Cosa è fatto di minerale di ferro?.

Il ruolo del ferro nella storia della civiltà umana è molto difficile da sopravvalutare. È stato ciò che ha permesso alle persone di resistere al mondo che li circonda, è servito come base per tutto ciò che è stato creato in futuro. Certo, il bronzo è stato il primo, ma a causa della sua distribuzione piuttosto ristretta, è diventato, per così dire, un materiale per l'élite, che ha accesso alla fonte delle materie prime. Mentre il ferro, per la sua presenza in quasi tutti i luoghi, era usato da tutti, mentre superava il bronzo nelle sue capacità. Il metallo proviene da minerali diffusi. Ma il percorso da loro ai prodotti finiti è molto lungo, quindi è ragionevole chiedersi come e cosa è fatto di minerale di ferro.

Qualche parola sul minerale

Senza toccare specifiche rocce di minerali, vale la pena notare la suddivisione in:

  • minerali di alta qualità (contenuto di ferro superiore al 50%);
  • privati ​​(25-50%);
  • povero (ferro inferiore al 25%).

Un altro approccio alla classificazione dei minerali è per composizione. Solitamente è:

  • idrati di ossidi;
  • ossidi di ferro;
  • sali carbonati di ossido di ferro.

Per completezza di informazione sui minerali, vale la pena citare i principali:

  • minerale di ferro magnetico;
  • minerale di ferro rosso;
  • minerale di ferro marrone;
  • minerale di ferro.

I giacimenti di ferro sono diffusi in tutto il mondo. Per le esigenze dell'industria, prima di tutto vengono utilizzati minerali ricchi, ma il resto viene utilizzato con successo. È vero, per questo passano attraverso un ciclo di arricchimento, che include una serie di operazioni (macinatura, lavaggio, soffiaggio, tostatura), a seguito delle quali aumenta la concentrazione di ferro nella materia prima e diminuisce il contenuto di roccia di scarto e impurità.

Cosa si ottiene dal minerale di ferro?

La risposta più semplice - ferro - sebbene corretta, non è completa. Ciò è avvenuto nella prima fase, quando le persone stavano appena iniziando a capire l'essenza del metal.

A proposito delle varietà di ferro

Innanzitutto va detto che il ferro è un metallo malleabile di colore argento che reagisce facilmente con altri elementi, in particolare con l'ossigeno. La sua designazione è Fe. Infatti il ​​ferro nell'industria nella sua forma pura non viene utilizzato, ma viene utilizzato principalmente come lega, principalmente con il carbonio (C). Secondo il suo contenuto si parla di:

  • ferro puro, C

Quindi, il principale prodotto di fusione nella moderna metallurgia ferrosa è la ghisa, dalla quale successivamente si ottiene l'acciaio. Sia lei che la ghisa sono spesso utilizzate come materie prime in un'ampia varietà di settori dell'economia. Tuttavia, se guardi al processo storico, il primo è stato il ferro.

Metodo di produzione del ferro con cottura al formaggio

In questo caso, molto spesso la materia prima era il minerale di palude, diffuso in tutta Europa. Ciò ha permesso di ottenere armi metalliche, strumenti di produzione e utensili domestici quasi ovunque, il che ha accelerato significativamente lo sviluppo della società e ha anche aperto la strada allo sviluppo di nuovi territori precedentemente inaccessibili.

L'essenza del processo stesso è abbastanza semplice: il minerale e il carbone venivano versati a strati in una fornace di terra simile a un piccolo cilindro di circa un metro di diametro. Sul lato erano previsti fori (lance) per l'alimentazione dell'aria con soffietto. La fornace fu accesa e il minerale iniziò a essere fuso, soffiando costantemente aria nella fornace.

Le caratteristiche della tecnologia erano:

  • fornitura di aria fredda e "grezza", motivo per cui è stato dato il nome al processo;
  • una temperatura di fusione piuttosto bassa, circa 950 °C.

Il risultato fu un pezzo sinterizzato di una miscela di ferro e scorie, chiamato crosta. È stato martellato per rimuovere tutti i detriti e alla fine è rimasto ferro puro. Successivamente, ne furono ricavati utensili domestici o il metallo fu usato come pezzo grezzo per l'acciaio. Le tecnologie erano diverse. Molte persone hanno familiarità con parole come haralug o struttura (oggetti fatti di un certo materiale): significavano armi d'acciaio, solo i metodi della sua produzione erano diversi in ogni caso.

La ghisa e la sua lavorazione.

La produzione di formaggio soffiato era caratterizzata da una bassa resa del prodotto finito e da una grande quantità di materie prime che andavano a scarto (scorie). Alla fine, un'altra tecnologia è stata ampiamente utilizzata nella metallurgia, che consiste nel fatto che dal minerale di ferro è stata ottenuta prima la ghisa e poi l'acciaio. Per questo era necessario costruire forni speciali, i cosiddetti altiforni, in cui venivano fuse le materie prime.

Con questo approccio, si sviluppò una temperatura di circa 1500 ° C, a seguito della quale il minerale fu completamente fuso, gli ossidi di Fe inclusi nella sua composizione furono ridotti a puri metallo, ed era saturato di carbonio. Si è scoperto ghisa, una lega di Fe con C. Di solito il 90% della ghisa liquida viene inviato per la lavorazione, cioè, dopo averlo lavorato utilizzando una tecnologia speciale, il contenuto di carbonio in esso diminuisce, il che si tradurrà nella formazione di acciaio.

La sua qualità è regolata dal contenuto di C nella composizione, nonché da speciali additivi di lega, cromo, vanadio e altri, che conferiscono al metallo finito le proprietà necessarie.

La padronanza della fusione del ferro ha dato all'uomo quegli strumenti, le armi, che hanno permesso di espandere significativamente le sue capacità. Tuttavia, il metodo iniziale si è rivelato non del tutto conveniente e ha richiesto un consumo eccessivo di materie prime. Pertanto, nel tempo, è stata adottata una tecnologia diversa, quando la ghisa viene ottenuta dal minerale di ferro e da essa si ottiene solo acciaio con le caratteristiche necessarie.

.