Отрасль черной металлургии – железорудная промышленность – занимается добычей и переработкой железной руды, чтобы затем это полезное ископаемое превратилось в чугун и сталь. Так как железо является довольно распространенным элементом, получают его только из тех горных пород, в которых его больше. Это минеральное образование человечество научилось добывать и обрабатывать позднее всего, видимо потому, что железная руда мало похожа на металл. Сейчас же без железа и стали сложно представить себе современный мир: транспортная, строительная отрасль, сельское хозяйство и многие другие сферы не могут обойтись без металла. О том, как и во что превращается железная руда в процессе несложных химических процессов, пойдет речь далее.
Вид железной руды
Виды железных руд. Железная руда различается по количеству содержащего в ней железа. Она бывает богатой, в которой его больше 57%, и бедной – от 26%. Бедные руды используются в промышленности только после их обогащения. По происхождению руду делят на: Магматогенную – руда, получившаяся в результате действия высоких температур. Экзогенную – осадок в морских бассейнах. Метаморфогенную – образовавшуюся в результате действия высокого давления.
Железные руды также разделяют на: красный железняк, который является наиболее распространенной и в то же время наиболее богатой на железо рудой; бурый железняк; магнитный; шпатовый железняк; титаномагнетит; железистый кварцит.
Все они содержат разное количество железа (26–70%), вредные примеси в виде серы или фосфора и пустую породу.
Этапы металлургического производства. Ответ на главный вопрос статьи «железная руда: что из нее делают» очень прост: из железных руд добывают сталь, чугун, сталистые чугуны и железо.
Составляющие металлургического производства
При этом металлургическое производство начинается с добычи основных компонентов для производства металлов: каменного угля, железной руды, флюсов. Затем на горно-обогатительных комбинатах добытую железную руду обогащают, избавляясь от пустых пород. На специальных заводах занимаются подготовкой коксующихся углей. В доменных цехах руда превращается в чугун, из которого затем производят сталь. А сталь, в свою очередь, превращается в готовый продукт: трубы, листовую сталь, прокат и прочее. Производство черных металлов условно делят на две стадии, в первой из них получают чугун, во второй чугун преобразовывают в сталь.
Процесс производства чугуна. Чугун – это сплав углерода и железа, в который также входят марганец, сера, кремний, фосфор.
Устройство доменной печи
Чугун производят в доменных печах, в которых железная руда восстанавливается из оксидов железа при больших температурах, при этом отделяется пустая порода. Флюсы используют для уменьшения температуры плавления пустой породы. В доменную печь загружают руду, флюсы и кокс слоями. В нижнюю часть печи подается нагретый воздух, поддерживающий горение. Так происходит череда химических процессов, в результате которых получают расплавленный чугун и шлак. Полученный чугун бывает разных видов: передельный, используемый в производстве стали; ферросплав, который применяют также в качестве добавок при производстве стали; литейный.
Производство стали. Практически 90% всего добываемого чугуна является передельным, то есть он используется в производстве стали, которую получают в мартеновских или электрических печах, в конвекторах. При этом появляются новые методы получения стали: электроннолучевая плавка, которая используется для получения особо чистых металлов; вакуумирование стали; электрошлаковый переплав; рафинирование стали.
В стали, если сравнивать его с чугуном, меньше кремния, фосфора и серы, то есть при получении стали нужно уменьшить их количество с помощью окислительной плавки, производимой в мартеновских печах. Мартен представляет собой печь, в которой над плавильным пространством сгорает газ, создавая необходимую температуру от 1700 до 1800°C. Раскисление проводят с помощью ферромарганца и ферросилиция, затем на заключительном этапе – при помощи ферросилиция и алюминия в сталеразливочном ковше. Сталь более высокого качества производят в индукционных и дуговых электропечах, в которых температура выше, поэтому на выходе получают тугоплавкую сталь. На первом этапе производства стали происходит окислительный процесс с помощью воздуха, кислорода и оксида шихты, на втором – восстановительный, заключающийся в раскислении стали и удалении серы. Продукция черной металлургии. Подводя итог в теме "железная руда: что из нее делают", нужно перечислить четыре основных продукта черной металлургии: передельный чугун, который от стали отличается лишь повышенным содержанием углерода (свыше 2%); литейный чугун; стальные слитки, которые подвергают обработке давлением для получения проката, используемого, например, в железобетонных конструкциях, прокат становится трубами и другими изделиями; ферросплавы, которые применяются в производстве стали
Со всех сторон Северная Америка окружена океанами ( Тихим и Атлантическим), в них вода соленая,и так же не очень много источников пресной воды, значит запасов этой воды намного меньше, чем к примеру в России
