Ο ακατέργαστος σίδηρος είναι ένα πρωτάθλημα που αποτελείται από σίδερο (περίπου 0,1%), άνθρακας (από 3% έως 6%), μαγγάνιο (περίπου 0,5%), πυρίτιο (από 1% έως 4%) και θείο (περίπου 0,1%). Η παραγωγή σας εκτελείται συνήθως σε υψικαμίνους σε σχήμα κάδου, ύψους περίπου 30 μέτρων.
Ο παραγωγή τουακατέργαστος σίδηρος είναι μια δραστηριότητα της χαλυβουργίας μεγάλης οικονομικής σημασίας, διότι αντιστοιχεί σε μεγάλο μέρος του κόστους παραγωγής του ατσάλι. Η παραγωγή αυτού του κράματος πραγματοποιείται μέσω της διαδικασίας μείωσης του σιδήρου που υπάρχει στα μεταλλεύματα που περιέχουν αυτό το στοιχείο.
Ετσι το παραγωγή σιδήρου χοίρου εξαρτάται από τη χρήση μεταλλευμάτων σιδήρου, δηλαδή μεταλλεύματα που σχηματίζονται από οξείδια σιδήρου, τα οποία δεν έχουν καμία χρησιμότητα για την παραγωγή χάλυβα, αλλά είναι απαραίτητα για την εξαγωγή του σίδερο.
Υπάρχουν διάφοροι τρόποι εξαγωγής σιδήρου από μεταλλεύματα, οι οποίοι έχουν βελτιωθεί καθ 'όλη τη διάρκεια της ιστορίας, καθώς η χρήση κραμάτων που σχηματίστηκαν από σίδηρο χρονολογείται πριν από τον Χριστό. Ωστόσο, η πιο χρησιμοποιημένη τεχνική για
παραγωγή σιδήρου χοίρου είναι η μείωση των υψικαμίνων, η οποία θα εξεταστεί σε αυτό το κείμενο.Μεταλλεύματα για την παραγωγή σιδήρου χοίρου
Τα κύρια μεταλλεύματα σιδήρου που χρησιμοποιούνται στην παραγωγή σιδήρου χοίρου είναι:
Αιματίτης (Fe2Ο3);
Μαγνητίτης (Fe3Ο4);
Λεμονίτης (Fe2Ο3.ΝΗ2Ο);
Ανθρακικό Siderite (FeCO3).
Πρώτη ύλη
Για την παραγωγή χοιρινού σιδήρου σε υψικαμίνους, απαιτούνται οι ακόλουθες πρώτες ύλες για κάθε τόνο παραγόμενου υλικού:
Σιδηρομετάλλευμα: περίπου 1700 κιλά.
Κοκ (ένας τύπος άνθρακα): περίπου 500 κιλά.
Οξείδιο του ασβεστίου (CaO) ή οξείδιο του μαγνησίου (MgO): περίπου 140 kg.
Ζεστό αέρα: περίπου 1800 κιλά.
Στάδια παραγωγής σιδήρου χοίρου
1Ο Βήμα: Εξόρυξη σιδηρομεταλλεύματος;
2Ο Βήμα: Μείγμα μεταλλεύματος σιδήρου με οπτάνθρακα και οξείδιο του ασβεστίου (ή οξείδιο του μαγνησίου).
3Ο Βήμα: Έγχυση προθερμασμένου αέρα (σε θερμοκρασία περίπου 1200 ΟΝΤΟ). Το αέριο οξυγόνο στον αέρα αντιδρά με τον άνθρακα και παράγει μονοξείδιο του άνθρακα (CO), που είναι ο αναγωγικός παράγοντας στη διαδικασία παραγωγής σιδήρου χοίρου.
Γ + Ο2 → CO(σολ)
4Ο Βήμα: Η θερμότητα από τον καυτό αέρα και η καύση του άνθρακα κάνουν το σιδηρομετάλλευμα να λιώσει.
5Ο Βήμα: Ταυτόχρονα, υπάρχει μια χημική αντίδραση μεταξύ μονοξειδίου του άνθρακα και οξειδίου του σιδήρου (όπως αιματίτης), σχηματίζοντας λιωμένο μεταλλικό σίδηρο (Fe), δηλαδή χοιρινό σίδηρο, εκτός από στοιχεία όπως άνθρακας, θείο, μαγγάνιο, και τα λοιπά.
Πίστη2Ο3 + 3 CO → 2 Fe + 3CO2
Συλλογή από χυτοσίδηρο
Σημείωση: Υπάρχουν χαλυβουργικές εταιρείες που παράγουν χυτοσίδηρο που, όταν το παράγουν, τότε παράγουν χάλυβα από αυτό. Ομοίως, εξακολουθούν να υπάρχουν εκείνες οι βιομηχανίες που παράγουν μόνο χυτοσίδηρο για να χρησιμεύσουν ως πηγή εφοδιασμού για άλλους που εργάζονται με την παραγωγή και την κατασκευή χάλυβα.
Ζημιά στο περιβάλλον
Ο παραγωγή σιδήρου χοίρου Είναι εξαιρετικά σημαντικό οικονομικά και βιομηχανικά, ωστόσο, η πραγματοποίησή του, κυρίως σε υψικαμίνους, οδηγεί στις ακόλουθες περιβαλλοντικές ζημίες:
Έντονη αποψίλωση των δασών για παραγωγή άνθρακα ·
Αυξημένη εκπομπή διοξειδίου του άνθρακα στον ατμοσφαιρικό αέρα.
Εκπομπή οξειδίων του θείου στην ατμόσφαιρα.
Εκπομπή δυνητικά καρκινογόνων οργανικών ρύπων.
Ωστόσο, σε αντίθεση με την περιβαλλοντική ζημία που προκλήθηκε, αρκετές εταιρείες που πραγματοποιούν την παραγωγή χοιρινού σιδήρου πραγματοποιούν τη φύτευση δέντρων που θα χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ξυλάνθρακα. Αυτά τα δέντρα χρησιμοποιούν στη φωτοσύνθεση μέρος του διοξειδίου του άνθρακα που σχηματίζεται στην παραγωγή χυτοσιδήρου.
Από μένα. Diogo Lopes Dias
Πηγή: Σχολείο της Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/producao-ferro-gusa.htm