Quimica

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FERRO E AÇO


Esta página olha para o uso do alto forno na extracção do ferro a partir de minério de ferro, ea conversão do ferro em bruto a partir do forno em vários tipos de aço.


Extração de ferro do minério de ferro utilizando um alto-forno

Introdução

Os minérios de ferro comuns são ambos óxidos de ferro, e estes podem ser reduzidos ao ferro por aquecimento com carvão, sob aforma de coque. Coque é produzido por carvão aquecimento na ausência de ar.

Coca-Cola é barato e oferece tanto o agente redutor para a reação e também a fonte de calor - como você verá abaixo.

Minérios de ferro

Os minérios de ferro mais comumente utilizados são hematita (EUA: hematita), Fe 2 O 3, e magnetita, Fe 3 O 4.

Nota: As duas equações para a redução do minério desta página são parahematite. No evento bastante improvável que você vai precisar das equações para a magnetita, eles não são difíceis de trabalhar por si mesmo


A fonte de calor

O ar soprado para dentro do fundo do forno é aquecido utilizando os gases residuais quentes a partir do topo. Energia térmica é valioso, e é importante não perder.

O coque (essencialmente impura de carbono) queima na explosão de arquente para formar dióxido de carbono - uma reação fortemente exotérmica. Esta reacção é a principal fonte de calor na fornalha.




A redução do minério

À temperatura elevada, na parte inferior do forno, o dióxido de carbono reage com o carbono para produzir monóxido de carbono.



É o monóxido de carbono que é o principal agente redutor na fornalha.



Nas partes mais quentes doforno, o carbono-se também actua como um agente de redução. Note-se que a estas temperaturas, o outro produto da reacção é o monóxido de carbono não, o dióxido de carbono.



A temperatura do forno é suficientemente quente para fundir o ferro, que escorre para baixo para o fundo, onde ele pode ser aproveitado fora.


A função do calcário

O minério de ferro não é o óxido de ferro puro -ele também contém uma variedade de material rochoso. Isto não seria derreter na temperatura do forno, e eventualmente entupir-se. O calcário é adicionado para converter este em escória que derrete e corre para o fundo.

O calor da fornalha decompõe a calcário para dar o óxido de cálcio.



Esta é uma reacção endotérmica, absorvendo o calor do forno. Por conseguinte, é importante que não seadicionar calcário muito porque de outro modo teria arrefecer o forno.

Óxido de cálcio é um óxido de base e reage com os óxidos de ácidos tais como dióxido de silício presente na rocha. Óxido de cálcio reage com o dióxido de silício para dar o silicato de cálcio.



O silicato de cálcio derrete e corre para baixo através do forno, para formar uma camada na parte superior do ferro fundido.Ele pode ser aproveitado fora ao longo do tempo como escória.

Escória é usado em estrada fazendo e como "cimento de escória" - uma escória solo final que pode ser usado em cimento, muitas vezes misturada com cimento Portland.


Ferro fundido

O ferro fundido a partir do fundo do forno pode ser utilizado como ferro fundido.

O ferro fundido é muito nasal quando é fundido e não encolhermuito quando se solidifica. Por isso, é ideal para fazer castings - daí o seu nome. No entanto, é muito impuro, contendo cerca de 4% de carbono. Este carbono torna muito difícil, mas também muito frágil. Se você bater com força, ela tende a se estilhaçar em vez de curva ou mossa.

O ferro fundido é usado para coisas como tampas de bueiros, calhas e canos, blocos de cilindro em motores de carros, Agatipo de fogões, panelas e muito caro e muito pesado.

Nota: É muito difícil encontrar exemplos de usos para ferro fundido, porque hoje é muitas vezes substituído por outros materiais. Por exemplo, apesar de calhas e canos de esgoto já foram feitas de ferro fundido, além de especiais edifícios antigos, agora é muito difícil encontrar algum que não são feitos de plástico!

Aço

A maior...
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