Jak získat litinu? Slitina železa s jakou látkou lze získat litinu?

Litina je kov používaný v různých průmyslových odvětvích s pozoruhodnými výkonnostními vlastnostmi. Proces získávání je relativně nekomplikovaný a nezahrnuje příliš mnoho kroků sám o sobě. Tento materiál je roztaven ve vysokých pecích - speciálních pecích, které jsou něco jako zvětšená kopie zkumavky. O tom, jak získat litinu, a mluvte dále ve všech podrobnostech.

Těžební a úpravny

Hlavní suroviny použité pro výroba litiny, je železná ruda. Extrahují to v lomech v různých částech naší země. Jak je známo, těžená ruda obsahuje velké množství různých druhů nečistot. Použijte jej k tavení železa v takové "surové" formě, samozřejmě ne. V první fázi tedy jde o speciální podniky - těžební a zpracovatelské podniky. Zde jsou z něj odstraněny prázdné skály a rozdrceny. Pak se již čistá ruda naloží do vozů vlaků a posílá se do metalurgických závodů.

Aglomerační proces

Ve skutečnosti, jak získat litinu, budeme zvažovat níže. Nyní mluvíme o tom, jak je ruda připravena na tavení přímo v metalurgických závodech.

Pokud se pro tavení používá běžný roztavený materiál, produktivita vysoké pece prudce poklesne. Faktem je, že takový náboj má nízký stupeň propustnosti pro plyn. Proto před naložením rudy do vysoké pece se nezbytně uskutečňuje aglomerační proces.

Tento postup se provádí ve specializovaných dílnách hutí a je plemeno spékací proces v jednotlivých kusech, nejvhodnějších pro velikost tavení železa. Přilne se při vysoké teplotě, dostatečné pro snadné roztavení povrchu částic náplně. Výsledkem je, že se tyto jednoduše lepí dohromady a vytvářejí kusy. Předběžně se rudy mísí s uhlím. V důsledku jeho spalování je dosažena teplota potřebná pro získání kusů. Stimuloval proces aglomerace průchodem vrstvou rudy s proudy vzduchu ze strany uhlíku (shora dolů).

K získání aglomerátu je možné použít nejen rudu. Někdy je také vyrobena z malých kusů železa. Jeho slitina s látkou, která umožňuje získávat litinu, bude zvažována níže. Samozřejmě, že pro výrobu tohoto kovu se železo u prasat nepoužívá. Obvyklý šrot se roztaví na litinu.

Co se stane v troubě

Takže, podívejme se, jak získávají surové železo ve vysoké peci. Zevnitř jsou kamny tohoto designu postaveny z cihel. Princip fungování je poměrně jednoduchý. Při výrobě litiny se kromě aglomerátu používá koks, vápno a tavidlo. Směs těchto materiálů se připravuje v určitém poměru. Říká se vysoké peci. Vylije se do speciálních výtahů a zdvihne se na samý vrchní část trouby.

Aby se koks dostal do ohně, je nutné velké množství vzduchu obohaceného kyslíkem. Je podáván v vysoké pece zezadu, přes speciální otvory nazývané dýry. V peci se dostává pod vysokým tlakem. To je nezbytné pro to, aby vzduch pronikl přes vrstvu nabíjeného náboje shora. Zároveň se předehřívání zahřívá na 600-800 stupňů, jinak se teplota uvnitř pece sníží.

Litina vyrobená během rozmetání náplně proudí dolů a je vypouštěna asi jednou za 40 minut přes speciální otvor nazvaný kohoutek. Dále se nalévá do misky velkého objemu a dopravuje se do obchodů s ocelárnou.

Znovuzískání a nasycení železa v peci

Všechny vysoké pece pracují podle principu protiproudění. V tomto případě dochází střídavě k následujícím chemických procesů:

1. Rekuperace železa. Tento proces probíhá konzistentně a vypadá takto: Fe₂O₃ - Fe₃O₄ - FeO-Fe. Jako redukční činidlo se v tomto případě používá oxid uhelnatý (CO), tvořený oxidem uhličitým₂ s horkým koksem, stejně jako tuhý uhlík z druhého.
2. Kumulace železa. Reakce v tomto případě je následující: 3Fe + 2CO = Fe₃C + CO₂ + Q. Karbid Fe₃C se snadno smísí s pevným železem, což vede k tvorbě slitiny uhlíku. Slepil se a umyl kousky koksu a carbes ještě víc. Kromě toho rozpouští látky jako mangan, síru, křemík atd.

Z toho je zřejmé, že vysokopecní kov je slitina železa, se kterou se jedná o látku. Železo lze jednoduše rozmělnit tím, že se roztaví tavenina náboje.

Obnovte další položky

Mn, křemík, síra a fosfor vstupují do vysoké pece spolu s nábojem ve formě různých chemických sloučenin. Vyšší oxidy manganu je redukován na MnO přibližně stejným principem jako železo: MnO₂ - Mn₂O₃ - Mn₃O₄ - MnO. Čistý mangan se uvolňuje následovně: MnO + C = Mn + CO - Q. Křemík vstupuje do pece ve formě oxidu křemičitého SiO₂. Jeho regenerace nastává reakcí SiO₂ + 2C = Si + 2CO-Q.

Fosfor je redukován vodíkem, tuhým uhlíkem a oxidem uhličitým a bohužel přejde do surového železa téměř úplně. Tento prvek degraduje vysokopecní slitinu železa. Umožňuje získávat kvalitní litinu v přítomnosti oxidu křemičitého v náplni a také vyšší oxidy manganu. Mn se v některých případech přidává do pece speciálně. V tomto případě se získá zvláštní druh litiny - manganu.

Odstranění síry

Otázka, jak získat kvalitní litinu, je mimo jiné omezena na její čištění z tohoto nežádoucího prvku. Síra je hlavní škodlivou nečistotou, která výrazně zhoršuje vlastnosti konečného produktu tavení. Hlavní množství je obsaženo v koksu. Odstraňte síru zvýšením obsahu vápence (CaO) a zvýšením teploty v peci. Reakce v tomto případě je následující: FeS + CaO = FeO + CaO + Q. Jiné metody mohou být použity ke snížení procenta síry v litině. Například někdy již roztavený materiál je zpracováván ve výtokovém žlabu nebo misce se sodou. Odstranění síry nastává v důsledku reakce FeS + NaCO₃ = FeO + Na₂S + CO₂.

Tvorba trosky

Tak jsme zjistili, jak získat litinu. Při tavení tohoto materiálu se však v národním hospodářství široce používá ještě jeden produkt. Při tavení 1 tuny litiny, 0,6 t listů strusky. Faktem je, že dokonce i ve vyčištěné železné rudě je poměrně velké množství hlíny. Složení koksu je popelem. Chcete-li odstranit tyto zbytečné prvky do náboje, mimo jiné míchat toky (uhličitan vápenatý a horečnatý). Při procesu tavení vstupují do chemické reakce s různými druhy nečistot, což vede k tvorbě strusky. Jedná se o hlinitokřemičitou nebo silikátovou taveninu.

Hustota strusky je nižší než hustota železa. Proto se při procesu tavení nachází pod ním. Pravidelně odstraňte oddělený kohout, nazývaný struska. Tento vedlejší produkt slévárny železa se používá především k výrobě cementu a stavebních bloků jako plnidla.

Druhy litiny

Jak můžete vidět, otázka, jak získat surové železo ve vysoké peci, je relativně nekomplikovaná. Nakonec se však z pece může objevit materiál poněkud odlišný v chemickém složení a fyzikálních vlastnostech. Všechny odlitky jsou v zásadě rozděleny do dvou odrůd: redundantní (bílá) a slévárna (šedá). První typ se používá jako surovina pro výroba ocelí. Slévárna se používá k výrobě všech druhů litinových výrobků, které jsou na trhu poptávka.

Bílá litina

Podíl tohoto druhu kovu taveného ve vysokých pecích činí 75-80%. Hlavními vlastnostmi této litiny jsou: vysoká tvrdost, křehkost a odolnost proti opotřebení. Mangan a síra v něm obvykle obsahují více než ve slévárně. Zpracování bílá litina nabízí se s velkými obtížemi. Používá se k výrobě jakýchkoliv výrobků z ní, obvyklé řezné nástroje moderních strojů nemohou. Ale ocel je získaná z litiny této odrůdy jednoduše. Blast prase rozděleno kovu v závislosti na způsobu dalšího přetavení do tří tříd: nístějí (M) Bessemer (B) a Thomas (T).

Litina

Uhlík v tomto materiálu je převážně obsažen ve formě volného grafitu, který má ve svém složení křemík. Dodává se pro výrobu litinových výrobků ve formě prasat. Tento materiál je v závislosti na účelu označen písmenem "L" a čísly od "1" do "6". K dispozici je také litinová omítka s označením "LR".

Doufáme, že jsme zcela odpověděli na otázku, zda slitina železa, s jakou látkou nám umožňuje lití. Jedná se o obyčejný uhlík, který nahradí kyslík ve vysoké peci. Hlavní vlastnosti litiny závisí na množství nečistot ve svém složení: mangan, fosfor, křemík a síra.