Gvožđe i čelik na bazi njega koriste se svuda u industriji i svakodnevnom životu. Međutim, malo ljudi zna od čega je napravljeno željezo, odnosno kako se kopa i pretvara u leguru čelika.
Popularna zabluda
Za početak, hajde da definišemo pojmove, jer se ljudi često zbune i uopšte ne razumeju šta je gvožđe. Ovo je hemijski element i jednostavna supstanca koja se ne nalazi u svom čistom obliku i ne koristi se. Ali čelik je legura na bazi željeza. Bogata je raznim hemijskim elementima, a u svom sastavu sadrži i ugljenik koji je neophodan za davanje čvrstoće i tvrdoće.
Shodno tome, nije sasvim korektno govoriti o tome od čega je napravljeno gvožđe, jer je to hemijski element koji se nalazi u prirodi. Čovjek od toga pravi čelik od kojeg se kasnije može napraviti nešto: ležajevi, karoserije automobila, vrata itd. Nemoguće je nabrojati sve predmete koji se od toga prave. Dakle, u nastavku nećemo analizirati od čega je napravljeno željezo. Umjesto toga, razgovarajmo o pretvaranju ovog elementa u čelik.
Proizvodnja
U Rusiji iu svijetu postoji mnogo kamenoloma u kojima se kopa željezna ruda. Riječ je o ogromnom i teškom kamenju koje je prilično teško izvaditi iz kamenoloma, jer je dio jedne velike stijene. Direktno u kamenolomima, eksploziv se polaže u stijenu i diže u zrak, nakon čega se ogromni komadi kamenja raspršuju u različitim smjerovima. Zatim se sakupljaju, utovaruju na velike kamione za odlaganje otpada (kao što je BelAZ) i odvoze u pogon za preradu. Iz ovog kamena će se kopati željezo.
Ponekad, ako je ruda na površini, onda je uopšte nije potrebno potkopavati. Dovoljno ga je na bilo koji drugi način raskomadati na komade, utovariti u kiper i odnijeti.
Proizvodnja
Dakle, sada razumijemo od čega je napravljeno željezo. Stena je sirovina za njeno vađenje. Odvozi se u pogon za preradu, utovaruje u visoku peć i zagreva na temperaturu od 1400-1500 stepeni. Ova temperatura se mora održavati određeno vrijeme. Gvožđe sadržano u stijeni se topi i poprima tečni oblik. Zatim ostaje da se izlije u posebne forme. Nastala troska se odvaja, a samo željezo je čisto. Zatim se aglomerat ubacuje u posude bunkera, gde se upuhuje vazduhom i hladi vodom.
Postoji još jedan način da se dobije gvožđe: stena se drobi i dovodi u poseban magnetni separator. Pošto gvožđe ima sposobnost magnetizacije, minerali ostaju na separatoru, i sveotpadna stijena je isprana. Naravno, da bi se željezo pretvorilo u metal i dalo mu čvrst oblik, mora biti legirano s drugom komponentom - ugljikom. Njegov udio u sastavu je vrlo mali, ali zahvaljujući njemu metal postaje visoke čvrstoće.
Vrijedi napomenuti da se u zavisnosti od količine ugljika dodanog u sastav, čelik može dobiti različito. Konkretno, može biti manje ili više mekana. Postoji, na primjer, specijalni inženjerski čelik, u čijoj se proizvodnji samo 0,75% ugljika i mangana dodaje željezu.
Sada znate od čega je napravljeno gvožđe i kako se pretvara u čelik. Naravno, metode su opisane vrlo površno, ali prenose suštinu. Mora se imati na umu da se gvožđe pravi od kamena, iz kojeg se onda može dobiti čelik.
Proizvođači
Danas u različitim zemljama postoje velika nalazišta željezne rude, koja su osnova za proizvodnju svjetskih rezervi čelika. Konkretno, Rusija i Brazil čine 18% svjetske proizvodnje čelika, Australija - 14%, Ukrajina - 11%. Najveći izvoznici su Indija, Brazil, Australija. Imajte na umu da se cijene metala stalno mijenjaju. Tako je 2011. godine cijena jedne tone metala bila 180 američkih dolara, a do 2016. cijena je bila fiksirana na 35 američkih dolara po toni.
Zaključak
Sada znate od čega se pravi željezo (što znači metal) i kako se proizvodi. Upotreba ovog materijala je rasprostranjena u cijelom svijetu, a njen značajgotovo je nemoguće precijeniti, jer se koristi u industrijskoj i domaćoj industriji. Osim toga, privreda nekih zemalja zasniva se na proizvodnji metala i njegovom kasnijem izvozu.
Pogledali smo od čega se sastoji legura. Gvožđe je u svom sastavu pomešano sa ugljenikom, a takva mešavina je osnova za proizvodnju većine poznatih metala.
