Astăzi este greu să ne imaginăm viața fără oțel, din care sunt făcute multe lucruri din jurul nostru. Baza acestui metal este fierul obținut prin topirea minereului. Minereul de fier diferă ca origine, calitate, metoda de extracție, ceea ce determină fezabilitatea extracției sale. De asemenea, minereul de fier se distinge prin compoziția sa minerală, procentul de metale și impurități, precum și prin utilitatea aditivilor înșiși.

ca fierul element chimic face parte din multe roci, cu toate acestea, nu toate sunt considerate materii prime pentru minerit. Totul depinde de compoziția procentuală a substanței. Mai exact, formațiunile de fier sunt numite formațiuni minerale în care volumul de metal util face extracția acestuia fezabilă din punct de vedere economic.

Astfel de materii prime au început să fie extrase în urmă cu 3.000 de ani, deoarece fierul a făcut posibilă producerea de produse mai durabile în comparație cu cuprul și bronzul (vezi). Și deja în acel moment, meșterii care aveau topitorii distingeau tipurile de minereu.

minat astăzi următoarele tipuri materii prime pentru topirea ulterioară a metalelor:

• Titan-magnetit;
• Apatit-magnetită;
• Magnetit;
• Magnetit-hematit;
• Goethit-hidrogoethit.

Minereul de fier este considerat bogat dacă conține cel puțin 57% fier. Dar, evoluțiile pot fi considerate adecvate la 26%.

Fierul din compoziția rocii este mai des sub formă de oxizi, aditivii rămași sunt silice, sulf și fosfor.

Toate tipurile de minereuri cunoscute în prezent au fost formate în trei moduri:

• magmatică. Astfel de minereuri s-au format ca urmare a impactului temperatura ridicata magma sau activitate vulcanică antică, adică retopirea și amestecarea altor roci. Astfel de minerale sunt minerale cristaline dure cu un procent ridicat de fier. Depozitele de minereu de origine magmatică sunt de obicei asociate cu vechile zone de construcție montane unde materialul topit a ajuns aproape de suprafață.

Procesul de formare a rocilor magmatice este următorul: topirea diferitelor minerale (magma) este o substanță foarte fluidă, iar când se formează fisuri la defecte, le umple, se răcește și dobândește o structură cristalină. Așa s-au format straturi cu magmă înghețată în scoarța terestră.

• metamorfic. Așa se transformă tipurile sedimentare de minerale. Procesul este următorul: la mutarea secțiunilor individuale Scoarta terestra, unele dintre straturile sale, conținând elementele necesare, cade sub stâncile de deasupra. La adâncime, ele sunt supuse temperaturii și presiunii ridicate a straturilor superioare. Pe parcursul a milioane de ani de astfel de expunere, aici au loc reacții chimice care transformă compoziția materialului sursă, cristalizarea substanței. Apoi, în procesul următoarei mișcări, rocile sunt mai aproape de suprafață.

De obicei, minereul de fier de această origine nu este prea adânc și are un procent ridicat de compoziție metalică utilă. De exemplu, ca exemplu luminos - minereu de fier magnetic (până la 73-75% fier).

• sedimentar. Principalii „lucrători” ai procesului de formare a minereului sunt apa și vântul. Distrugerea straturilor de rocă și mutarea lor în zonele joase, unde se acumulează în straturi. În plus, apa, ca reactiv, poate modifica materialul sursă (lease). Ca urmare, se formează minereu de fier brun - un minereu sfărâmicios și vrac, care conține de la 30% până la 40% fier, cu un număr mare de impurități diverse.

Materiile prime datorate diferitelor moduri de formare sunt adesea amestecate în straturi cu argile, calcare și roci magmatice. Uneori, depozitele de origine diferită pot fi amestecate într-un câmp. Dar cel mai adesea predomină unul dintre tipurile de rasă enumerate.

După ce au stabilit prin explorare geologică o imagine aproximativă a proceselor care au loc într-o anumită zonă, acestea determină locurile posibile cu apariția minereurilor de fier. Ca, de exemplu, anomalia magnetică Kursk, sau bazinul Krivoy Rog, unde, ca urmare a influențelor magmatice și metamorfice, s-au format tipuri de minereu de fier valoroase din punct de vedere industrial.

Exploatarea minereului de fier la scară industrială

Omenirea a început să extragă minereu cu foarte mult timp în urmă, dar cel mai adesea era vorba de materii prime de proastă calitate, cu impurități semnificative de sulf (roci sedimentare, așa-numitul fier „de mlaștină”). Scara de dezvoltare și topire a crescut constant. Astăzi a fost construită o întreagă clasificare a diferitelor zăcăminte de minereuri feruginoase.

Principalele tipuri de zăcăminte industriale

Toate zăcămintele de minereu sunt împărțite în tipuri în funcție de originea rocii, ceea ce, la rândul său, face posibilă distingerea regiunilor principale și secundare de minereu de fier.

Principalele tipuri de zăcăminte comerciale de minereu de fier

Acestea includ următoarele depozite:

• Zăcăminte de diverse tipuri de minereu de fier (cuarțite feruginoase, minereu de fier magnetic), formate printr-o metodă metamorfică, care face posibilă extragerea de minereuri foarte bogate din acestea. De obicei, depozitele sunt asociate cu cele mai vechi procese de formare a rocilor din scoarța terestră și se află pe formațiuni numite scuturi.

Crystal Shield este o formațiune mare de lentile curbate. Este format din roci formate în stadiul de formare a scoarței terestre în urmă cu 4,5 miliarde de ani.

Cele mai cunoscute zăcăminte de acest tip sunt: ​​anomalia magnetică Kursk, bazinul Krivoy Rog, Lacul Superior (SUA/Canada), provincia Hamersley din Australia și regiunea minereului de fier Minas Gerais din Brazilia.

• Depozite de rezervor roci sedimentare. Aceste depozite s-au format ca urmare a depunerii compușilor bogați în fier care sunt prezenți în compoziția mineralelor distruse de vânt și apă. Un exemplu izbitor de minereu de fier în astfel de zăcăminte este minereul de fier brun.

Cele mai faimoase și mari zăcăminte sunt bazinul Lorena din Franța și Kerch de pe peninsula cu același nume (Rusia).

• Depozitele Skarn. De obicei minereul este de origine magmatică și metamorfică, ale căror straturi, după formare, au fost deplasate în momentul formării munților. Adică, minereul de fier, situat în straturi la adâncime, a fost mototolit în pliuri și mutat la suprafață în timpul mișcării plăcilor litosferice. Astfel de depozite sunt localizate mai des în zonele pliate sub formă de straturi sau stâlpi. formă neregulată. Format din magmă. Reprezentanți ai unor astfel de zăcăminte: Magnitogorsk (Ural, Rusia), Sarbayskoye (Kazahstan), Iron Springs (SUA) și alții.
• Zăcăminte de titamagnetit de minereuri. Originea lor este magmatică, ele se găsesc cel mai adesea la aflorimente de roci antice - scuturi. Acestea includ bazine și zăcăminte din Norvegia, Canada, Rusia (Kachkanarskoye, Kusinskoye).

Depozitele minore includ: apatită-magnetită, magno-magnetită, siderită, depozite de feromangan dezvoltate în Rusia, Europa, Cuba și altele.

Rezervele de minereu de fier din lume - țări lider

Astăzi, conform diverselor estimări, au fost explorate zăcăminte cu un volum total de 160 de miliarde de tone de minereu, din care se pot obține aproximativ 80 de miliarde de tone de metal.

US Geological Survey prezintă date conform cărora Rusia și Brazilia reprezintă aproximativ 18% din rezervele mondiale de minereu de fier.

În ceea ce privește rezervele de fier, se pot distinge următoarele țări lider

Imaginea rezervelor mondiale de minereu este următoarea

Majoritatea acestor țări sunt și cei mai mari exportatori de minereu de fier. În general, volumul de materii prime vândute este de aproximativ 960 de milioane de tone pe an. Cei mai mari importatori sunt Japonia, China, Germania, Coreea de Sud, Taiwan, Franța.

De obicei, companiile private sunt angajate în extracția și vânzarea materiilor prime. De exemplu, cea mai mare din țara noastră, Metallinvest și Evrazholding, producând un total de aproximativ 100 de milioane de tone de produse din minereu de fier.

Potrivit estimărilor US Geological Survey, volumele de minerit și producție sunt în continuă creștere, anual sunt extrase aproximativ 2,5-3 miliarde de tone de minereu, ceea ce îi reduce valoarea pe piața mondială.

Markup pentru 1 tonă astăzi este de aproximativ 40 USD. Prețul record a fost fixat în 2007 - 180 USD/tonă.

Cum se extrage minereul de fier?

Cusăturile de minereu de fier se află la diferite adâncimi, ceea ce determină metodele sale de extracție din intestine.

Mod de carieră. Cea mai comună metodă de extragere este folosită atunci când depozitele se găsesc la o adâncime de aproximativ 200-300 de metri. Dezvoltarea are loc prin utilizarea excavatoarelor puternice și a instalațiilor de concasare a pietrei. După aceea, este încărcat pentru transport la fabricile de procesare.

metoda mea. Metoda gropii este folosită pentru straturi mai adânci (600-900 metri). Inițial, amplasamentul minier este străpuns, din care se dezvoltă deriva de-a lungul cusăturilor. De unde roca zdrobită este alimentată „la munte” cu ajutorul benzilor transportoare. Minereul din mine este trimis și la fabricile de procesare.

Exploatare hidraulică de fund.În primul rând, pentru producția hidraulică de fund, se forează un puț până la formațiunea de rocă. După aceea, țevile sunt aduse în țintă, minereul este zdrobit cu o presiune puternică de apă cu extracție ulterioară. Dar această metodă de astăzi are o foarte eficienta scazutași este rar folosit. De exemplu, 3% din materii prime sunt extrase în acest fel, iar 70% din mine.

După exploatare, minereul de fier trebuie prelucrat pentru a obține principala materie primă pentru topirea metalului.

Întrucât în ​​compoziția minereurilor există multe impurități, pe lângă fierul necesar, pentru a obține randamentul maxim util, este necesară curățarea rocii prin pregătirea materialului (concentratul) pentru topire. Întregul proces se desfășoară la uzinele miniere și de prelucrare. La tipuri variate minereuri, aplică propriile tehnici și metode de purificare și îndepărtare a impurităților inutile.

De exemplu, lanțul tehnologic de îmbogățire a minereului de fier magnetic este următorul:

• Inițial, minereul trece prin etapa de zdrobire în instalațiile de concasare (de exemplu, concasoare cu falci) și este alimentat de un transportor cu bandă la stațiile de separare.
• Folosind separatoare electromagnetice, bucățile de minereu de fier magnetic sunt separate de roca sterilă.
• După aceea, masa de minereu este transportată la următoarea zdrobire.
• Mineralele zdrobite sunt mutate la următoarea stație de curățare, așa-numitele site vibrante, aici minereu util cernută, separând de roca ușoară inutilă.
• Următoarea etapă este buncărul de minereu fin, în care particulele mici de impurități sunt separate prin vibrații.
• Ciclurile ulterioare includ următoarea adăugare de apă, zdrobirea și trecerea masei de minereu prin pompe de șlam, care îndepărtează nămolul inutil (roca sterilă) împreună cu lichidul și din nou zdrobirea.
• După curățări repetate cu pompe, minereul intră în așa-numitul ecran, care metoda gravitaționalăîn din nou purifică mineralele.
• Amestecul purificat în mod repetat intră în deshidrator, care elimină apa.
• Minereul scurs ajunge din nou la separatoarele magnetice și abia apoi la stația gaz-lichid.

Minereul de fier brun este purificat după principii oarecum diferite, dar esența acesteia nu se schimbă, deoarece sarcina principală a îmbogățirii este obținerea celor mai pure materii prime pentru producție.

Îmbogățirea are ca rezultat concentratul de minereu de fier utilizat în topire.

Ce se face din minereu de fier - utilizarea minereului de fier

Este clar că minereul de fier este folosit pentru obținerea metalului. Dar, acum două mii de ani, metalurgiștii și-au dat seama că în formă pură fierul este un material destul de moale, ale cărui produse sunt puțin mai bune decât bronzul. Rezultatul a fost descoperirea unui aliaj de fier și oțel carbon.

Carbonul pentru oțel joacă rolul cimentului, întărind materialul. De obicei, un astfel de aliaj conține de la 0,1 la 2,14% carbon, iar mai mult de 0,6% este deja oțel cu conținut ridicat de carbon.

Astăzi, o listă uriașă de produse, echipamente și mașini este realizată din acest metal. Cu toate acestea, invenția oțelului a fost asociată cu dezvoltarea armamentului, în care meșterii au încercat să obțină un material cu caracteristici puternice, dar în același timp, cu flexibilitate, maleabilitate și alte aspecte tehnice, fizice și excelente. caracteristici chimice. Astăzi, metalul de înaltă calitate are alți aditivi care îl alie, adăugând duritate și rezistență la uzură.

Al doilea material care este produs din minereu de fier este fonta. Este, de asemenea, un aliaj de fier cu carbon, care conține mai mult de 2,14%.

Multă vreme, fonta a fost considerată un material inutil, care a fost obținut fie prin încălcarea tehnologiei de topire a oțelului, fie ca produs secundar care se depune la fundul cuptoarelor de topire. Practic, a fost aruncat, nu poate fi falsificat (casabil și practic nu ductil).

Înainte de apariția artileriei, au încercat să atașeze fontă pe fermă căi diferite. De exemplu, în construcții, din el s-au făcut blocuri de fundație, au fost produse sicrie în India, iar în China, inițial, au fost bătute chiar și monede. Apariția tunurilor a făcut posibilă folosirea fontei pentru turnarea ghiulelor.

Astăzi, fonta este folosită în multe industrii, în special în inginerie mecanică. De asemenea, acest metal este folosit pentru a produce oțel (cuptoare cu vatră deschisă și metoda Bessmer).

Odată cu creșterea producției, sunt necesare tot mai multe materiale, ceea ce contribuie la dezvoltarea intensivă a zăcămintelor. Dar tarile dezvoltate consideră că este mai oportun să importe materii prime relativ ieftine, reducând volumul producției proprii. Acest lucru permite principalelor țări exportatoare să crească producția de minereu de fier cu îmbogățirea și vânzarea în continuare a acestuia sub formă de concentrat.

Ramura metalurgiei feroase - industria minereului de fier - este angajată în extracția și prelucrarea minereului de fier, astfel încât acest mineral să se poată transforma apoi în fier și oțel. Deoarece fierul este un element destul de comun, se obține numai din acele roci în care există mai mult.

Omenirea a învățat să extragă și să prelucreze ultima formație minerală, se pare că minereul de fier seamănă puțin cu metalul. Acum, fără fier, a devenit greu de imaginat lumea modernă: transporturi, industria constructiilor, Agriculturăși multe alte zone nu se pot lipsi de metal. Cum și în ce se transformă minereul de fier în procesul de procese chimice simple vor fi discutate în continuare.

Tipuri de minereuri de fier.

Minereu de fier variază în ceea ce privește cantitatea de fier pe care o conține. Este bogat, în care este mai mult de 57%, și sărac - de la 26%. Minereurile sărace sunt folosite în industrie numai după îmbogățirea lor.

După origine, minereul este împărțit în:

• Magmatogen - un minereu rezultat din acțiunea temperaturilor ridicate.
• Exogen – sediment în bazinele marine.
• Metamorfogen - format ca urmare a presiunii ridicate.

Minereurile de fier sunt, de asemenea, împărțite în:

• minereu de fier roșu, care este cel mai comun și în același timp cel mai bogat în fier;
• minereu de fier brun;
• magnetic;
• minereu de fier;
• titanomagnetit;
• cuarțit feruginos.

Etapele producției metalurgice.

Răspunsul la întrebarea principală a articolului „minereu de fier: ce este făcut din el” este foarte simplu: oțelul, fonta brută, fonta de oțel și fierul sunt extrase din minereuri de fier.

În același timp, producția metalurgică începe cu extracția principalelor componente pentru producerea metalelor: cărbune, minereu de fier și fluxuri. Apoi, la uzinele miniere și de prelucrare, extras minereu de fierîmbogăți, scăpând de roci sterile. Cărbunii de cocsificare sunt pregătiți la fabrici speciale. În furnalele, minereul este transformat în fontă, din care apoi se produce oțel. Și oțelul, la rândul său, se transformă într-un produs finit: țevi, tablă de oțel, produse laminate și așa mai departe.

Producția de metale feroase este împărțită condiționat în două etape, în prima dintre ele se obține fonta, în a doua fonta este transformată în oțel.

Procesul de producere a fierului.

Fonta este un aliaj de carbon și fier, care include și mangan, sulf, siliciu și fosfor.

Fonta brută este produsă în furnalele înalte, în care minereul de fier este redus din oxizii de fier la temperaturi ridicate, în timp ce roca sterilă este separată. Fluxurile sunt utilizate pentru a reduce punctul de topire al rocii sterile. Minereul, fluxurile și cocsul sunt încărcate în furnal în straturi.

Aerul încălzit este furnizat în partea inferioară a cuptorului, care susține arderea. Asa au loc o serie de procese chimice, in urma carora se obtine fier topit si zgura.

Fonta rezultată este de diferite tipuri:

• conversie utilizată în producția de oțel;
• feroaliaj, care este folosit și ca aditiv în producția de oțel;
• turnare.

Producția de oțel.

Aproape 90% din tot fierul produs este fontă brută, adică este utilizat în producția de oțel, care se obține în cuptoare cu focar deschis sau electric, în convectoare. În același timp, apar noi metode de obținere a oțelului:

• topirea cu fascicul de electroni, care este utilizată pentru a obține metale de înaltă puritate;
• aspirarea oțelului;
• retopirea zgurii electrice;
• rafinarea otelului.

În oțel, în comparație cu fonta, există mai puțin siliciu, fosfor și sulf, adică atunci când se produce oțel, este necesar să se reducă cantitatea acestora cu ajutorul topirii oxidative produse în cuptoarele cu focar deschis.

Jderul este un cuptor în care gazul arde deasupra spațiului de topire, creând temperatura necesară de la 1700 la 1800°C. Dezoxidarea se realizează folosind feromangan și ferosiliciu, apoi mai departe stadiu final- folosirea ferosiliciului și a aluminiului într-o oală de oțel.

Oțelul de calitate superioară este produs în cuptoarele cu inducție și cu arc electric, în care temperatura este mai mare, astfel încât producția este oțel refractar. În prima etapă a producției de oțel, are loc un proces de oxidare cu ajutorul aerului, oxigenului și oxidului încărcăturii, în a doua - un proces de reducere, care constă în dezoxidarea oțelului și îndepărtarea sulfului.

Produse din metalurgie feroasă.

Rezumând subiectul „minereu de fier: ce este făcut din el”, trebuie să enumerați cele patru produse principale ale metalurgiei feroase:

• fonta brută, care diferă de oțel doar printr-un conținut mai mare de carbon (peste 2%);
• fier de turnătorie;
• lingouri de oțel, care sunt supuse unui tratament sub presiune pentru a obține produse laminate utilizate, de exemplu, în structurile din beton armat, produsele laminate devin țevi și alte produse;
• feroaliaje, care sunt utilizate în producția de oțel.

Rolul fierului în istoria civilizației umane este foarte greu de supraestimat. Acesta a făcut posibil ca oamenii să reziste lumii din jurul lor și a servit drept bază pentru tot ceea ce a fost creat în viitor. Desigur, bronzul a fost primul, dar datorită distribuției sale destul de înguste, a devenit, parcă, un material pentru elita, care avea acces la sursa materiilor prime. În timp ce fierul, datorită prezenței sale aproape oriunde, a fost folosit de toată lumea, depășind în același timp bronzul în capacitățile sale. Sursa metalului sunt minerale larg distribuite. Dar calea de la ele la produsele finite este foarte lungă, așa că este rezonabil să ne întrebăm cum și ce se face din minereu de fier.

Câteva cuvinte despre minereu

Fără a atinge anumite roci de minerale, merită remarcată împărțirea în:

• minereuri bogate (conținutul de fier este mai mare de 50%);
• private (25-50%);
• slabă (fier mai mic de 25%).

O altă abordare a clasificării minereului este după compoziție. De obicei este:

• oxizi hidrați;
• oxizi de fier;
• sărurile carbonice ale oxidului feros.

Pentru caracterul complet al informațiilor despre minereuri, merită menționate principalele:

• minereu de fier magnetic;
• hematit;
• minereu de fier brun;
• fier de spate.

Depozitele de fier sunt răspândite în întreaga lume. Pentru nevoile industriei, în primul rând, se folosesc minereuri bogate, dar și restul sunt folosite cu destul de mult succes. Adevărat, pentru aceasta trec printr-un ciclu de îmbogățire, care include o serie de operațiuni (măcinare, spălare, suflare, prăjire), în urma cărora crește concentrația de fier în materie primă și scade conținutul de roci sterile și impurități.

Ce se obține din minereul de fier?

Cel mai simplu răspuns - fierul - deși va fi corect, nu este complet. Acest lucru a avut loc în prima etapă, când oamenii abia începeau să înțeleagă esența metalului.

Despre soiurile de fier

În primul rând, trebuie spus că fierul este un metal maleabil de culoare argintie care reacționează ușor cu alte elemente, în special cu oxigenul. Denumirea sa este Fe. De fapt, fierul nu este folosit în industrie în forma sa pură, ci este folosit în principal ca aliaj, în principal cu carbon (C). Conform conținutului său, se vorbește despre:

• fier pur, C< 0,8 %;
• oţel când< 2,1 %;
• fontă, cu un conținut de C> 2,14%.

Deci, principalul produs al topirii în metalurgia feroasă modernă este fonta, din care se obține ulterior oțelul. Atât ea, cât și fonta sunt adesea folosite ca materie primă în diferite domenii ale economiei. Dar totuși, dacă te uiți la procesul istoric, atunci primul a fost fierul.

Metodă brută de obținere a fierului

LA acest caz de foarte multe ori materia primă era minereul de mlaștină, răspândit în toată Europa. Acest lucru a făcut posibilă obținerea de arme metalice, unelte de producție și ustensile de uz casnic aproape peste tot, ceea ce a accelerat semnificativ dezvoltarea societății și, de asemenea, a deschis calea către dezvoltarea de noi teritorii, anterior inaccesibile.

Esența procesului în sine este destul de simplă - într-un cuptor de lut, care seamănă cu un cilindru mic cu un diametru de aproximativ un metru, minereu și cărbune au fost turnate deasupra în straturi. Pe lateral au fost prevăzute găuri (tuyere) pentru alimentarea cu aer folosind burdufuri. Cuptorul a fost aprins și a început topirea minereului, suflând constant aer în cuptor.

Caracteristicile tehnologiei au fost:

• furnizarea de aer rece, „brut”, motiv pentru care denumirea procesului a dispărut;
• suficient temperatura scazuta topire, aproximativ 950 ° C.

Rezultatul a fost o bucată sinterizată dintr-un amestec de fier și zgură, numită kritsa. A fost forjată pentru a îndepărta toate resturile, lăsând drept rezultat fier pur. Mai târziu, din el s-au făcut ustensile de uz casnic, sau metalul a fost folosit ca semifabricat pentru fabricarea oțelului. Tehnologiile pentru aceasta au fost diferite. Mulți oameni sunt familiarizați cu cuvinte precum haralug sau structură (obiecte dintr-un anumit material): însemnau arme din oțel, doar metodele de producere a acestuia erau diferite în fiecare caz.

Fonta si repartizarea ei

Producția de brânzeturi s-a remarcat printr-un randament scăzut al produsului finit și o cantitate mare de materii prime care au ajuns la deșeuri (zgură). În cele din urmă, în metalurgie a început să fie utilizată pe scară largă o altă tehnologie, care constă în faptul că minereul de fier a fost obținut mai întâi din fier, iar apoi oțelul din acesta. Pentru a face acest lucru, a fost necesar să se construiască cuptoare speciale, așa-numitele furnale, în care erau topite materiile prime.

Cu o astfel de abordare, s-a dezvoltat o temperatură de ordinul a 1500 °C, în urma căreia minereul s-a topit complet, oxizii de Fe incluși în compoziția sa au fost reduse la metal pur și a fost saturat cu carbon. S-a obținut fontă, un aliaj de Fe cu C. De obicei, 90% din fierul lichid este trimis pentru prelucrare, adică după ce este prelucrat conform unei tehnologii speciale, conținutul de carbon din acesta scade, rezultând formarea oțelului .

Calitatea sa este reglementată de conținutul de C din compoziție, precum și de aditivi speciali de aliere, crom, vanadiu și altele, care conferă metalului finit proprietățile necesare.

Măiestria topirii fierului i-a oferit omului acele unelte și arme care i-au permis să-și extindă semnificativ capacitățile. Cu toate acestea, metoda originală s-a dovedit a nu fi foarte convenabilă și a necesitat un consum prea mare de materii prime. Prin urmare, de-a lungul timpului, a fost adoptată o altă tehnologie, când din minereu de fier se obține fontă, iar din acesta se obține oțel cu caracteristicile necesare.

Pagina 1

Prelucrarea minereurilor de fier se realizează prin mai multe procese succesive: mai întâi, fierul este topit din minereu, apoi este prelucrat, obținându-se oțel și fontă maleabilă.

Prelucrarea minereului de fier se desfășoară în cuptoare cu arbore speciale numite furnale, de aceea procesul de obținere a fontei din minereuri de fier se numește procesul de furnal. Minereu de fier, cocs și flux în cantitățile necesare sunt introduse în dispozitivul de încărcare din partea superioară a furnalului. Aerul, preîncălzit în încălzitoarele de aer, intră în furnal de jos. Ca rezultat al unei interacțiuni chimice complexe între minereu, flux, combustibil și oxigen din aer, se formează fonta brută și zgură. Fonta curge în partea inferioară a cuptorului, de unde este evacuată prin orificiul robinetului în oală.

Schema procesului de domeniu.

Prelucrarea minereurilor de fier se realizează prin mai multe procese succesive: mai întâi, fonta este topită din minereu, apoi o parte din aceasta este prelucrată, obținându-se oțel și fontă maleabilă.

La prelucrarea minereurilor de fier, se obține fonta - un aliaj de fier cu carbon (2 - 5% carbon), oțel dur - un aliaj fier-carbon (0 2 - 2% carbon) și oțel moale (fier) ​​care conține mai puțin de 0 2% carbon.

În timpul prelucrării minereurilor de fier, se obține fonta - un aliaj de fier cu carbon, care conține de la 17 până la 5% carbon și impurități de sulf, siliciu, fosfor, mangan și alte elemente. Datorită conținutului ridicat de carbon, fonta nu este maleabilă și maleabilă.

În timpul prelucrării minereurilor de fier care conțin zinc la o serie de întreprinderi de metalurgie feroasă, în timpul epurării gazelor din producția de furnal și vatră deschisă, se formează nămol, care este depozitat pe suprafețe mari de teren. Conținutul ridicat de zinc și fier din ele (până la 13, respectiv 35%) le face o materie primă valoroasă, a cărei utilizare în economie nationala necesită dezvoltarea unor scheme rentabile pentru procesări complexe.

Procesul în două etape de prelucrare a minereului de fier în oțel prin producerea de fontă în furnale și topirea oțelului din acesta în convertoare, cuptoare de topire a oțelului cu focar deschis și electric necesită un consum crescut de energie și este imperfect din punct de vedere al mediului, în special stadiul de topire a oțelului. producția de fontă în cuptor. Prin urmare, procesele mai economice de reducere directă a fierului din minereuri cu topirea lui ulterioară în cuptoare electrice pentru obținerea oțelului au început să fie utilizate mai pe scară largă.

Proces tehnologic prelucrarea minereului de fier, cărbunelui, calcarului și combustibililor hidrocarburi în produsul final poate fi împărțită în 3-4 etape principale, care sunt efectuate separat pentru a obține un anumit produs, la următoarea etapă procesată într-un nou tip de produs. Diferitele etape ale procesului pot avea loc în aceeași unitate de proces.

Furnalele sunt concepute pentru a procesa minereul de fier în fontă brută. Aglomeratul, cocsul, fluxurile sunt introduse în dispozitivul de umplere situat în partea superioară a cuptorului cu ajutorul unui lift special echipat cu cărucioare de skip care se deplasează de-a lungul unui pod înclinat.

În cuptoarele rotative, este posibil să se prelucreze diverse minereuri de fier, inclusiv minereuri cu complex de siliciu ridicat, cenuşă de pirit, praf de ardere şi zgură. Cocs și cărbune fine, semi-cocs de cărbune brun și alte tipuri de combustibil de calitate scăzută pot fi utilizate ca agenți reducători.

Zgura fosfatică metalurgică formată în timpul prelucrării minereurilor de fier cu conținut ridicat de fosfor reprezintă o sursă suplimentară de îngrășăminte fosfatice. În acest sens, sunt de interes ca îngrășăminte alcaline, caracterizate prin eficiență agrochimică ridicată pe solurile acide sodio-podzolice.

O creștere semnificativă a producției lor este planificată pe baza prelucrării minereurilor de fier fosfor din zăcămintele Kerci, Kustanai și Angarsk. Se dezvoltă și producția internă de fosfați defluorurați.

Etapă nouă explorarea, exploatarea și prelucrarea minereurilor de fier au început în anii 30, când comerciantul olandez A.D. din masivul de minereu de fier Dedilovsky explorat anterior.