83077

Otrzymywanie surówek żelaza z rudy odbywa się w procesie dwustopniowym. Najpierw w piecach hutniczych zwanych wielkimi piecami, gdzie następuje redukcja rud głównie tlenkowych. W drugim procesie następuje utlenianie domieszek, przez co otrzymuje się stal o określonym składzie chemicznym

Proces redukcji rudy żelaza odbywa się w wielkim piecu, do którego doprowadza się rudę, koks i topniki oraz powietrze niezbędne do spalania paliwa. Wszystkie te materiały nazywamy materiałami wsadowymi.

Procesem wielkopiecowym nazywa się zespół zjawisk fizycznych i reakcji chemicznych zachodzących w wielkim piecu, w wyniku których z rudy powstaje surówka.

Stal otrzymuje się w wyniku przeróbki surówki, a ponieważ stal może zawierać do 2% węgla, podczas gdy surówka zawiera 3,2-4,3% węgla, więc głównym celem procesu otrzymywania stali jest odwęglenie surówki. Surówka zawiera również domieszki w postaci krzemu, manganu, siarki i fosforu. Podczas przerobu surówki na stal zarówno węgiel jak i domieszki ulegają częściowemu wypaleniu. Otrzymana w ten sposób stal nazywa się staliwem, a odpowiednio przerobiona stalą.

Rudy wykorzystywane w wytopie żelaza:

magnetyt Fe₃0₄- 70% Fe,

hematyt Fe₂0₃ - 50 - 60% Fe,

li monit - 30 - 52% Fe,

syderyt - 30 - 40% Fe,

W celu ułatwienia stopienia skały płonnej i oddzielania zanieczyszczeń metalowych od żelaza do wsadu wielkopiecowego dodaje się zwykle substancji, zwanych topnikami. Skład chemiczny topników zależy od składu skały płonnej.

Do rud kwaśnych należy stosować topniki zasadowe (CaCO_}). Do rud zwierających składniki zasadowe stosuje się topniki kwaśne. Najczęściej są to ubogie rudy kwaśne, zawierające znaczne ilości krzemionki lub żużel kwaśny pochodzący z procesów stalowniczych.

Po uzyskaniu stali o pożądanych właściwościach poddaje się ją następującym procesom:

wyżarzaniu - jest zabiegiem cieplnym polegającym na nagrzaniu stopu do odpowiedniej temperatury, wygrzaniu w tej temperaturze i chłodzeniu do temperatury otoczenia (ujednoradniające, normalizujące, odprężające, rekrystalizujące i odpuszczające,

hartowaniu - polega na nagrzaniu stali do temperatury około 800* C, wygrzaniu w niej i szybkim ochłodzeniu w wodzie lub oleju.

odpuszczaniu - przeprowadza się dla materiałów, które były uprzednio poddane hartowaniu, polega on na nagrzaniu hartowanej stali do temperatury poniżej 700* C, wygrzaniu w tej temperaturze i chłodzeniu najczęściej na powietrzu.