Procesy Wielkopiecowe, Wypracowania do szkoły, Chemia


Procesy Wielkopiecowe

Żelazo jest najbardziej rozpowszechnionym w skorupie ziemskiej metalem ciężkim . Na powierzchni ziemi nie znajdujemy nigdzie czystego żelaza , za to liczne są jego rudy. Są to głównie tlenki . Najważniejszą i najbogatszą rudą żelaza jest magnetyt , czyli żelaziak magnetyczny Fe3O4. Zawiera ona od 50% do 67% żelaza i ma właściwości magnetyczne. Hematyt , czyli żelaziak czerwony Fe2O3 zawiera 30-64% żelaza. Limonit , czyli żelaziak brunatny Fe2O3 * nH2O do 40 % , a syderyt , szpat żelazny FeCO3 zawiera do 25% żelaza.
Największe zasoby rud żelaza występują na terenach byłego ZSRR , w Szwecji i USA. Polskie rudy żelaza należą do ubogich , występuje syderyt i limonit.
Procesy metalurgiczne nie dostarczają czystego żelaza , lecz jego stopów . W hutniczym otrzymywaniu "żelaza" pierwszymi produktami jest surówka , a końcowymi stale.

Metalurgia żelaza polega na otrzymywaniu technicznego żelaza na skalę przemysłową. Polega na wytapianiu go z rud i dalszej obróbce w procesie hutniczym.
Otrzymywanie żelaza z jego rud polega na redukcji tlenków żelaza za pomocą węgla i tlenku węgla , który jest szczególnie czynnym reduktorem , ponieważ jako gaz reaguje z tlenkami żelaza w całej objętości pieca. Szybkość redukcji wzrasta ze wzrostem temperatury , a wydzielanie produktów reakcji w stanie ciekłym sprzyja usuwaniu zanieczyszczeń , dlatego proces przeprowadza się w wysokich temperaturach w tak zwanych wielkich piecach. Są to wielkie konstrukcje mające do 30 m wysokości i 2000 m3 pojemności. Ładowanie pieca odbywa się od góry przez urządzenie zasypowe , przez które wprowadza się: koks , rudę i topniki (dolomit, wapień) , które ze złożem rudy tworzą w piecu łatwo topliwą mieszaninę krzemianów wapnia , glinu , manganu zwaną żużlem. Koks wprowadzany do wielkiego pieca spala się w strumieniu gorącego powietrza wdmuchiwanego przez dysze. Wytworzony CO2 przechodząc przez rozżarzone warstwy koksu redukuje się do tlenku węgla.
Gorące gazy( CO i CO2) unosząc się ku górze ogrzewają wsad wielkopiecowy zsuwający się ku dołowi . Procesy zachodzące w warstwach rudy zależą od temperatury wytworzonej w dolnej strefie pieca. W najwyższych jego częściach następuje odwodnienie rudy , przy temperaturze 120-230 stopni Celcjusza . Redukcja rozpoczyna się w temperaturze 420 stopni i początkowo polega na redukcji Fe(III) do Fe(II). W miarę posuwania się ku dołowi i dalszego wzrostu temperatury następuje redukcja tlenków do metalu.W temperaturze 930 stopni redukująco działa również węgiel.W miarę obsuwania się ładunku do dolnych , gorętszych części pieca , mających temp. większą niż 930 stopni, następuje stopienie żelaza i na skutek rozpuszczania się w nim węgla i innych pierwiastków powstaje stop żelaza z węglem (2,5-4,5%) oraz krzemem , fosforem , manganem. Jest to właśnie surówka - produkt wielkiego pieca.
Równocześnie z redukcją tlenków żelaza odbywa się też reakcja pomiędzy topnikami i zanieczyszczeniami rudy. W wyniku tych reakcji tworzy się ciekły żużel , który spływa w dół pieca i jako lżejszy od surówki tworzy warstwę na jej powierzchni.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Substancja chemiczna, Wypracowania do szkoły, Chemia
Mieszaniny chemiczne, Wypracowania do szkoły, Chemia
Zanieczyszczenia gleby, Wypracowania do szkoły, Chemia
wiązanie atomowe, Wypracowania do szkoły, Chemia
Utlenianie i redukcja, Wypracowania do szkoły, Chemia
Węgiel, Wypracowania do szkoły, Chemia
Odczyn pH, Wypracowania do szkoły, Chemia
Kwasy, Wypracowania do szkoły, Chemia
Dysocjacja jonowa, Wypracowania do szkoły, Chemia
wodorotlenki, Wypracowania do szkoły, Chemia
otrzymywanie soli oraz dysocjaca, Wypracowania do szkoły, Chemia
Proszki do prania, Wypracowania do szkoły, Chemia
ujemne skutki dzialania izotopow promieniotworczych, Wypracowania do szkoły, Chemia
Nikiel, Wypracowania do szkoły, Chemia
Metale, Wypracowania do szkoły, Chemia
Ropa naftowa, Wypracowania do szkoły, Chemia
klasa 8 (I półrocze), Wypracowania do szkoły, Chemia
Zasady, Wypracowania do szkoły, Chemia
Zycie jak proces mozna wygrac lub przegrac, wszystko do szkoly

więcej podobnych podstron