice sunt eliberați de-a lungul granițelor oțelului. Toate acestea conduc la o deteriorare a proprietăților mecanice ale oțelului.

Manganul este extras sub formă de feromangan care conține 85-88% mangan, până la 7% carbon, restul este fier. Topirea feromanganului dintr-un amestec de mangan și minereuri de fier se realizează folosind cărbune ca agent reducător. Ecuația reacției de reducere a MnOz

Când carbonul și impuritățile sunt oxidate, o parte din fierul metalic este oxidat la FeO oxid (deșeuri de metal). Pentru a reduce pierderile de metal, acesta este regenerat, adică redus la fier. În conformitate cu aceasta, în procesul de topire a oțelului, se disting două perioade consecutive - oxidarea și reducerea, care pot fi reprezentate de schemă.

B. Perioada de recuperare a topirii în topirea oțelului cu convertizor de oxigen este separată spațial de perioada de oxidare și are loc după eliberarea oțelului din convertor în oală. Concomitent cu reducerea oxidului de fier FeO în

Procesul tehnologic de prelucrare a minereului de fier, cărbunelui, calcarului și combustibililor hidrocarburi în produsul final poate fi împărțit în 3-4 etape principale, care sunt efectuate separat pentru a obține un anumit produs, care este procesat într-un nou tip de produs la următoarea etapă. Diferitele etape ale procesului pot avea loc în aceeași unitate de proces. Acest lucru va ajuta nu numai la economisirea energiei și a costurilor de transport, ci și la simplificarea procesului. Principalele etape tehnologice în producția de fier și oțel sunt următoarele: pregătirea materiilor prime (cocsificarea cărbunelui, prăjirea calcarului, producerea de sinterizare a minereului de fier și peleți) producerea fontei (topire la furnal, producerea fierului burete prin reducerea directă a fierului) convertoare de oxigen) produse laminate (turnare continuă a semifabricatelor, laminare oțel secțiuni, producție de țevi, forjare).

Primele metale folosite au fost probabil aurul și argintul, deoarece pot fi găsite în natură în stare liberă. Au fost folosite în principal în obiecte decorative. Cuprul a început să fie folosit în jurul anului 8000 î.Hr. pentru fabricarea de unelte, arme, ustensile de bucătărie și bijuterii. În jurul anului 3800 î.Hr., a fost inventat bronzul - un aliaj de cupru și staniu. Ca urmare, omenirea a trecut din epoca de piatră la epoca bronzului. Apoi a fost găsită o metodă de topire a fierului și a început epoca fierului. Pe măsură ce oamenii își acumulau experiența chimică, gama de materiale utile pe care omul a învățat să le obțină prin prelucrarea unei game largi de minereuri s-a extins.

Metodele pirometalurgice de topire a cuprului sunt nepotrivite pentru prelucrarea minereurilor sărace care nu pot fi îmbogățite. În această categorie sunt incluse minereurile oxidate, atât sărace, cât și mai bogate, precum și haldele de minereuri cu sulfuri sărace și sterile de la îmbogățire. Pentru această materie primă se folosesc metode de levigare a cuprului din minereu și extragerea acestuia din soluții prin precipitare a fierului sau electroliză cu anozi insolubili.

Cel mai comun minereu din care se obține cromul este minereul de crom de fier FeCgaO. Calculați conținutul (în procente) de impurități din minereu, dacă se știe că 240 kg de ferocrom (un aliaj de fier cu crom) care conține 65% crom s-au obținut din 1 tonă din acesta în timpul topirii.

Care este conținutul relativ în greutate de fier din acest minereu (în procente) Cât de mult carbon este necesar pentru a topi fierul din

Cu utilizarea complexă a minereurilor sulfurate polimetalice, pentru topirea fierului se obțin diferite metale neferoase, acid sulfuric și oxid de fier. Exemple de utilizare complexă a materialelor naturale, care sunt amestecuri de substanțe organice, sunt cocsificarea cărbunelui cu industriile chimice însoțitoare, prelucrarea petrolului, șisturilor, turbei și lemnului. Din fiecare tip de combustibil se obțin sute de produse. Anterior, când cărbunele era cocs, singurul produs al acestui proces era cocsul, gazul era ars în cuptoare, iar gudronul era aruncat. În prezent, hidrocarburile benzenice, amoniacul, hidrogenul sulfurat și alte obiecte de valoare sunt izolate din gazul cuptorului de cocs.

Topirea sticlei. Sticla poate fi transparentă sau translucidă, incoloră sau colorată. Este un produs de topire la temperaturi ridicate a unui amestec de siliciu (cuarț sau nisip), sodă și calcar. Pentru a obține proprietăți optice și fizice specifice sau neobișnuite, alte materiale (aluminiu, potasiu, borat de sodiu, silicat de plumb sau carbonat de bariu) sunt utilizate ca aditiv la topitură sau ca înlocuitor pentru o parte din soda și calcarul din încărcătură. Topiturile colorate se formează ca urmare a adăugării de oxizi de fier sau crom (galben sau verde), sulfură de cadmiu (portocaliu), oxizi de cobalt (albastru), mangan (magenta) și nichel (violet). Temperaturile la care aceste ingrediente trebuie încălzite sunt peste 1500°C. Sticla nu are un punct de topire specific și se înmoaie la o stare lichidă la o temperatură de 1350-1600 °C. Consumul de energie chiar și în cuptoarele bine proiectate este de aproximativ 4187 kJ/kg de sticlă produsă. Temperatura necesară a flăcării (1800-1950 °C) este atinsă prin arderea gazului amestecat cu aer, încălzit la 1000 °C într-un schimbător de căldură regenerativ, care este construit din cărămizi refractare și încălzit de către produsele de evacuare ale arderii. Gazul este suflat în fluxul de aer cald prin pereții laterali ai capului superior al regeneratorului, care este camera de ardere principală, iar produsele de ardere, după ce degajă căldură masei de sticlă, părăsesc cuptorul și intră în regenerator. situat vizavi. Când temperatura de preîncălzire a aerului de ardere scade semnificativ, fluxurile de aer și de produse de ardere sunt inversate și gazul va fi introdus în fluxul de aer încălzit în regeneratorul opus.

Electrozii corona din precipitatoarele electrostatice verticale sunt un fir rotund subțire, un fir cu vârfuri mici sau un fir cu o secțiune transversală pătrată sau în formă de stea. Datorită faptului că electrozii de descărcare au adesea mai mult de 6 m lungime, firul rotund, deși suficient de subțire pentru a oferi o coroană stabilă, poate să nu fie suficient de puternic, mai ales că este supus vibrațiilor în timpul scuturării. În acest sens, se folosește un fir de un calibru mai mare cu o secțiune transversală sub formă de pătrat sau stea, cu margini ascuțite care asigură formarea unei coroane stabile. Electrozii de sârmă ghimpată sunt preferați în unele precipitatoare electrostatice și, mai recent, au fost utilizați pentru a depune ceața de oxid de fier în fabricarea oțelului cu oxi-combustibil.

Principiul utilizării deșeurilor industriale (utilizarea integrată a materiilor prime, tehnologie fără deșeuri). Transformarea deșeurilor în produse secundare ale producției permite o mai bună utilizare a materiilor prime, ceea ce la rândul său reduce costul de producție și previne poluarea mediului. De exemplu, metalele neferoase, sulful, acidul sulfuric și oxidul de fier (III) sunt obținute din minereurile sulfurate polimetalice în timpul procesării complexe pentru topirea fierului. Utilizarea integrată a materiilor prime este baza pentru combinarea întreprinderilor. În același timp, apar noi industrii care prelucrează deșeurile din întreprinderea principală, ceea ce dă un efect economic ridicat și este un element esențial al chimizării economiei naționale.

Metalele pot fi extrase din minereurile lor direct prin reducere electrolitică sau chimică. Reducerea electrolitică, despre care a fost deja discutată în Sec. 19.6 este folosit la scară industrială pentru a obține cele mai active metale sodiu, magneziu și aluminiu. Metalele mai puțin active cuprul, fierul și zincul sunt produse comercial prin reducere chimică, majoritatea metalelor mai puțin active fiind produse prin reducerea topiturii la temperatură ridicată. Prin urmare, astfel de procese se numesc topire.

Dioxidul de carbon se formează din reducerea oxidului de fier [ecuația (22.20)], precum și din descompunerea calcarului. Dar calcarul joacă un rol în topirea fierului nu numai ca furnizor de dioxid de carbon. Minereul care este recuperat conține de obicei

Când fierul este topit, zgura plutește pe suprafața metalului topit, protejându-l de oxidarea de către aerul care intră. Fierul și zgura rezultate sunt îndepărtate periodic din cuptor. Fierul obținut într-un furnal se numește fontă și conține până la 5% carbon și până la 2% alte impurități, siliciu, fosfor și sulf.

Când fierul este topit într-un furnal, au loc o varietate de procese chimice, în special, reducerea oxidului de fier (III) cu monoxid de carbon (II), care poate fi exprimată prin ecuație

Reacțiile chimice în topirea fierului și a oțelului au loc în principal în soluții. Fierul lichid și oțelul sunt soluții ale diferitelor elemente din fier. În furnalele și cuptoarele de topire a oțelului, acestea interacționează cu zgura lichidă - o soluție de oxizi.

Seleniul și teluriul se găsesc în minerale rare precum C3Se, Pb5e, A25e, Cu2Te, PbTe, A2Te și AuTe, precum și ca impurități în minereurile sulfurate de cupru, fier, nichel și plumb. Din punct de vedere industrial, minereurile de cupru sunt surse importante de extracție a acestor elemente. În timpul arderii lor în timpul topirii cuprului metalic, cea mai mare parte a seleniului și teluriului rămân în cupru. În timpul purificării electrolitice a cuprului, descrisă în Sec. 19.6, impurități precum seleniul și telurul, împreună cu metalele prețioase aur și argint, se acumulează în așa-numitul nămol anodic. Când nămolul anodic este tratat cu acid sulfuric concentrat la aproximativ 400°C, seleniul este oxidat la dioxid de seleniu, care se sublimează din amestecul de reacție.

În unele cazuri (de exemplu, la topirea oțelului pentru transformatoare), este necesar să se obțină o concentrație foarte scăzută de carbon de 0,002-0,003%. Din ecuația de mai sus se poate observa că pentru aceasta este necesară scăderea pco.Utilizarea cuptoarelor cu vid în metalurgia modernă face posibilă topirea fierului și a oțelului cu un conținut minim de carbon.

Când fierul este topit din minereu de fier magnetic, una dintre reacțiile care au loc într-un furnal este exprimată prin ecuația Res04 + CO = ZReO + Oj folosind datele din tabel. 5 aplicații, determină efectul termic al reacției. În ce direcție se va deplasa echilibrul acestei reacții dacă temperatura crește?

Minereu de fier magnetic Oxid de fier Conținut de fier 50-70%, compus în principal din oxid de fier (11, ill) Pb3O, materie primă pentru producția de fier, aditiv în producția de oțel (topire)

U-88. Din 1 tonă de minereu de crom fier, Fe(CrO2)a s-a format în timpul topirii a 240 kg dintr-un aliaj de fier cu crom - ferocrom, care conține 65% crom. Calculați procentul de impurități din minereu.

La topirea oțelurilor cu conținut ridicat de crom de tip Kh18N10T, se formează un craniu deosebit pe suprafața de lucru a căptușelii refractare cu un conținut ridicat de AlA TiO.

Ca rezultat, în cuptor se formează două straturi de lichid - o zgură mai ușoară deasupra și o topitură constând din FeS și U2S (mat) dedesubt. Zgura este drenată, iar mata lichidă este turnată într-un convertor, în care se adaugă un flux și este suflat aer. Convertorul pentru topirea cuprului este similar cu cel folosit pentru producția de oțel, i se furnizează doar aer din lateral (când este furnizat aer de jos, cuprul este puternic răcit și se solidifică). În convertor se formează cuprul topit, sulfura de fier se transformă în oxid, care se transformă în zgură

Conținutul final de sulf în cocsul calcinat din gudronul de ulei Arlan este același ca și în cocsul din reziduul cracat al uleiului Romashkino, adică mai puțin de 1%. Restul indicatorilor sunt practic aceiași, cu excepția conținutului de vanadiu (de 1,5 ori mai mare pentru cocsul Arlan), fier și alte metale. Conținutul crescut de vanadiu în cocsul desulfurat se explică prin conținutul său ridicat în uleiul de Arlan. Din această cauză, un astfel de cocs nu poate fi utilizat în industria aluminiului. La topirea aluminiului, vanadiul, ca și alte metale, este fabricat din cocs

Lucrarea descrie efectul manganului asupra fisurarii sulfurate a otelurilor. Manganul în cantitate de la 1 la 167 o a fost introdus în topire în fier fier cu 0,04% C, în oțel 20 și în oțel U8. Rezultatele cercetării sunt prezentate în tabel. 1.2, din care se poate observa că alierea oțelurilor cu mangan crește susceptibilitatea acestora la fisurare într-un mediu care conține hidrogen sulfurat, iar efectul negativ al manganului depinde de conținutul de carbon din oțel. Deci, efectul negativ al manganului pentru fier, oțel 20 și oțel U8 începe să se manifeste la conținutul său de 3 2 n 1%, respectiv. Efectul negativ al manganului asupra fisurarii otelurilor este asociat de autori cu aparitia

În metalurgie, un aliaj de fier și siliciu, ferosiliciu, este de mare importanță. Este utilizat pentru dezoxidarea multor tipuri de oțel și pentru producerea de feroaliaje siliciu-carbon. Ferosiliciul cu un conținut de 9-17% 51 este topit în furnalele din cuarț, așchii de fier și cocs. Ferosiliciul cu un conținut ridicat de siliciu este un material promițător pentru fabricarea pieselor de echipamente chimice datorită rezistenței sale excepționale la acizi. Este utilizat pe scară largă ca agent reducător în topirea silicomanganului, ferotungstenului, feromolibdenului. Adăugarea de siliciu la oțel sub formă de ferosiliciu în timpul topirii acestuia îi conferă elasticitate și crește rezistența la coroziune.

Unele caracteristici ale unui proces tipic de topire pot fi ilustrate prin reducerea fierului. Topirea continuă a fierului se realizează într-un reactor special numit furnal; reprezentarea sa schematică este prezentată în fig. 22.16. Un amestec de cocs, calcar și minereu zdrobit, care de obicei conține FejO, este încărcat în furnal de sus. (Cocsul este un reziduu solid obținut din cocsificarea combustibililor naturali, în principal a cărbunelui, pentru a îndepărta componentele volatile din aceștia.) Aerul încălzit, uneori îmbogățit cu oxigen, este forțat în cuptor de jos. Pentru a obține 1 tonă de fier sunt necesare aproximativ 2 tone de minereu, 1 tonă de cocs și 0,3 tone de calcar. Un furnal poate produce până la 2000 de tone de fier pe zi. Aerul injectat în cuptor reacționează cu carbonul, formând CO. În acest caz, se eliberează o astfel de cantitate de căldură încât în ​​partea inferioară a cuptorului se dezvoltă o temperatură de ordinul a 1500 ° C. Reducerea fierului metalic poate fi descrisă prin reacții

Câte tone de minereu de fier magnetic, constând din 90% FegOi, pot fi produse prin topirea a 2 tone de fontă brută cu conținut de fier de 93%, dacă randamentul produsului este de 92%

Introducerea siliciului în oțel și fontă este însoțită de formarea de siliciuri de fier (ferosiliciu FeSi). Fonta care conține 15-17% siliciu este rezistentă la acizi. Ferosiliciul este adăugat în oțel în timpul topirii pentru a elimina oxigenul pe care îl conține.

STEIN este un produs intermediar în topirea anumitor metale neferoase (Cu, N1, Pv etc.) din minereurile lor lipidice sz. Sh. - un aliaj de sulfură de fier cu sulfuri ale metalelor obținute (de exemplu, Cu, 8).

Fenomenul de scădere a punctului de topire al soluțiilor este de mare importanță atât în ​​natură, cât și în tehnologie. De exemplu, topirea fontei din minereu de fier este mult facilitată de faptul că punctul de topire al fierului este scăzut cu aproximativ 400 ° C datorită faptului că carbonul și alte elemente se dizolvă în el. Același lucru este valabil și pentru oxizii refractari care alcătuiesc roca sterilă, care împreună cu fluxurile (CaO) formează o soluție (zgură) care se topește la o temperatură relativ scăzută. Acest lucru face posibilă efectuarea unui proces periodic periodic în furnalele înalte, eliberând fontă lichidă și zgură din acestea. ]

Minereul de fier se obține în mod obișnuit: exploatare în cariera sau subterană și transportul ulterioar pentru pregătirea inițială, unde materialul este zdrobit, spălat și prelucrat.

Minereul este turnat într-un furnal și explodat cu aer cald și căldură, ceea ce îl transformă în fier topit. Apoi este scos din fundul cuptorului în forme cunoscute sub numele de porci, unde este răcit pentru a produce fontă. Este transformat în fier forjat sau prelucrat în oțel în mai multe moduri.

Ce este oțelul?

La început a existat fierul. Este unul dintre ele.Se gaseste aproape peste tot, in combinatie cu multe alte elemente, sub forma de minereu. În Europa, începutul lucrului cu fier datează din anul 1700 î.Hr.

În 1786, oamenii de știință francezi Berthollet, Monge și Vandermonde au determinat cu exactitate că diferența dintre fier, fontă și oțel se datorează conținutului diferit de carbon. Cu toate acestea, oțelul, fabricat din fier, a devenit rapid cel mai important metal al Revoluției Industriale. La începutul secolului al XX-lea, producția mondială de oțel era de 28 de milioane de tone, de șase ori mai mult decât în ​​1880. Până la începutul Primului Război Mondial, producția sa a fost de 85 de milioane de tone. În câteva decenii, practic a înlocuit fierul.

În prezent există peste 3.000 de mărci catalogate (formulări chimice), fără a se număra pe cele create pentru a răspunde nevoilor individuale. Toate contribuie la transformarea oțelului în cel mai potrivit material pentru provocările viitorului.

Materii prime pentru fabricarea oțelului: primare și secundare

Topirea acestui metal folosind multe componente este cea mai comună metodă de extracție. Materialele de încărcare pot fi atât primare, cât și secundare. Compoziția principală a încărcăturii, de regulă, este 55% fontă și 45% din fier vechi. Feroaliajele, fonta transformată și metalele pure comercial sunt utilizate ca element principal al aliajului, de regulă, toate tipurile de metal feros sunt clasificate ca secundare.

Minereul de fier este cea mai importantă și de bază materie primă din industria siderurgică. Este nevoie de aproximativ 1,5 tone din acest material pentru a produce o tonă de fontă. Aproximativ 450 de tone de cocs sunt folosite pentru a produce o tonă de fontă. Multe fabrici metalurgice chiar folosesc

Apa este o materie primă importantă pentru metalurgia feroasă. Este folosit în principal pentru stingerea cocsului, răcirea furnalelor, generarea de abur în ușile echipamentelor hidraulice și îndepărtarea apelor uzate. Este nevoie de aproximativ 4 tone de aer pentru a produce o tonă de oțel. Fluxul este utilizat în furnal pentru a extrage contaminanții din minereul de topire. Calcarul și dolomita se combină cu impuritățile extrase pentru a forma zgură.

Atât furnalele, cât și cele din oțel sunt căptușite cu materiale refractare. Se folosesc pentru cuptoare de fațare destinate topirii minereului de fier. Pentru turnare se folosește dioxid de siliciu sau nisip. Pentru producerea oțelului de diferite grade se utilizează aluminiu, crom, cobalt, cupru, plumb, mangan, molibden, nichel, staniu, wolfram, zinc, vanadiu etc.. Dintre toate aceste feroaliaje, manganul este utilizat pe scară largă în fabricarea oțelului.

Deșeurile de fier obținute din structurile demontate ale fabricilor, utilajelor, vehiculelor vechi etc., sunt reciclate și utilizate pe scară largă în această industrie.

Fontă pentru oțel

Oțelul este topit folosind fontă mult mai des decât cu alte materiale. Fonta este un termen care se referă de obicei la fonta cenușie, dar este, de asemenea, identificat cu un grup mare de feroaliaje. Carbonul reprezintă aproximativ 2,1 până la 4% în greutate, în timp ce siliciul reprezintă de obicei 1 până la 3% în greutate în aliaj.

Topirea fierului și a oțelului are loc la un punct de topire între 1150 și 1200 de grade, care este cu aproximativ 300 de grade mai mic decât punctul de topire al fierului pur. Fonta prezintă, de asemenea, o fluiditate bună, prelucrabilitate excelentă, rezistență la deformare, oxidare și turnare.

Oțelul este, de asemenea, un aliaj de fier cu un conținut variabil de carbon. Conținutul de carbon al oțelului este de 0,2 până la 2,1% în greutate și este cel mai economic material de aliere pentru fier. Topirea oțelului din fontă este utilă pentru o varietate de scopuri de inginerie și structurale.

Minereu de fier pentru oțel

Procesul de fabricare a oțelului începe cu prelucrarea minereului de fier. Roca care conține minereu de fier este zdrobită. Minereul este extras cu role magnetice. Minereul de fier cu granulație fină este procesat în bulgări cu granulație grosieră pentru a fi utilizat într-un furnal. Cărbunele este purificat de impurități în care dă o formă aproape pură de carbon. Amestecul de minereu de fier și cărbune este apoi încălzit pentru a produce fier topit sau fontă brută, din care este fabricat oțelul.

În cuptorul principal cu oxigen, minereul de fier topit este principala materie primă și este amestecat cu diverse cantități de resturi de oțel și aliaje pentru a produce diferite grade de oțel. Într-un cuptor cu arc electric, deșeurile de oțel reciclate sunt topite direct în oțel nou. Aproximativ 12% din oțel este fabricat din material reciclat.

Tehnologia de topire

Topirea este un proces prin care un metal este obținut fie ca element, fie ca simplu compus din minereul său prin încălzire peste punctul său de topire, de obicei în prezența agenților oxidanți precum aerul sau a agenților reducători precum cocsul.

În tehnologia de fabricare a oțelului, un metal care este combinat cu oxigen, cum ar fi oxidul de fier, este încălzit la o temperatură ridicată, iar oxidul se formează în combinație cu carbonul din combustibil, care este eliberat sub formă de monoxid de carbon sau dioxid de carbon.
Alte impurități, denumite colectiv fire, sunt îndepărtate prin adăugarea unui curent cu care se combină pentru a forma zgură.

Topirea modernă a oțelului folosește un cuptor cu reverberație. Minereul concentrat și fluxul (de obicei calcar) sunt încărcate în partea de sus, în timp ce mata topită (o combinație de cupru, fier, sulf și zgură) este extrasă de jos. Un al doilea tratament termic într-un cuptor convertor este necesar pentru a îndepărta fierul de pe suprafața mată.

Metoda convectorului de oxigen

Procesul de bază cu oxigen este cel mai important proces de fabricare a oțelului din lume. Producția mondială de oțel de convertizor în 2003 a fost de 964,8 milioane de tone sau 63,3% din producția totală. Producția de convertizor este o sursă de poluare a mediului. Principalele probleme ale acesteia sunt reducerea emisiilor, deversarilor si reducerea deseurilor. Esența lor constă în utilizarea energiei secundare și a resurselor materiale.

Căldura exotermă este generată de reacțiile de oxidare în timpul purgerii.

Principalul proces de topire a oțelului folosind rezerve proprii:

• Fierul topit (uneori numit metal fierbinte) dintr-un furnal este turnat într-un recipient mare căptușit cu material refractar numit oală.
• Metalul din oală este trimis direct la etapa principală de producție a oțelului sau de pretratare.
• Oxigenul de înaltă puritate la o presiune de 700-1000 kilopascali este injectat cu viteză supersonică pe suprafața băii de fier printr-o lance răcită cu apă care este suspendată în vas și ținută la câțiva metri deasupra băii.

Decizia de pretratare depinde de calitatea metalului fierbinte și de calitatea finală a oțelului dorită. Primele convertoare inferioare detașabile care pot fi detașate și reparate sunt încă în uz. S-au schimbat sulițele folosite pentru suflare. Pentru a preveni blocarea lăncii în timpul suflarii, s-au folosit gulere fante cu un vârf de cupru lung conic. Vârfurile vârfului, după ardere, ard CO format prin suflarea în CO 2 și oferă căldură suplimentară. Pentru îndepărtarea zgurii se folosesc săgeți, bile refractare și detectoare de zgură.

Metoda convectorului de oxigen: avantaje și dezavantaje

Nu necesită costul echipamentului de purificare a gazelor, deoarece formarea de praf, adică evaporarea fierului, este redusă de 3 ori. Datorită scăderii randamentului fierului, se observă o creștere a randamentului oțelului lichid cu 1,5 - 2,5%. Avantajul este că intensitatea suflarii în această metodă crește, ceea ce face posibilă creșterea performanței convertorului cu 18%. Calitatea oțelului este mai mare deoarece temperatura din zona de suflare este redusă, ceea ce duce la scăderea formării azotului.

Dezavantajele acestei metode de fabricare a oțelului au dus la o scădere a cererii de consum, deoarece nivelul consumului de oxigen crește cu 7% din cauza consumului ridicat de ardere a combustibilului. Există un conținut crescut de hidrogen în metalul reciclat, motiv pentru care durează ceva timp după terminarea procesului pentru a efectua o purjare cu oxigen. Dintre toate metodele, metoda convertorului de oxigen are cea mai mare formare de zgură, motivul fiind incapacitatea de a monitoriza procesul de oxidare din interiorul echipamentului.

metoda cu vatră deschisă

Procesul cu vatră deschisă, pentru cea mai mare parte a secolului al XX-lea, a fost partea principală a procesării tuturor oțelului fabricat în lume. William Siemens, în anii 1860, a căutat un mijloc de a ridica temperatura într-un cuptor metalurgic, reînviind o veche propunere de a folosi căldura reziduală generată de cuptor. A încălzit cărămida la o temperatură ridicată, apoi a folosit aceeași cale pentru a introduce aer în cuptor. Aerul preîncălzit a crescut semnificativ temperatura flăcării.

Ca combustibil se folosesc gaze naturale sau uleiuri grele pulverizate; aerul și combustibilul sunt încălzite înainte de ardere. Cuptorul este încărcat cu fier brută lichidă și resturi de oțel împreună cu minereu de fier, calcar, dolomit și fluxuri.

Cuptorul în sine este fabricat din materiale foarte refractare, cum ar fi cărămizi de magnezit pentru vetre. Cuptoarele cu vatră deschisă cântăresc până la 600 de tone și sunt de obicei instalate în grupuri, astfel încât echipamentele auxiliare masive necesare pentru încărcarea cuptoarelor și procesarea oțelului lichid să poată fi utilizate în mod eficient.

Deși procesul cu vatră deschisă a fost aproape complet înlocuit în majoritatea țărilor industrializate de procesul de bază cu oxigen și cuptorul cu arc electric, acesta face aproximativ 1/6 din tot oțelul produs la nivel mondial.

Avantajele și dezavantajele acestei metode

Avantajele includ ușurința de utilizare și ușurința de producție a oțelului aliat cu diverși aditivi care conferă materialului diverse proprietăți specializate. Aditivii și aliajele necesare se adaugă imediat înainte de terminarea topirii.

Dezavantajele includ eficiența redusă, în comparație cu metoda convertorului de oxigen. De asemenea, calitatea oțelului este mai scăzută în comparație cu alte metode de topire a metalelor.

Metoda electrică de fabricare a oțelului

Metoda modernă de topire a oțelului folosind propriile rezerve este un cuptor care încălzește un material încărcat cu un arc electric. Cuptoarele industriale cu arc variază ca dimensiuni de la unități mici cu o capacitate de aproximativ o tonă (folosite în turnătorii pentru producerea produselor din fier) ​​până la unități de 400 de tone utilizate în metalurgia secundară.

Cuptoarele cu arc folosite în laboratoarele de cercetare pot avea o capacitate de doar câteva zeci de grame. Temperaturile cuptorului cu arc electric industrial pot fi de până la 1800 °C (3,272 °F), în timp ce instalațiile de laborator pot depăși 3000 °C (5432 °F).

Cuptoarele cu arc diferă de cuptoarele cu inducție prin faptul că materialul de încărcare este expus direct la un arc electric, iar curentul din terminale trece prin materialul încărcat. Cuptorul cu arc electric este utilizat pentru producția de oțel, constă dintr-o căptușeală refractară, de obicei răcită cu apă, de dimensiuni mari, acoperită cu un acoperiș retractabil.

Cuptorul este împărțit în principal în trei secțiuni:

• Carcasă formată din pereți laterali și vas inferior din oțel.
• Vatra este formata dintr-un material refractar care extinde vasul inferior.
• Un acoperiș cu căptușeală refractară sau răcire cu apă poate fi realizat sub formă de secțiune bilă sau sub formă de trunchi de con (secțiune conică).

Avantajele și dezavantajele metodei

Această metodă ocupă o poziție de lider în domeniul producției de oțel. Metoda de topire a oțelului este utilizată pentru a crea metal de înaltă calitate, care fie este complet lipsit de impurități nedorite, fie conține o cantitate mică de impurități nedorite, cum ar fi sulful, fosforul și oxigenul.

Principalul avantaj al metodei este de încălzire, astfel încât să puteți controla cu ușurință temperatura de topire și să obțineți o rată incredibilă de încălzire a metalului. Munca automatizată va fi un plus plăcut la oportunitatea excelentă de prelucrare de înaltă calitate a diferitelor fier vechi.

Dezavantajele includ consumul mare de energie.

Cum se extrage fierul?

Fierul este cel mai important element chimic din tabelul periodic; metal, care este utilizat într-o varietate de industrii. Este extras din minereu de fier, care se află în măruntaiele pământului.

Cum se extrage fierul: metode

Există mai multe moduri de a extrage minereu de fier. Alegerea uneia sau alteia metode va depinde de locația zăcămintelor, de adâncimea minereului și de alți factori.

Fierul este extras atât în ​​mod deschis, cât și în mod închis:

1. La alegerea primei metode, este necesar să se asigure livrarea tuturor echipamentelor necesare direct pe teren propriu-zis. Aici, cu ajutorul ei, se va construi o carieră. În funcție de lățimea minereului, cariera poate fi de diferite diametre și până la 500 de metri adâncime. Această metodă de extragere a minereului de fier este potrivită dacă mineralul nu este adânc.
2. Cea mai comună este metoda închisă de extragere a minereului de fier. În timpul acesteia, sunt săpate fântâni-mine adânci până la 1000 m adâncime, pe laturile cărora sunt săpate ramuri (culoare) - drifturi. În ele sunt coborâte echipamente speciale, cu ajutorul cărora minereul este îndepărtat de pe pământ și se ridică la suprafață. În comparație cu exploatarea în cariera deschisă, exploatarea subterană a minereului de fier este mult mai periculoasă și mai costisitoare.

După ce minereul este îndepărtat din măruntaiele pământului, este încărcat pe mașini speciale de ridicare care livrează minereul întreprinderilor de procesare.

Prelucrarea minereului de fier

Minereul de fier este o rocă care conține fier. Pentru a trimite fierul în industrie în viitor, acesta trebuie extras din stâncă. Pentru a face acest lucru, fierul în sine este topit din bucăți de piatră de rocă, iar acest lucru se face la temperaturi foarte ridicate (până la 1400-1500 de grade).

De obicei, roca extrasă constă din fier, cărbune și impurități. Este încărcat în furnal și încălzit, iar cărbunele însuși menține o temperatură ridicată, în timp ce fierul capătă o consistență lichidă, după care este turnat sub diferite forme. În același timp, zgura este separată, iar fierul în sine rămâne curat.