L'obtenció de la fosa i de l'acer: |
|
L´obtenció de la fosa i de l´acer
1. Conceptes previs
1.1. Els metalls fèrrics: definició
Els metalls fèrrics són aquells que tenen el ferro com a principal component. També s´anomenen productes siderúrgics. Els més importants són el ferro colat o fosa i l´acer.1.2. Per què són necessaris els aliatges de ferro?
El ferro pur (Fe) gairebé no s´utilitza perquè és fràgil i tou. Per millorar-ne les propietats s´utilitzen els aliatges de ferro, on el ferro es barreja amb carboni (C). Segons la quantitat de carboni que hi afegim tindrem la fosa (més carboni) o l´acer (menys carboni).2. L´obtenció de la fosa i de l´acer
Per a l´obtenció de la fosa o de l´acer caldrà seguir tres passos: la concentració, la reducció i l´afinament.2.1-Concentració
Consisteix en separar de forma mecànica la major part possible de la ganga que conté el mineral per obtenir-ne la mena. Normalment es tritura i es renta el mineral.Glossari
- mena–>Part aprofitable del mineral (conté el metall)
- ganga–>Part no aprofitable del mineral (no conté metall)
2.2-Reducció
Es fon el mineral de ferro per tal de separar el ferro dels altres elements que l´acompanyen. Aquest procés es fa a l´alt forn.A l´alt forn s´hi introdueixen tres components cadascun dels quals compleix una deteminada funció:
- mineral de ferro concentrat → Aporta el ferro
- carbo de coc→ Fa de combustible i aporta el carboni.
- pedra calcària → Es barreja amb la ganga formant l´escòria. Aquesta té menys densitat que el ferro fos pel que queda surant a la superfície i es pot separar fàcilment
El producte resultant d´aquest procés s´anomena ferro colat de primera fusió el qual encara té massa carboni i impureses i, per tant, poques aplicacions pràctiques (és trencadís). Per reduir la quantitat de carboni hi realitzarem un afinament.
2.3-Afinament
- Es realitza en forns de cubilot per obtenir la fosa.
- Es realitza en forns convertidors per a obtenir l´acer. S´hi introdueix el ferro colat de primera fusió, ferralla de ferro i calç per a treure les impureses.
El convertidor d'oxigen
El procés comença amb la càrrega del
convertidor amb ferro colat en fase líquida, ferralla i calç. Tot seguit
s’introdueix una llança que injecta oxigen pur a pressió damunt el
líquid.
El ferro colat es combina amb l’oxigen en una reacció formant calor, el silici i el fòsfor es combinen amb l’oxigen i després amb la calç i passen a formar part de l’escòria.
Un forn és un aparell que genera calor en un compartiment tancat.
S'utilitza habitualmen per escalfar a altes temperatures.Quina energia
el fa funcionar?
L’energia calorífica utilitzada per alimentar un forn pot obtindres directament per combustió (llenya, gas o un altre combustible), radiació (llum solar), o indirectament per medi de l’electricitat (forn elèctric, el mès utilitzat actualment a totes les llars, cuines, lavoratoris...)Com funciona?Funciona amb energia elèctrica, que es convertida a energia calorifica per resistència. Els forns elèctric són totalment automatitzats; són la mès perfecta forma de mantenir la temperatura en tot moment. El consum d’electricitat és excesivament alt, però en els nous models que surten al mercat, cada cop és mès reduit.
El ferro colat es combina amb l’oxigen en una reacció formant calor, el silici i el fòsfor es combinen amb l’oxigen i després amb la calç i passen a formar part de l’escòria.
FORN ELÈCTRIC
L’energia calorífica utilitzada per alimentar un forn pot obtindres directament per combustió (llenya, gas o un altre combustible), radiació (llum solar), o indirectament per medi de l’electricitat (forn elèctric, el mès utilitzat actualment a totes les llars, cuines, lavoratoris...)Com funciona?Funciona amb energia elèctrica, que es convertida a energia calorifica per resistència. Els forns elèctric són totalment automatitzats; són la mès perfecta forma de mantenir la temperatura en tot moment. El consum d’electricitat és excesivament alt, però en els nous models que surten al mercat, cada cop és mès reduit.
No hay comentarios:
Publicar un comentario