O grise jern er en liga sammensat af jern (ca. 0,1%), kulstof (fra 3% til 6%), mangan (ca. 0,5%), silicium (fra 1% til 4%) og svovl (ca. 0,1%). Din produktion det udføres rutinemæssigt i højovne i form af et kar, der er omkring 30 meter højt.
DET produktion afgrise jern er en aktivitet inden for stålindustrien af ekstrem økonomisk betydning, fordi den svarer til en stor del af produktionsomkostningerne for stål. Produktionen af denne legering sker gennem processen med at reducere det jern, der er til stede i malme, der indeholder dette element.
Så produktion af svinejern afhænger af brugen af jernmalm, det vil sige malme dannet af jernoxider, som ikke har brug for produktion af stål, men er afgørende for udvinding af jern.
Der er flere måder at udvinde jern fra malm, som er blevet forbedret gennem historien, da brugen af legeringer dannet af jern stammer fra før Kristus. Den mest anvendte teknik til produktion af svinejern er reduktionen i højovne, som vil blive behandlet i denne tekst.
Malm til produktion af svinejern
De vigtigste jernmalm, der anvendes til produktion af svinejern, er:
Hæmatit (Fe2O3);
Magnetit (Fe3O4);
Limonit (Fe2O3.nH2O);
Sideritcarbonat (FeCO3).
Råmateriale
Til produktion af svinejern i en højovn kræves følgende råmaterialer for hvert produceret ton materiale:
Jernmalm: ca. 1700 kg;
Koks (en type trækul): ca. 500 kg;
Calciumoxid (CaO) eller magnesiumoxid (MgO): ca. 140 kg;
Varm luft: ca. 1800 kg.
Stadier af svinejernsproduktion
1O Trin: Ekstraktion af jernmalm;
2O Trin: Blanding af jernmalm med koks og calciumoxid (eller magnesiumoxid);
3O Trin: Forvarmet luftinjektion (ved en temperatur på ca. 1200 OÇ). Oxygengassen i luften reagerer med kulet og producerer kulilte (CO), som er reduktionsmidlet i råjernsproduktionsprocessen;
C + O2 → CO(g)
4O Trin: Varmen fra den varme luft og forbrændingen af kul får jernmalmen til at smelte;
5O Trin: Samtidig er der en kemisk reaktion mellem kulilte og jernoxid (såsom hæmatit), danner smeltet metaljern (Fe), det vil sige svinejern, ud over grundstoffer såsom kulstof, svovl, mangan, etc.
Tro2O3 + 3 CO → 2 Fe + 3CO2
Samling af støbejern
Bemærk: Der er stålvirksomheder, der producerer råjern, der når de producerer det, derefter producerer stål ud af det. Ligeledes er der stadig de industrier, der kun producerer råjern til at tjene som en forsyningskilde for andre, der arbejder med produktion og fremstilling af stål.
Skader på miljøet
DET produktion af svinejern det er ekstremt vigtigt økonomisk og industrielt, men dets realisering, hovedsageligt i højovne, fører til følgende miljøskader:
Intens skovrydning til kulproduktion;
Øget emission af kuldioxid i atmosfærisk luft;
Emission af svovloxider i atmosfæren
Emission af potentielt kræftfremkaldende organiske forurenende stoffer.
I modsætning til de miljøskader, der er forårsaget, udfører adskillige virksomheder, der udfører produktionen af råjern, plantning af træer, der skal bruges til produktion af trækul. Disse træer bruger i fotosyntese en del af den kuldioxid, der dannes ved produktionen af råjern.
Af mig Diogo Lopes Dias
Kilde: Brasilien skole - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/producao-ferro-gusa.htm