Dökme demir üretimi - demir metalurjisi temeli

İnsanlık tarihinde bir dönem var denirDemir Çağı. O zaman, demirden yapılan benzer ürünler, emeğin taş aletlerini değiştirdi. Bu metal küçük miktarlarda olmasına rağmen çok daha erken erimişti. Temelde meteorlardan çıkan demirdi. Örneğin Irak ve Suriye anıtlarında demir nesneler bulundu. Ve bu anıtların "doğum tarihi" M.Ö. Ancak, insanlar demir cevherinden nasıl demir almayı öğrendiklerinde gerçek bir teknolojik devrim gerçekleşti. İlk başlarda Batı Asya'da yapılması öğrenildi, o zaman bu teknoloji Yunanistan ve İtalya'ya giderek Avrupa çapında yayıldı. Bu süreç, yüzyıllar boyunca mükemmelleştirildi ve yavaş yavaş, pik demir ve çelik üretimi, ulusal ekonominin diğer dallarının temeli oldu.

Ve döküm endüstrisindeki ana süreçbir alan adıdır. Ve yüksek bir fırında olur. Modern yüksek fırın güçlü ve yüksek performanslı bir ünitedir ve büyük miktarda şarj ve patlamada dökme demirlerin eritilmesi söz konusudur. Eritme metalurjisi, daha fazla yeniden eritme için fırına beslenen hammaddelerin bir karışımı olarak adlandırılır. Bu, yakıtla birlikte demir cevheridir. Üstelik, yüksek fırın demir üretiminin olanaksız hale geldiği yakıt, genellikle kömür tozu veya doğal gazla değiştirilen koktur. Bir kok - bu, hava erişimi olmadan kireçlenen aynı kömürdür. Yüksek yanma sıcaklığına sahiptir ve yüksek fırın süreçleri için iyi bir yakıttır.

Yüksek fırın, bu şekilde üretilecek şekilde tasarlanmıştırDökme demir, devam eden bir süreçtir. Demir oksit ve karbon sürekli olarak fırının şaftını aşağı doğru hareket ettirir ve hava onlara doğru hareket eder. Karbon, kokuda bulunur ve bu süreçte ikili bir rol oynar. Yakıldığında, fırını istenen sıcaklıkta ısıtır ve aynı zamanda CO gazı oluşturur. Bu gazın yardımıyla demir oksit bir metale dönüştürülür. Bu tepkimenin sonucunda, fırının tepesinde boşaltılan karbon dioksit ve dibinde açığa çıkan sıvı metal üretilir. Ve bu işlem sadece yüksek fırının onarılması gerektiğinde durdurulur. Genellikle böyle bir onarımda, sonunda soluklaşan iç tuğla (astar) değişir.

Ve böyle bir fırında dökme demir üretimiBasit denklemlerin yardımıyla tanımlamak. Fırına üflenen hava, kok ile temas eder ve onu yakar "yapar". En son yakılan, gaz halinde olan karbon monoksit oluşturur. Bu gaz, demir oksidin azaltılmasında önemli bir rol oynar. Ve bu iyileşme, cevher ve kok karışımının sıcaklığı 600-700 dereceye ulaştığında ortaya çıkar. Sonuç olarak, katı, ancak süngerimsi ve gözenekli demir oluşur. Daha sonra, erir ve dışarıda bırakıldığı fırının (bugle) daha sıcak, daha sıcak kısmına iner.

Fakat bu denklemler sadeceideal sistem. Yani, demir oksit safsız, safsızlıklar olmadan, aynı karbon için de geçerlidir. Üfleme havası bir oksijenden oluşmalıdır. Daha sonra dökme demir üretimi, yukarıda tarif edilen şemaya göre düzgün bir şekilde ilerleyecektir. Fakat aslında, demir cevheri çoğunlukla silikatlardan oluşan bir boş taştan çok (% 50'den fazla) içerir. Ve herkesin bildiği gibi hava, temelde reaksiyona girmeden fırından geçebilen azottan oluşur. Ama asıl sorun tam olarak silikatlarda. Üstelik demirden ayrılmış ve ocaktan çıkarılmışlardır, bu silikatlar sıvı bir duruma getirilmelidir. Ve silikatlar sadece CaO kireç ile etkileştikten sonra eritilir. Ve bunun için cevherle birlikte fırına bir miktar kireç taşı (akı) yüklenir. Yüksek fırının üst kısmında yer alır ve buna karşılık gelen bir reaksiyondan sonra kireçe dönüşür. Ve bu kireçle reaksiyona giren demir cevherinin silikat safsızlıkları sıvı halden eritilir ve cüruf gibi yüksek fırınlardan deşarj edilir. Ve bunun cürufu dökme demirden biraz daha azdır.

Katılaşmadan sonra, böyle bir cüruf birVitreus malzemesi koyu renklidir. Ve yakın geçmişte, metalurjik işletmelerin yakınında, bu malzemenin bütün dağlarını görebilirsiniz. Ancak şu anda dökme demir üretimi bir şekilde tatsız hale geldi, çünkü bizim zamanımızdaki cüruf geniş bir uygulama buldu. Beton ve demiryolu balastı olarak kullanılır. Buradan cüruf üretilir ve bununla birlikte yolların kaymaz kaplaması yapılır. Yüksek fırınlardan üretilen bir pik demir, çelik üretiminin temelini oluşturuyor ve demir-çelik endüstrisinin temelini oluşturuyor.