Technologia metali - wyklady.doc

(31 KB) Pobierz
Technologia metali - wykłady

4.X.2004

 

Fe – Żelazo – Temperatura topnienia – 1593°C. Występuje najczęściej jako tlenki żelaza - rudy (rdza). Srebrno szary kolor. Uzyskiwanie żelaza z rudy to metalurgia.

 

Metalurgia – z rudy uzyskujemy surówkę. Odbywa się to w wielkim piecu. Potrzebne są: ruda, koks (paliwo do uzyskania wysokiej temperatury) i topniki.

 

4 podstawowe rodzaje żelaza:

·         Magnetyt – zawiera Fe w postaci tlenku żelazowego Fe3O4 (45 – 70% czystego Fe). Ruda ta posiada własności magnetyczne.

·         Hematyt – tlenek żelazowy Fe2O3 (50 – 60%). Czerwonawy, brunatno czerwony, rzadko stalowy. Występowanie: Rosja, USA, Hiszpania.

·         Limonit – uwodniony tlenek żelazowy Fe2O3 · 3H2O (25 – 50%). Żółty, brunatny do szarego. Posiada duże ilości siarki (S) i fosforu (P). Występuje często.

·         Syderyt – żelazo w postaci węglany FeCO3 (30 – 40%). Żółty lub szary. Występuje licznie.

 

Przygotowanie rudy:

·         Sortowanie – oddzielenie skał

·         Rozdrabnianie – za pomocą kruszarek

·         Powtórne sortowanie

·         Prażenie – usunięcie wilgoci (usuwa nawet wodę chemicznie związana z rudą)

·         Granulowanie pyłu i miału

 

Koks – robiony w piecach koksowniczych z węgla (C).

Topniki – reagują ze skałą i zamieniają w metal łatwo topliwy i oddzielony od żelaza, czyli żużel. Topnik – CaCO3

Ładowanie – ruda → koks → topnik → itd.

 

 

Gardziel

 

 

Szyb

 

 

 

Przestroi

 

Spadek

 

Gar

 

 

 

Wielki piec – z ogniotrwałej cegły oblany żelaznym płaszczem.

 

 

Tlen – ogrzany w nagrzewnicach do ok. 750°C tłoczony jest od dołu dyszami.

Gaz wielkopiecowy – oczyszczany z cięższych cząsteczek spalany jest w nagrzewnicach do ogrzewania powietrza (jest ich zawsze parzysta liczba).

 

Proces wielkopiecowy – ruda, koks, topniki opadając są ogrzewane przez gorące (ok. 750°C) powietrze. Opadając następuje redukcja rudy za pomocą tlenku CO.

 

3Fe2O3 + CO ó 2Fe3O4 + CO2

Fe3O4 +  CO ó 3FeO + CO2

FeO + CO ó Fe + CO2

 

Reakcje te zachodzą w temperaturze od ok. 1000°C do ok. 1300°C.

 

Czasami pozostaje:

FeO + C ó Fe +CO

 

Żelazo łączy się z węglem i powstaje węglik żelaza (Fe3C) czyli surówka:

3Fe + 2CO ó Fe3C +CO2

3Fe + C ó Fe3C

 

...
Zgłoś jeśli naruszono regulamin