Ulogu željeza u povijesti ljudske civilizacije vrlo je teško precijeniti. Upravo je to omogućilo suočavanje sa svijetom oko sebe i poslužilo je kao osnova za sve što je stvoreno u budućnosti. Naravno, prva je bila brončana, ali zbog prilično uske distribucije, postala je, kao da je to, materijal za elite koje imaju pristup izvoru sirovina. Dok su željezo, zbog prisustva gotovo bilo kojeg mjesta, svi koristili, nadmašivši broncu u svojim mogućnostima. Izvor metala su široko rasprostranjeni minerali. Ali put od njih do gotovih proizvoda vrlo je dug, pa je razumno pitati kako se i što stvara od željezne rude.
Sadržaj članka
- Nekoliko riječi o rudi
- Što se dobiva iz željezne rude?
- O vrstama željeza
- Način proizvodnje sira za proizvodnju željeza
- Lijevano željezo i njegova preraspodjela
Nekoliko riječi o rudi
Bez dodirivanja specifičnih mineralnih stijena, vrijedno je primijetiti podjelu na:
- bogate rude (udio željeza više od 50%);
- obični (25-50%);
- loša (željezo manje od 25%).
Drugi pristup razvrstavanju ruda je prema sastavu. Obično je:
- oksidi hidrati;
- željezovi oksidi;
- ugljične soli željezovog oksida.
Radi cjelovitosti podataka o rudama vrijedno je spomenuti glavne:
- magnetska željezna ruda;
- crvena željezna ruda;
- smeđa željezna ruda;
- spar željezna ruda.
Depoziti željeza rasprostranjeni su u cijelom svijetu. Za potrebe industrije primarno se koriste bogate rude, a ostale se prilično uspješno koriste. Istina, za to prolaze kroz ciklus obogaćivanja koji uključuje brojne operacije (mljevenje, pranje, pročišćavanje, loženje), uslijed kojih se povećava koncentracija željeza u sirovinama i smanjuje se sadržaj otpadne stijene i nečistoće.
Sadržaj oglašavanja ↑Što se dobiva iz željezne rude?
Najjednostavniji odgovor - željezo - iako će biti točan, nije potpun. To se dogodilo u prvoj fazi, kad su ljudi tek počeli shvaćati bit metala.
do sadržaja ↑O vrstama željeza
Prije svega, mora se reći da je željezo kovan metal srebrne boje koji lako reagira s drugim elementima, posebice s kisikom. Njegova je oznaka Fe. Zapravo se željezo u industriji ne koristi u svom čistom obliku, već se uglavnom koristi kao legura, prvenstveno s ugljikom (C). Prema svom sadržaju, oni kažu o:
- čisto željezo, C< 0,8 %;
- postao kad je C < 2,1 %;
- lijevano željezo, sa sadržajem C> 2,14%.
Dakle, glavni proizvod taljenja u suvremenoj željeznoj metalurgiji je lijevano željezo iz kojeg se naknadno dobiva čelik. I ona i lijevano željezo često se koriste kao početni materijal u raznim područjima gospodarstva. Ali ipak, ako pogledate povijesni proces, prvo je bilo željezo.
do sadržaja ↑Način proizvodnje sira za proizvodnju željeza
U ovom slučaju vrlo često je sirovina bila močvarna ruda koja je rasprostranjena u cijeloj Europi. To je omogućilo nabavku metalnog oružja, alata i kućnih potrepština gotovo svuda, što je značajno ubrzalo razvoj društva, a također otvorilo put razvoju novih, nepristupačnih teritorija.
Suština samog postupka je prilično jednostavna - u glinenoj peći nalik malom cilindru promjera oko metra, na slojeve su se sipali ruda i ugljen. Sa strane su predviđene rupe (koplje) za dovod zraka sa remenom. Peć je zapaljena i počela je topiti rudu, neprestano pušući zrak u peć.
Značajke tehnologije bile su:
- opskrba hladnim, "sirovim" zrakom, zbog čega je i nastao naziv postupka;
- prilično niska temperatura taljenja, otprilike 950 ° C.
Rezultat je sinterirani komad smjese željeza i šljake, nazvan kritz. Kovan je da ukloni sve krhotine, a na kraju je ostalo čisto željezo. Nakon toga od nje su izrađene kućne potrepštine ili se metalni kolut koristio kao gredica za čelik. Tehnologija ovoga bila je drugačija. Mnogi su ljudi upoznati s takvim riječima kao što su haralug ili način života (predmeti napravljeni od određenog materijala): mislili su na čelično oružje, samo su metode njegove izrade u svakom slučaju imale svoje.
do sadržaja ↑Lijevano željezo i njegova preraspodjela
Proizvodnju sirovog mlijeka odlikovao je nizak prinos gotovog proizvoda i velika količina sirovina koja je otišla u otpad (šljaka). Na kraju se u metalurgiji počela široko primjenjivati druga tehnologija koja se sastojala u tome što se željezo najprije dobiva iz željezne rude, a potom iz nje čelika. Za to je bilo potrebno izgraditi posebne peći, takozvane visoke peći, u kojima se odvijalo taljenje sirovina..
S takvim pristupom razvila se temperatura od oko 1500 ° C, zbog čega se ruda potpuno rastopila, Fe oksidi uključeni u njezin sastav reducirani su u čisti metal, a ona je zasićena ugljikom. Rezultat je lijevano željezo, legura Fe s C. Obično se 90% rastaljenog željeza šalje na preraspodjelu, to jest, nakon što se obradi posebnom tehnologijom, sadržaj ugljika u njemu se smanjuje, što rezultira stvaranjem čelika.
Njegova kvaliteta je regulirana sadržajem u sastavu C, kao i posebnim legirajućim aditivima, kromu, vanadijumu i drugim, koji gotovom metalu daju potrebna svojstva.
Savladavanje topljenja željeza dalo je čovjeku ono oruđe, oružje, što mu je omogućilo da značajno proširi svoje mogućnosti. Međutim, izvorna metoda nije bila vrlo zgodna i zahtijevala je previše potrošnje sirovina. Stoga je s vremenom usvojena druga tehnologija, kada se željezo dobiva iz željezne rude, a iz nje - čelika s potrebnim karakteristikama.
