Produktion von Gusseisen - die Grundlage der Eisenmetallurgie

Es gibt eine Periode in der Geschichte der Menschheit unter dem NamenEisenzeit. Zu jener Zeit ersetzten analoge Produkte aus Eisen die Steinwerkzeuge der Arbeit. Obwohl dieses Metall in kleinen Mengen geschmolzen ist und viel früher. Im Grunde war es Eisen, gewonnen aus Meteoriten. Zum Beispiel wurden Eisengegenstände auf den Denkmälern von Irak und Syrien gefunden. Und das Geburtsdatum dieser Denkmäler ist das 27. Jahrhundert vor Christus. Aber eine echte technologische Revolution gab es schon, als die Menschen lernten Eisen aus Eisenerz zu schmelzen. Zuerst wurde es in Westasien gelernt, dann kam diese Technologie nach Griechenland, Italien und verbreitete sich allmählich in ganz Europa. Dieser Prozess wurde über viele Jahrhunderte perfektioniert, und allmählich wurde die Produktion von Gusseisen und Stahl zur Grundlage für andere Zweige der Volkswirtschaft.

Und der Hauptprozess in der Gießereiindustrieist ein Domain-Prozess. Und er passiert in einem Hochofen. Der moderne Hochofen ist eine leistungsstarke und leistungsstarke Einheit, in der durch die gewaltige Menge an Ladung und Sprengung das Schmelzen von Gusseisen stattfindet. Eine Schmelzmetallurgie wird eine Mischung von Rohmaterialien genannt, die zum weiteren Umschmelzen in den Ofen eingeführt wird. Dies ist Eisenerz in Kombination mit Treibstoff. Und Brennstoff, ohne den die Hochofenproduktion von Eisen unmöglich wird, ist gewöhnlich Koks, der manchmal durch Kohlestaub oder Erdgas ersetzt wird. Ein Koks - das ist die gleiche Kohle, die ohne Luftzug kalziniert wurde. Es hat eine hohe Verbrennungstemperatur und ist ein guter Brennstoff für Hochofenprozesse.

Hochofen ist so konzipiert, dass die ProduktionGusseisen ist ein fortlaufender Prozess. Eisenoxid und Kohlenstoff bewegen sich kontinuierlich den Schacht des Ofens hinunter und Luft bewegt sich zu ihnen hin. Kohlenstoff ist in Koks enthalten, der in diesem Prozess eine Doppelrolle spielt. Wenn es gebrannt wird, erhitzt es den Ofen selbst auf die gewünschte Temperatur und bildet gleichzeitig CO-Gas. Und mit Hilfe dieses Gases wird Eisenoxid in ein Metall umgewandelt. Als Ergebnis dieser Reaktion wird Kohlendioxid erzeugt, das an der Oberseite des Ofens und an seinem unteren Ende freigesetztes flüssiges Metall austritt. Und dieser Prozess wird nur gestoppt, wenn es erforderlich ist, den Hochofen zu reparieren. Gewöhnlich bei solcher Reparatur ändern Sie das innere Mauerwerk (das Futter), das schließlich verblasst.

Und die Produktion von Gusseisen in einem solchen Ofen kann seinmit Hilfe einfacher Gleichungen beschreiben. Die in den Ofen eingeblasene Luft kommt mit dem Koks in Berührung und "verbrennt". Der letzte verbrannt, bildet Kohlenmonoxid, das im gasförmigen Zustand ist. Dieses Gas spielt eine Hauptrolle bei der Reduktion von Eisenoxid. Und diese Erholung tritt auf, wenn die Temperatur einer Mischung aus Erz und Koks 600-700 Grad erreicht. Als Ergebnis wird ein festes, aber schwammiges und poröses Eisen gebildet. Dann steigt es zum niedrigeren, heißeren Teil des Ofens (Signalhorn) hinunter, wo es schmilzt und nach draußen freigegeben wird.

Aber diese Gleichungen können nur für verwendet werdenIdeales System. Das heißt, Eisenoxid sollte rein sein, ohne Verunreinigungen, das gleiche gilt für Kohlenstoff. Und die Luft zum Blasen muss aus einem Sauerstoff bestehen. Dann wird die Produktion von Gusseisen reibungslos und nach dem oben beschriebenen Schema erfolgen. In der Tat enthält Eisenerz viel (mehr als 50%) eines leeren Gesteins, das hauptsächlich aus Silikaten besteht. Und die Luft besteht bekanntlich grundsätzlich aus Stickstoff, der einfach durch den Ofen läuft, ohne zu reagieren. Aber das Hauptproblem liegt gerade in Silikaten. Und dass sie vom Eisen getrennt und aus dem Ofen entfernt werden, müssen diese Silikate in einen flüssigen Zustand gebracht werden. Und Silikate werden erst nach Wechselwirkung mit CaO-Kalk geschmolzen. Dazu wird eine Menge Kalkstein (Flussmittel) zusammen mit dem Erz in den Ofen geladen. Es befindet sich im oberen Teil des Hochofens und wird nach entsprechender Reaktion zu Kalk. Silikatverunreinigungen von Eisenerz, die mit diesem Kalk reagieren, werden in den flüssigen Zustand geschmolzen und aus dem Hochofen in Form von Schlacke ausgetragen. Und die Schlacke ist etwas kleiner als das Gusseisen selbst.

Und nach der Erstarrung verwandelt sich eine solche Schlacke in einedas glasartige Material ist von dunkler Farbe. Und in der jüngsten Vergangenheit, in der Nähe der metallurgischen Unternehmen, konnte man ganze Berge dieses Materials sehen. Aber jetzt ist die Produktion von Gusseisen in gewisser Weise überflüssig geworden, weil Schlacke in unserer Zeit eine breite Anwendung gefunden hat. Es wird als Füllstoff für Beton und als Eisenbahnballast verwendet. Daraus wird die Schlacke hergestellt und damit eine rutschfeste Beschichtung der Straßen hergestellt. Ein Roheisen aus einem Hochofen ist bereits die Grundlage für die Stahlproduktion und die Basis für die gesamte Eisen- und Stahlindustrie.