Подручја рада
Претрага
31. СИРОВО ГВОЖЂЕ

            Уводни део:

 -  Шта су челици?

- Добијање челика

- Састав челика

- Употреба челика

            Средишњи део: Производња сировог гвожђа

          Гвожђе као метал у природи не налази се у слободном стању, већ у облику минерала, тј. својих једињења са другим елементима. Руде гвожђа су: магнетит, хематит, лимонит, сидерит, пирит. Припрема руда за прераду у високој пећи своди се на пречишћавање од нечистоћа и обликовања руде. Руда не сме доспети у пећ у виду крупних комада или прашине, већ у комадима одређене величине. Сирово гвожђе се производи коришћењем кокса као редукционог средства уз присуство ваздуха и додатака:       Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2

           Сирово гвожђе се користи за производњу челика и ливеног гвожђа. Систем високе пећи чине: висока пећ, уређаји за пуњење и пражњење пећи, уређаји за грејање ваздуха и помоћни уређаји.

           Као гориво за високу пећ кокс је погодан зато што има велику топлотну моћ, затим зато што је тврд( издржава притиске) а и порозан је (шупљикав) па добро и потпуно сагорева.

Хемијски процеси у високој пећи

           Када се први слој кокса у високој пећи распали, повећава се температура. Пошто се руда нађе на повишеној температури и у непосредном додиру са угљеником из кокса, долази до сједињавања угљеника и кисеоника из руде (одузимања кисеоника из руде) и до појаве чистог гвожђа, то је директна редукција:

                          Fe3O4 + 4C → 3Fe + 4CO или Fe2O3 +3C → 2Fe +3CO      

          Код индиректне редукције не одузима се сав кисеоник из руде, већ се процес одвија постепено:         Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2 а потом  FeO + CO → Fe +CO2

Структура сировог гвожђа

            Сирово гвожђе нема неку употребну вредност,оно је полазна сировина за производњу разних врста челика и ливених гвожђа. Примесе у сировом гвожђу (C, Mn, Si, P, S ) различито утичу на његова својства, неке позитивно, неке негативно.

             Сирово гвожђе највише садржи једињења гвожђа са угљеником,тј. гвозденог карбида( Fe3C) који има пресудан утицај на својства и структуру.

              Кад се маса сировог гвожђа охлади до температуре очвршћавања, створиће се први центри кристализације, а потом зрна сачињена од кристала гвожђа.Пошто је графит црне боје, кристали гвожђа светло сиви, овакво ( споро) хлађено гвожђе ће бити сиво. Зато се ова врста сировог гвожђа зове СИВО СИРОВО ГВОЖЂЕ.

               Уколико се сирово гвожђе нагло охлади, спречиће се распадање гвозденог карбида, па ће он остати везан и као једињење ће кристалисати. Пошто се између зрна гвозденог карбида не појављују црни графитни листићи, овако добијено гвожђе биће светло, па се назива БЕЛО СИРОВО ГВОЖЂЕ.

Закључни део:

1. Објаснити зашто хемијски чисто гвожђе има ограничену техничку примену?

2. Описати карактеристике сировог гвожђа.

3. Које су основне карактеристике дијаграма стања чистог гвожђа?

4.  Шта је челик?

5.  Које су примесе у челицима штетне, а које корисне?