Come preparare il ghiola？
2025-02-05 09:46:24 HITS ：0
Il processo di produzione di ghisa: dal minerale di ferro alla fusione del fornace di esplosione
Il ghisa è la materia prima fondamentale dell'industria siderurgica, prodotta da un minerale di ferro fuso in un grande forno. Contiene un alto contenuto di carbonio ed è il punto di partenza per molti prodotti di ferro e acciaio. Il processo di produzione di ghisa comporta reazioni chimiche e fisiche complesse. Di seguito sono riportati i passaggi chiave e i principi della produzione di ghisa.
1. Preparazione delle materie prime
La produzione di ghisa richiede diverse materie prime chiave:
Minerale di ferro: Principalmente composto da ossidi di ferro (come l'ematite fe₂o₃ e la magnetite fe₃o₄).
Coke: Funge da combustibile e agente riducente, fornendo calore e rimozione di ossigeno dal minerale di ferro.
Calcare: Funge da flusso, contribuendo a rimuovere le impurità (come la silice) dal minerale di ferro e la forma delle scorie.
Aria: Riscaldato in una stufa a caldo e soffiato nel forno dell'esplosione per sostenere la combustione della coca.
Queste materie prime subiscono la preelaborazione, come la frantumazione, lo screening e la sinterizzazione, per garantire che siano adatte alle operazioni di Blast Furnace.
2. Fondamento di Blast Furnace
L'esplosione è l'attrezzatura centrale per la produzione di ghisa. È un forno verticale alto con temperature interne che raggiungono oltre 2000 ° C. Il processo di fusione consiste nelle seguenti fasi:
(1) Carica
Il minerale di ferro, la coca cola e il calcare vengono caricati nella parte superiore del forno di esplosione in proporzioni specifiche, formando strutture a strati. La Coca Cola brucia sul fondo, generando temperature elevate e riducendo i gas.
(2) Reazioni di riduzione
All'interno dell'esplosione, gli ossidi di ferro nel minerale sono ridotti dal monossido di coke e in carbonio (CO). Le reazioni principali sono:
COMBUSTIONE COKE per produrre monossido di carbonio:
Monossido di carbonio che riduce il minerale di ferro:
(3) fusione e separazione
Il ferro ridotto si scioglie ad alte temperature, formando ghisa liquida. Nel frattempo, il calcare reagisce con impurità (come la silice) nel minerale di ferro per formare scorie. Le scorie, essendo meno densi, galleggiano sopra la ghisa liquida, consentendo una facile separazione.
(4) Toccando ferro e scorie
L'altoforno ha fori di rubinetto sul fondo per rilasciare ghisa liquida e scorie. La ghiola di ghisa viene inviata a acciaierie o fonderie, mentre le scorie possono essere utilizzate nei materiali di costruzione.
3. Composizione e proprietà del ghisa
Il ghisa consiste principalmente in ferro (circa il 92%-95%) con un alto contenuto di carbonio (3,5%-4,5%) e piccole quantità di silicio, manganese, fosforo e zolfo. Questi elementi danno al ghisa le seguenti caratteristiche:
Elevata durezza ma significativa fragilità.
Punto di fusione relativamente basso (circa 1150 ° C-1200 ° C), rendendolo adatto per la fusione.
Non direttamente utilizzabile per materiali strutturali; Richiede ulteriore raffinazione o elaborazione.
4. Applicazioni di ghisa
Il ghisa viene utilizzato principalmente nelle seguenti aree:
Materia prima per la produzione di acciaio: Il ghisa è una materia prima primaria per la produzione di acciaio. Attraverso processi come il forno di ossigeno di base o il forno ad arco elettrico, il suo contenuto di carbonio è ridotto e la sua composizione viene regolata per produrre vari tipi di acciaio.
Casting: La ghisa viene utilizzata direttamente per lanciare prodotti in ferro, come blocchi di motore, tubi e basi di macchine utensili.
Produzione in lega: Il ghisa funge da materiale di base per leghe a base di ferro, utilizzato nella produzione di materiali speciali resistenti all'usura e resistenti alla corrosione.
5. Protezione ambientale e sviluppo sostenibile
La tradizionale fusione di Blast Furnace consuma energia significativa ed emette anidride carbonica, influendo sull'ambiente. Negli ultimi anni, l'industria siderurgica ha esplorato tecnologie di fusione più ecologiche, come:
Ferro ridotto diretto (DRI): Usando gas naturale o idrogeno anziché coke per ridurre le emissioni di carbonio.
Forni ad arco elettrico (EAF): Utilizzo dell'acciaio di rottami come materia prima per ridurre la dipendenza dalla ghisa.
Cattura e conservazione del carbonio (CCS): Riduzione delle emissioni di carbonio dalle operazioni di Blast Furnace.
Conclusione
La produzione di ghisa è il fondamento dell'industria siderurgica e il processo di fusione di Blast Furnace dimostra la capacità dell'umanità di utilizzare e trasformare le risorse naturali. Con i progressi tecnologici, la produzione di ghisa si sta muovendo verso una maggiore efficienza e sostenibilità ambientale, fornendo supporto critico allo sviluppo sostenibile dell'industria moderna.
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