SIROVO GVOŽĐE
Najveću primenu od svih tehničkih legura imaju legure na bazi gvožđa.
Gvožđe je hemijski element iz grupe prelaznih metala. Čisto gvožđe ima dve alotropske modifikacije:
α- Fe stabilno od sobne do 906 oC sa prostorno centriranom kubnom rešetkom, sa magnetnim svojstvima.
ϒ- Fe od 906 oC do 1401 oC sa površinski centriranom kubnom rešetkom.
Po zastupljenosti u Zemljinoj kori na četvrtom mestu iza kiseonika, silicijuma i aluminijuma,
Rude su : hematit Fe2O3 sa 45-65 % Fe crvene boje
Magnetit Fe3O4 40-70% Fe sive boje
Limonit Fe2O3 x nH2O 25-50% Fe
Siderit FeCO3 sa 30-40% Fe
Pirit FeS2
Halkopirit Fe Cu S2
Crvena boja reke od gvožđa iz stene
Sirovo gvožđe se dobija redukcijom oksidnih ruda uvisokim pećima . Redukcija se vrši CO (ugljen monoksidom) koji nastaje sagorevanjem koksa. Napravljena je od čeličnog lima, obložena iznutra vatrostalnom opekom. Sastoji se od pećnice (na dnu), trbuha i grotla ( otvor na vrhu peći). Kroz grotlo se ubacuju koks, ruda i topitelji u određenim količinama i redosledu.
Peć se dopunjuje i radi neprekisno. U dnu peći nalaze se otvori za ispuštanje rastopljenog gvožđa i šljake ( primese sa topiteljima) . U donjem delu se nalaze i duvaljke koje uduvavaju vreo vazduh za sagorevanje koksa a gasovi, koji nastaju napuštaju peć kroz gornji otvor.
Sagorevanjem koksa nastaje CO koji redukuje rudu i prevodi se u CO2 koji pri prolasku kroz gornji sloj koksa se redukuje u CO, pa ponovo red rude i tako nekoliko puta.
3Fe2O3 + CO → 2Fe3O4 + CO2
Fe3O4 + CO →3FeO + CO2
FeO + CO →Fe+ CO
CO2 + C →2CO
Redukciona zona je u srednjem delu peći (trbuh). Proizvodi visoke peći su rastopljeno gvožđe, tečna šljaka (troska) i visokopećni gas.
Rastopljeno gvožđe u zavisnosti od hemijskog sastava i brzine očvršćavanja služi kao sirovina za proizvodnju čelika i livenog gvožđa.
Šljaka posle očvršćavanja može da se prerađuje i koristi u građevinarstvu.
Visokopećni gas pri izlasku iz peći ima temperaturu od 250 – 400 oC, služi za zagrevanje manjih peći u livnici .
Gvožđe za preradu u čelik dobija se bržim hlađenjem koje se postiže livenjem u metalnim kalupima pri čemu se ugljenik izdvaja u obliku cementita Fe3C.
Sivo livničko gvožđe dobija se sporim hlađenjem, najčešće u peščanim kalipima, a ugljenik se izdvaja u vidu grafita.
Top Related