Surové železo

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Odpich surového železa.
Roztavené surové železo.

Surové železo se vyrábí ve vysoké peci tavením železné rudy s koksem, vápencem a dalšími přísadami. Má vysoký obsah uhlíku 3,0 - 4,3 %, a další příměsi 0,5-3,0% Si, 0,5-3,0% Mn, 0,05-2% P a až 0,1% S. Vlivem vysokého obsahu uhlíku je tvrdé a křehké, při ohřátí na teploty 1150°C až 1250°C se taví bez přechodu přes tvárný stav. Proto ho není možné tvářet za tepla ani za studena. Nazývá se také nekujné železo a jeho přímé použití je velmi omezené. Je to především výchozí surovina pro výrobu ostatníh druhů technického železa - oceli a litiny.

Výroba surového železa byla ve Starověké Číně známa už v období rané dynastie Čou (1122-256 před našim letopočtem). V Evropě nebyl postup běžně znám až do 14. století.

Formy uhlíku[editovat | editovat zdroj]

V surovém železe může uhlík existovat ve dvou formách:

  1. Při pomalém chladnutí, a při větším obsahu křemíku (2–4 %) se vyloučí uhlík ve formě krystalů grafitu, mezi krystaly železa. Takovéto železo má šedý lom, proto se nazývá šedé surové železo. Obsah uhlíku bývá 3,5-4,2 %.
  2. Při rychlém chladnutí není pro krystalizaci dostatek času a současně při větším obsahu manganu (do 6 %) tvoří uhlík se železem sloučeninukarbid železa (Fe3C), nazývaný cementit. Takovéto železo má bílý lom, proto se nazývá bílé surové železo. Obsah uhlíku bývá až 4,5 %.

Rozdělení[editovat | editovat zdroj]

Surové železo a následné produkty se dělí:

  1. šedé surové železo – čím více uhlíku se vyloučí ve formě grafitu, tím má tmavší barvu, je měkčí a lépe se obrábí. Dobře se odlévá, více se proto používá pro slévárenské účely.
  2. bílé surové železo – vyloučený cementit způsobuje jeho tvrdost, většinou se proto dále zpracovává v ocelárnách na ocel.
  3. speciální surové železoferoslitina – kromě uhlíku obsahuje další prvky nejčastěji mangan, křemík, chróm, vanad, molybden. Používají se jako přísady při výrobě slitinových – legovaných ocelí a litin.

Výroba[editovat | editovat zdroj]

Surové železo se vyrábí ve vysokých pecích redukcí železných rud oxidem uhelnatým nebo uhlíkem při vysokých teplotách. Do technologického procesu vstupují následující suroviny s obsahem železa:

Základní suroviny pro výrobu[editovat | editovat zdroj]

Další látky a suroviny pro výrobu[editovat | editovat zdroj]

Produkty výroby ve vysoké peci[editovat | editovat zdroj]

Příprava rud[editovat | editovat zdroj]

Před vstupem do vysoké pece je potřeba železné rudy náležitě připravit. Kusy rudy by měly mít velikost 25 až 80 milimetrů a měly by být zbaveny vody a síry v co největší míře. Pro tyto účely se rudy drtí v drtičkách a třídí v magnetických třídičích (oddělení hlušiny). Dále sa drobné kusy a vysokopecní prach spojují lisovánímbriketováním nebo spékáním – aglomerací. Některé rudy se upravují i pražením. Pro dosažení průměrného obsahu železa a hospodárného provozu vysoké pece se míchají různé rudy, tento proces se nazývá homogenizace.

Chemické reakce[editovat | editovat zdroj]

Ve vysoké peci probíhají tyto hlavní reakce:

C + O2 › CO2
2 C + O2 › 2 CO
6 CO + 2 Fe2O3 › 4 Fe + 6 CO2
3 C + Fe2O3 › 2 Fe + 3 CO
CaO + SiO2 › CaSiO3

Bilance procesu[editovat | editovat zdroj]

Materiál potřebný na výrobu 1 tuny[editovat | editovat zdroj]

Zároveň vzniká[editovat | editovat zdroj]

Související články[editovat | editovat zdroj]