Склад заліза

У даній статті буде розказано про залозі, його хімічних і фізичних властивостях. Вони мають велике значення для визначення способу перевезення заліза, його умов зберігання, одержання, виплавки і т. Д.

Залізо є одним з найбільш популярних металів. Але часто так називають його сплав з якою-небудь домішкою, наприклад, з вуглецем. Це допомагає зберегти пластичність і м'якість самого металу. Показником в такому складі буде кількість чистого металу, вуглецю і домішок.

Для виплавки сталі застосовують метод металізації, який допомагає виробу стати більш стійким до зовнішніх впливів, таким як ерозія, корозія, знос. При цьому зміст додаткової домішки може бути різним.

Вуглець

Відсоток вмісту вуглецю в сплаві може коливатися від 0,2% до 10%. Це залежить від способу відновлення заліза. При цьому сама кількість і ступінь металізації можуть варіюватися дуже широко. В газоподібному-відновних процесах ниткоподібний вуглець осідає з газової фази на поверхню заліза. Але реакція до кінця не завершується, і продукт, що піддався металізації, має на своїй поверхні і в порах сажу, що утворилася з вуглецю.

Високий вміст вуглецю, до 10%, можливо в пилу, що утворюється при транспортуванні і перевантаженнях матеріалів з металізацією, наприклад, металізованої окатишів, в яких відбувається зниження кількості вуглецю і починається пилоутворення, що неприпустимо через підвищення ризику виникнення пожежі.

Фосфор

У процесі прямого відновлення заліза кількість фосфору не знижується, а відсоток його змісту при металізації дорівнює його кількості у вихідній сировині. Знизити це може повне збагачення руди, використовуваної для процесу відновлення. Причому співвідношення фосфору і заліза залежить від збільшення відсотка заліза, яке веде до зниження відсотка вмісту фосфору. У більшості складів він дорівнює 0,010-0,020%, рідко 0,030%.

Сірка

Сировиною для прямого відновлення заліза часто служать окатиші, не піддані флюсування, оскільки в них вилучена велика частина сірки шляхом окисного випалу, і тоді головним джерелом сірки буде відновник.

При вихідному твердому відновник кількість сірки у складі металлізованного матеріалу може виявитися високим. Тоді його зниження можна досягти додаванням вапняку і доломіту.

У разі газоподібного відновника на виході виходить продукт з низьким відсотком сірки, до 0,003.

Азот і водень

Азот міститься в малих кількостях в руді, що визначає його невеликий відсоток і в металлізованних матеріалах, до 0,003%. Кількість водню доходить до 150 куб. см. на 100 гр., причому в стали його відсоток такий же, як і при виплавці брухту.

Кольорові метали

Кількість кольорових металів, а саме нікелю, хрому, свинцю, міді, має склад заліза прямого відновлення, і часто воно низьке завдяки чистоті сировини. Такий показник губчастого заліза можна порівняти з чавуном. Різниця буде лише в тому, що в чавуні є хром у відновленому вигляді.

Титан, хром, ванадій знаходяться в металлізованних котунах у складі окислів. У процесі плавки досить просто організувати можливість, що заважає відновити їх з шлаку. Це дає здатність отримати метал, у складі якого буде низький відсоток вмісту титану, хрому і, можливо, марганцю.

Залізо, склад якого включає в себе олово, свинець, цинк та інші кольорові метали, причому в невеликому і стійкому відсотку, утворюється при окислювальному процесі випалу окатишів, прямому відновленні заліза і плавці. Все це завдяки малій кількості домішок названих металів в руді, а також часткового їх видалення.

Визначено, що видалення цинку можливо при металізації і плавці. Свинець випаровується під час випалу і відновлення, але в невеликій мірі, а головним буде плавильний процес. Олово, як і сурма, насилу видаляються зі складу через низький їх змісту, або взагалі переходять в метал. Дослідження, проведені лабораторним шляхом, показали, що те, з чого складається залізо, визначається кількістю кольорових металів в якості домішок. Їх відсоток коливається від менш ніж 0,01, як в сталі з вмістом нікелю, хрому та міді, так до менш 0,001 - у складах з оловом, свинцем, миш'яком, сурмою і цинком.