Rudadan temirni qanday eritish mumkin. Temir rudasi qanday qazib olinadi va po'lat eritiladi. Pindan samolyotgacha

Temir rudasi odamlar tomonidan ko'p asrlar oldin qazib olina boshlagan. O'shanda ham temirdan foydalanishning foydasi aniq bo'ldi.

Temir o'z ichiga olgan mineral tuzilmalarni topish juda oson, chunki bu element er qobig'ining taxminan besh foizini tashkil qiladi. Umuman olganda, temir tabiatdagi to'rtinchi eng keng tarqalgan elementdir.

Uni sof holda topish mumkin emas, temir ko'p turdagi jinslarda ma'lum miqdorda uchraydi. Temir rudasi eng yuqori temirga ega, undan metall olish iqtisodiy jihatdan eng foydali hisoblanadi. Uning tarkibidagi temir miqdori uning kelib chiqishiga bog'liq bo'lib, uning normal nisbati taxminan 15% ni tashkil qiladi.

Kimyoviy tarkibi

Temir rudasining xossalari, uning qiymati va xususiyatlari bevosita uning kimyoviy tarkibiga bog'liq. Temir javhari tarkibida turli miqdorda temir va boshqa aralashmalar bo'lishi mumkin. Bunga qarab, bir nechta turlar mavjud:

• juda boy, rudalardagi temir miqdori 65% dan oshganda;
• boy, temir ulushi 60% dan 65% gacha o'zgarib turadi;
• o'rtacha, 45% va undan yuqori;
• kambag'al, unda foydali elementlarning ulushi 45% dan oshmaydi.

Temir rudalarida qo‘shimcha mahsulotlar qancha ko‘p bo‘lsa, uni qayta ishlash uchun shunchalik ko‘p energiya kerak bo‘ladi va tayyor mahsulot ishlab chiqarish samaradorligi shunchalik past bo‘ladi.

Tog' jinslarining tarkibi turli minerallar, chiqindi jinslar va boshqa qo'shimcha mahsulotlarning birikmasidan iborat bo'lishi mumkin, ularning nisbati uning koniga bog'liq.

Magnit rudalar magnit xossaga ega bo'lgan oksidga asoslanganligi bilan ajralib turadi, lekin kuchli qizdirilganda ular yo'qoladi. Tabiatdagi bu turdagi jinslarning miqdori cheklangan, ammo undagi temir miqdori qizil temir rudasi kabi yaxshi bo'lishi mumkin. Tashqi tomondan, u qattiq qora-ko'k kristallarga o'xshaydi.

Shpat temir rudasi - siderit asosidagi rudali jins. Ko'pincha u sezilarli miqdorda loyni o'z ichiga oladi. Ushbu turdagi jinslarni tabiatda topish nisbatan qiyin, bu uning tarkibidagi temirning pastligi bilan birga, uni kamdan-kam ishlatishga olib keladi. Shuning uchun ularni rudalarning sanoat turlariga ajratish mumkin emas.

Oksidlardan tashqari tabiatda silikatlar va karbonatlarga asoslangan boshqa rudalar mavjud. Tog' jinsidagi temir miqdori uning sanoatda qo'llanilishi uchun juda muhim, ammo nikel, magniy va molibden kabi foydali yordamchi elementlarning mavjudligi ham muhimdir.

Ilovalar

Temir rudasini qo'llash doirasi deyarli butunlay metallurgiya bilan cheklangan. U asosan o'choq yoki konvertor pechlari yordamida qazib olinadigan quyma temirni eritish uchun ishlatiladi. Bugungi kunda quyma temir inson faoliyatining turli sohalarida, shu jumladan sanoat ishlab chiqarishining ko'p turlarida qo'llaniladi.

Temirga asoslangan turli xil qotishmalar kam qo'llanilmaydi - po'lat uning mustahkamligi va korroziyaga qarshi xususiyatlari tufayli eng ko'p qo'llaniladi.

Quyma temir, po'lat va boshqa turli xil temir qotishmalari ishlatiladi:

1. Mashinasozlik, turli xil mashinalar va qurilmalarni ishlab chiqarish uchun.
2. Dvigatellar, korpuslar, ramkalar, shuningdek, boshqa komponentlar va qismlarni ishlab chiqarish uchun avtomobil sanoati.
3. Harbiy va raketa sanoati, maxsus texnika, qurol va raketalar ishlab chiqarishda.
4. Qurilish, mustahkamlovchi element sifatida yoki yuk ko'taruvchi konstruktsiyalarni qurish.
5. Yengil va oziq-ovqat sanoati, konteynerlar, ishlab chiqarish liniyalari, turli birliklar va qurilmalar sifatida.
6. Kon sanoati, maxsus mashina va uskunalar sifatida.

Temir rudasi konlari

Dunyodagi temir rudasi zahiralari miqdori va joylashuvi jihatidan cheklangan. Ruda zahiralari to'planadigan hududlar konlar deyiladi. Bugungi kunda temir rudasi konlari quyidagilarga bo'lingan:

1. Endogen. Ular er qobig'ida, odatda titanomagnetit rudalari shaklida maxsus joylashuvi bilan tavsiflanadi. Bunday inkluzyonlarning shakllari va joylashuvi xilma-xil bo'lib, ular linzalar shaklida, er qobig'ida konlar shaklida joylashgan qatlamlar, vulqon konlari, turli tomirlar va boshqa tartibsiz shakllar shaklida bo'lishi mumkin.
2. Ekzogen. Bu turga jigarrang temir rudalari va boshqa cho'kindi jinslar konlari kiradi.
3. Metamorfogen. Bularga kvartsit konlari kiradi.

Bunday rudalarning konlarini butun sayyoramizda topish mumkin. Eng ko'p konlar postsovet respublikalari hududida to'plangan. Ayniqsa, Ukraina, Rossiya va Qozog‘iston.

Braziliya, Kanada, Avstraliya, AQSH, Hindiston va Janubiy Afrika kabi davlatlar katta temir zahiralariga ega. Shu bilan birga, dunyoning deyarli har bir mamlakatida o'zining ishlab chiqilgan konlari mavjud bo'lib, ular etishmasa, zot boshqa mamlakatlardan olib kelinadi.

Temir rudasini boyitish

Aytganimizdek, rudalarning bir necha turlari mavjud. Boylar er qobig'idan chiqarilgandan so'ng to'g'ridan-to'g'ri qayta ishlanishi mumkin, boshqalari esa boyitilgan bo'lishi kerak. Rudani qayta ishlash boyitish jarayonidan tashqari, saralash, maydalash, ajratish va aglomeratsiya kabi bir necha bosqichlarni o'z ichiga oladi.

Bugungi kunda boyitishning bir necha asosiy usullari mavjud:

1. Yuvish.

U loy yoki qum ko'rinishidagi qo'shimcha mahsulotlardan rudalarni tozalash uchun ishlatiladi, ular yuqori bosimli suv oqimlari yordamida yuviladi. Ushbu operatsiya sizga past navli rudadagi temir miqdorini taxminan 5% ga oshirish imkonini beradi. Shuning uchun u faqat boshqa boyitish turlari bilan birgalikda qo'llaniladi.

1. Gravitatsiyaviy tozalash.

Bu maxsus turdagi suspenziyalar yordamida amalga oshiriladi, ularning zichligi chiqindi jinslarning zichligidan oshadi, lekin temir zichligidan past bo'ladi. Gravitatsiyaviy kuchlarning ta'siri ostida yon mahsulotlar yuqoriga ko'tariladi, temir esa suspenziyaning pastki qismiga tushadi.

1. Magnit ajratish.

Magnit kuchlarning ta'sirini ruda komponentlari tomonidan idrok etishning turli darajalariga asoslangan eng keng tarqalgan boyitish usuli. Bunday ajratish quruq tosh, ho'l tosh yoki uning ikki holatining muqobil kombinatsiyasida amalga oshirilishi mumkin.

Quruq va ho'l aralashmalarni qayta ishlash uchun elektromagnitli maxsus barabanlar qo'llaniladi.

1. Flotatsiya.

Bu usul uchun chang holidagi maydalangan ruda maxsus modda (flotatsiya reagenti) va havo qo`shilgan holda suvga botiriladi. Reaktiv ta'sirida temir havo pufakchalari bilan qo'shilib, suv yuzasiga ko'tariladi, chiqindi tosh esa tubiga cho'kadi. Temir o'z ichiga olgan komponentlar ko'pik shaklida sirtdan yig'iladi.

Rossiyada temir ishlab chiqarish qadim zamonlardan beri ma'lum. Arxeologik qazishmalar natijasida Novgorod, Vladimir, Yaroslavl, Pskov, Smolensk, Ryazan, Murom, Tula, Kiev, Vishgorod, Pereyaslavl, Vjishchga tutashgan hududlarda, shuningdek, Ladoga ko'li hududida va boshqa joylarda yuzlab eritish qozonlari qoldiqlari bo'lgan joylar, pishloq pechlari, "bo'ri chuqurlari" deb ataladigan joylar va qadimgi metallurgiyaning tegishli ishlab chiqarish asboblari topilgan. Moskva viloyati koʻmir havzasining janubiy qismidagi Podmokloye qishlogʻi yaqinidagi temir eritish uchun qazilgan boʻri chuqurlaridan birida musulmon davrining 189-yiliga oid tanga topildi, bu hozirgi zamonning 9-asr boshlariga toʻgʻri keladi. xronologiya. Bu shuni anglatadiki, ular o'sha uzoq, chuqur nasroniygacha bo'lgan davrda Rossiyada temirni qanday eritishni bilishgan.

Rus xalqining ismlari bizga qadimgi Rus hududida metallurgiyaning keng tarqalganligi haqida tom ma'noda baqiradi: Kuznetsov, Kovalev, Koval, Kovalenko, Kovalchuk. Tarqalishi bo'yicha ruscha "metallurgiya" familiyalari, ehtimol, hatto ingliz arxetipi Jon Smit bilan ham raqobatlashadi (aslida u temirchi, ya'ni o'sha temirchi).

Biroq, har qanday qilich yoki to'p barrelining yo'li har doim metallurgiya ustaxonasidan va ayniqsa, temirdan ancha oldin boshlangan. Har qanday metall, birinchi navbatda, yoqilg'i (ko'mir yoki uni eritish uchun koks), ikkinchidan, uni ishlab chiqarish uchun xom ashyo.

Bu erda men darhol ta'kidlashim kerak. Nima uchun yoqilg'i asosiy shart va temir javhari o'zi jasorat bilan fonga o'tkaziladi? Gap o‘rta asrlarda temir ishlab chiqarish uchun zarur bo‘lgan ruda va yoqilg‘ini tashish logistikasi bilan bog‘liq.

Oxir oqibat, o'rta asrlardagi yuqori sifatli temirni eritish uchun asosiy va eng sifatli yoqilg'i edi. ko'mir.
Hozir ham, zamonaviy ma'rifat davrida, yuqori sifatli ko'mir olish vazifasi bir qarashda ko'rinadigan darajada oddiy emas.
Eng yuqori sifatli ko'mir faqat juda cheklangan miqdordagi yog'och turlaridan olinadi - barcha juda kam uchraydigan va sekin o'sadigan qattiq daraxt turlaridan (eman, shox, olxa) va arxetiplardan. Rus qayini.
Allaqachon ignabargli daraxtlardan - qarag'ay yoki archa, ko'mir ancha mo'rt bo'lib chiqadi va mayda va ko'mir changining katta hosildorligi bilan ajralib turadi va yumshoq bargli aspen yoki alderdan yaxshi ko'mir olishga urinish deyarli mumkin emas - yaxshi sifatli hosil eman bilan solishtirganda deyarli yarmiga tushadi.

Agar temir konlari topilgan hududda oʻrmonlar yetarli boʻlmasa yoki bu hududdagi oʻrmonlar metallurglarning oldingi avlodlari tomonidan vayron qilingan boʻlsa, turli xil ersats oʻrnini bosuvchi moddalarni ixtiro qilish kerak edi.
Masalan, Oʻrta Osiyoda yuqori sifatli temir rudasi konlariga qaramay, yogʻoch taʼminoti cheklangan edi, shuning uchun koʻmir oʻrniga quyidagi innovatsion yoqilgʻidan foydalanish zarur edi:

Agar kimdir tushunmasa, bu sigir go'ngidir. Bu ot, qo'zichoq, echki yoki eshak bo'lishi mumkin - bu alohida rol o'ynamaydi. Go'ng qo'lda tekis keklarga yoğurulur (shunday narsa), keyin quyoshda quritish uchun qo'yiladi.
Bunday vaziyatda yoqilg'ining "tarkibining doimiyligi" haqida gapirishning hojati yo'qligi aniq va bunday "kompozit yoqilg'i" ning yonishi natijasida olov harorati yuqori sifatli ko'mirga qaraganda ancha past edi.

Ko'mirning boshqa, texnologik jihatdan ilg'or o'rnini bosuvchi vosita ancha keyinroq paydo bo'ldi. Biz, albatta, gaplashamiz koks, hozirda barcha zamonaviy qora metallurgiya bunga asoslanadi.
Koksning "ixtirosi" tarixi atigi ikki yuz yilga borib taqaladi. Axir, sanoat inqilobining birinchi, eng kuchli zarbasi bo'lgan "ko'mir o'zini yoqib yuborgan" koks pechining batareyasi edi. Aynan u koks pechining akkumulyatori edi, lekin biz hozir kitoblarda, filmlarda va steampunk haqidagi animelarda eslashni yaxshi ko'radigan "ko'mir va bug' olami" ni yaratgan neft qurilmasi emas.

Sanoat inqilobidan ancha oldin Angliya allaqachon ko'mirning boy konlarini o'zlashtirgan edi, ammo ular deyarli faqat uylarni isitish uchun ishlatilgan. Angliyada ruda eritish, dunyoning ko'p joylarida bo'lgani kabi, faqat ko'mir bilan amalga oshirildi. Bu ko'pchilik ko'mirlarga xos bo'lgan noxush fakt bilan bog'liq edi - ular temirchilikda ishlab chiqarilgan temirga juda zararli bo'lgan juda ko'p miqdorda fosfor va oltingugurtni o'z ichiga oladi.

Biroq, Buyuk Britaniya oroldir. Va nihoyat, ingliz ko'mirga asoslangan metallurgiyaning ortib borayotgan ehtiyojlari, ingliz o'rmonlarining barcha imkoniyatlaridan oshib ketdi. Ingliz Robin Gudsning yashirinadigan joyi yo'q edi- temir eritishning ko'payishi Tumanli Albionning deyarli barcha o'rmonlarini yo'q qildi. Oxir-oqibat, bu temir ishlab chiqarishni to'xtatdi, chunki eritish kerak edi katta miqdordagi o'tin: bir tonna rudani qayta ishlash uchun - deyarli 40 kubometr xom yog'och.
Temir ishlab chiqarishning ko'payishi tufayli o'rmonlarni butunlay yo'q qilish xavfi mavjud edi. Mamlakat xorijdan, asosan, Rossiya va Shvetsiyadan metall import qilishga majbur bo‘ldi. Temir eritish uchun qazib olinadigan ko'mirdan foydalanishga urinishlar yuqorida aytib o'tilgan sabablarga ko'ra uzoq vaqt davomida muvaffaqiyatsiz bo'ldi.
Faqat 1735 yilda ishlab chiqaruvchi Abraham Derbi ko'p yillik tajribadan so'ng kokslangan ko'mir yordamida quyma temirni eritish usulini topdi. Bu g'alaba edi. Ammo milodiy 9-asr boshidagi bu g'alabaga hali 900 yildan ortiq vaqt bor edi.

Shunday qilib, o'tinni (yoki hatto tayyor ko'mirni) dazmolga olib boring ishlamaydi shunchaki jarayonning logistikasi tufayli - zarur bo'lgan yoqilg'i rudaning massasidan 4-5 baravar va undan ham ko'proq hajmda - kamida o'n barobar ko'p. Temirni yoqilg'iga olib kelish osonroq.

Qadimgi Rusda yoqilg'i bor va juda ko'p. Rossiya platformasidagi apparat haqida nima deyish mumkin?
Ammo apparat bilan bog'liq savollar mavjud.
Yuqori sifatli temir rudasi Rossiya tekisligida emas.

Men darhol qichqiriqlarni eshitaman: “Kursk magnit anomaliyasi haqida nima deyish mumkin? Dunyodagi eng sifatli magnit temir rudalari!”
Ha, dunyodagi eng yuqori sifatlardan biri. 1931 yilda ochilgan. Voqea chuqurligi - 200 dan 600 metrgacha. Vazifa, shubhasiz, eramizning 9-asrida qadimgi slavyanlar ixtiyorida bo'lgan texnologiyalar uchun emas. Endi hamma narsa go'zal ko'rinadi, lekin o'sha vaqt uchun zamonaviy temir rudasi konining surati zamonaviy insoniyat uchun Alpha Centauri-ga sayohatga o'xshardi. Nazariy jihatdan bu mumkin, lekin amalda bunday emas:

Natijada, 9-asrda Rossiyada hozirda insoniyat tomonidan ishlatiladigan barcha temir rudalari ro'yxatiga kiritilgan narsalarni tanlash kerak edi:

Magnit temir javhari - shaklda 70% dan ortiq Fe magnetit Fe3O4 (misol: biz tasvirlagan Kursk magnit anomaliyasi)
- qizil temir rudasi—55-60% Fe shaklida gematit Fe2O3 (masalan: yana Kursk magnit anomaliyasi yoki Krivoy Rog havzasi)
- jigarrang temir rudasi (limonit) - 35-55% Fe shaklida gidroksid aralashmalari temir temir Fe2O3-3H2O va Fe2O3-H2O (misol: Ukraina tomonidan vayron qilingan Kerch koni).
- shpat temir rudasi - shaklda 40% gacha Fe karbonat FeCO3 (misol: Bakal koni)

Magnetit va gematit Rossiya platformasida chuqur joylashgan;
Qolgan narsa jigarrang temir rudasi (limonit).
Xom ashyo, yumshoq qilib aytganda, yomon - undagi temir kontsentratsiyasiga qarang, lekin kulgili tomoni shundaki, u o'sha paytdagi Rossiya hududida mavjud. deyarli hamma joyda. Bundan tashqari, bu "deyarli hamma joyda" mo''jizaviy tarzda o'sha paytdagi yuqori sifatli ko'mir yoqilg'isi manbai - Rossiya tekisligining qudratli o'rmonlariga yaqin joylashgan.

Biz, albatta, hijob botqoqlari va limonit haqida gapiramiz, bu ham tez-tez deyiladi botqoq temir.
Botqoqli temirdan tashqari, ular xuddi shunday genezaga ega o'tloq va ko'l temir. Biroq, keyinroq ko'rib turganingizdek, botqoqda bunday temirni qazish eng foydali bo'lgan.

Rossiyada ushbu mahalliy resursning haqiqiy qazib olish tarqalishining kengligini tushunish uchun "metallurgiya familiyalari" misolida bo'lgani kabi, har qanday geografik xaritani ochib, rus, ukrain, belarus yoki boshqa tillarning nomlariga qarash kifoya. Litva qishloqlari.
Va darhol Guta, Buda, Ruda so'zlari bilan juda ko'p toponimlar sizning e'tiboringizni tortadi. Mana ularning ma'nolari:

Guta: shisha erituvchi zavod
Ruda: botqoq temir qazib olish
Buda: o'simlik kulidan kaliy olish.

Bunday qishloqlarni hamma joyda topasiz - Polesie botqoqlaridagi keng kamarda - Brestdan Sumigacha. Rossiyada "botqoq rudasi"ning ko'plab manbalari mavjud edi. "Botqoq temir" odatda kislorodli tuproqlardan kislorodsiz qatlamga o'tish sodir bo'lgan deyarli hamma joyda hosil bo'ladi (aynan shu ikki qatlamning tutashgan joyida).
Botqoqlarda bu chegara oddiygina joylashgan, boshqa turdagi releflardan farqli o'laroq, yuzasiga juda yaqin, shuning uchun u erda temir tugunlarni tom ma'noda belkurak bilan qazish mumkin, faqat botqoq o'simliklarining yupqa qatlamini olib tashlash mumkin.

Botqoq temir shunday ko'rinadi: .
Ammo aynan shu narsa Rossiyani saqlab qoldi.

Botqoq temir konlarining o'zi klassik hisoblanadi joylashtiruvchilar.
Plasserlar odatda ruda jismlariga qaraganda ancha kichik konlar bo'lib, ularning umumiy hajmi kamdan-kam hollarda o'n minglab tonnadan oshadi (ruda konlarida millionlab va milliardlab tonna ruda bo'lishi mumkin), lekin tog 'jinslarini qazib olish odatda ruda tanasini qazib olishdan ancha sodda.
Plasserlar odatda deyarli yalang qo'llar bilan va tog' jinslarini minimal maydalash bilan ishlab chiqilishi mumkin, chunki plasterlar odatda allaqachon vayron bo'lgan cho'kindi jinslarda uchraydi.
Bu, odatda, keng tarqalgan amaliyot: birinchi navbatda plasserlar, keyin rudalar qazib olinadi.
Bundan tashqari, barcha metallar, minerallar yoki birikmalar uchun.

Aytgancha, "yog'och qalay" (men bronza davri falokati haqidagi seriyalarda yozganman) ham plaserdir.

Biroq, botqoqli temir plasterlarini qazib olish oddiy ish edi, deb aytish mumkin emas.

Botqoqli temir uchta asosiy usulda qazib olingan.

Birinchisi - yozda botqoqlikdagi ko'llar va botqoqlardan oqib o'tadigan daryolardagi sallardan pastki loy topildi. Raf bir joyda ustun (bir kishi) tomonidan ushlab turilgan va boshqa bir kishi pastdan loyni olib tashlash uchun chodirdan foydalangan. Ushbu usulning afzalliklari oddiylik va ishchilarga nisbatan past jismoniy stressdir.
Kamchiliklari - ko'p miqdorda foydasiz mehnat, chunki botqoqli temir bilan nafaqat chiqindi toshlarni yig'ishdi, balki loy bilan birga katta miqdordagi suvni ham ko'tarish kerak edi. Bundan tashqari, tuproqni katta chuqurlikka olib tashlash uchun qoshiqdan foydalanish qiyin.

Ikkinchi yo'l. Qishda, kanallar pastga muzlagan joylarda, avval muz kesilgan, so'ngra botqoq temirini o'z ichiga olgan pastki cho'kindi ham kesilgan. Ushbu usulning afzalliklari: botqoqli temirni o'z ichiga olgan katta qatlamni tanlash imkoniyati. Kamchiliklari: muz va muzlatilgan erni kesish jismonan qiyin. Ekstraksiya faqat muzlash chuqurligiga qadar mumkin.

Uchinchi usul eng keng tarqalgan edi. Sohilda, kanallar yoki botqoq ko'llar yaqinida, quduq uchun bo'lgani kabi, faqat kattaroq o'lchamlarda, masalan, 4 dan 4 metrgacha ramka yig'ilgan. Keyin ular yog'och uy ichidagi chiqindi toshning qoplama qatlamini qazishni boshladilar, yog'och uyni asta-sekin chuqurlashtirdilar. Keyin tarkibida botqoq temir bo'lgan tosh ham tanlangan. Kundalik uyning chuqurlashishi bilan loglar rulolari qo'shildi.
Doimiy oqayotgan suv vaqti-vaqti bilan o'chirildi. Albatta, devorlarni loglar bilan mustahkamlamasdan oddiygina qazish mumkin edi, lekin yuvilgan tuproq qulashi va ishchilar teshikda uxlab qolish ehtimoli yuqori bo'lgan taqdirda - hech kimni qutqarib qolishi dargumon - odamlar tezda. bo'g'ilib, cho'kib ketgan. Ushbu usulning afzalliklari: botqoqli temirni o'z ichiga olgan butun qatlamni tanlash imkoniyati va ikkinchi usulga nisbatan kamroq mehnat xarajatlari. Bundan tashqari, qazib olish boshlanishidan oldin ham qazib olingan xom ashyoning sifatini taxminiy aniqlash mumkin edi ("mahalliy aholi ham rudaning yaxshiligini unda o'sadigan daraxtlar turiga qarab baholaydilar; shu sababli, tosh ostida topilgan" qayin va aspen daraxtlari eng yaxshi hisoblanadi, chunki undan temir yumshoqroq va qoraqarag'ali o'rmon o'sadigan joylarda u qattiqroq va kuchliroq bo'ladi").
Kamchiliklari: siz doimo suvda ishlashingiz kerak.

Umuman olganda, qadimgi rus konchilari qiyin kunlarni boshdan kechirdilar. Endi, albatta, butun dunyo bo'ylab reenaktorlar quruqroq va qulayroq joylarda botqoq rudalarini osongina qazib olishlari mumkin bo'lgan joylarda dalaga sayohat qilishadi va hatto teshik qazishadi:

Reenaktorlarning bolalari xursand. 9-asrda menimcha, hamma narsa boshqacha edi.

Biroq, 9-12-asrlarda Rossiyadagi vaziyatni tushunish uchun tushunish kerak masshtab botqoqlik kabi isrofgarchilik manbalarida ota-bobolarimiz tomonidan tashkil etilgan baliq ovlash.

Zero, botqoqlarda loy qazish jarayonining o‘zi asrlar davomida iz qoldirmagan bo‘lsa, keyinchalik botqoqli temirni qayta ishlash madaniy qatlamda ham iz qoldirgan va qanday izlar ham!

Darhaqiqat, o'sha paytda qadimgi rus metallurgiyasida qo'llanilgan va yuqori qora shlak ishlab chiqarilgan pishloqni puflash jarayoni uchun zarur edi. juda boy Temir ruda. Va limonit, biz eslaganimizdek, kambag'al rudadir.
Yaxshi limonit kontsentratini olish uchun qazib olingan rudalarni - botqoq va o'tloqni oldindan boyitish kerak edi. Shuning uchun qadimgi rus metallurglari botqoq temir rudalarini eritish uchun boyitgan.

Boyitish operatsiyasi pishloq pechlarida temir ishlab chiqarish uchun juda muhim texnologik shart edi.
Keyinchalik tarixiy yodgorliklarni tahlil qilish natijasida rudani boyitishning quyidagi usullari aniqlandi:

1) quritish (ob-havo, bir oy ichida);
2) otish;
3) silliqlash;
4) yuvish;
5) elakdan o'tkazish.

Yuqori konsentratsiyali rudani ishlab chiqarish faqat bitta yoki ikkita operatsiya bilan cheklanib qolmaydi, balki yuqoridagi barcha usullar bilan tizimli qayta ishlashni talab qiladi. Arxeologik jihatdan mashhur operatsiya - bu rudani qovurish.
Siz tushunganingizdek, qovurish uchun ham yuqori sifatli yoqilg'i (ko'mir), shuningdek, katta miqdorda kerak edi.

Finlyandiya ko'rfazi qirg'og'idagi Lasuna qishlog'i yaqinida arxeologik qidiruv ishlari olib borilganda, chuqurlardan birida yonib ketgan rudalar uyumi topildi. Rudani boyitish bo'yicha barcha operatsiyalar uchun juda oddiy uskunalar talab qilinadi: rudani maydalash uchun - yog'och blok va ohak, va elakdan o'tkazish va yuvish uchun - yog'och elak (tayoqchalar to'ri).
Botqoq rudalarini olov va chuqurlarga yoqishning kamchiliklari katta bo'laklarni qovurishda undan suvni to'liq olib tashlamaslik va kichik bo'laklarni qovurishda katta yo'qotishlar edi.

Zamonaviy ishlab chiqarishda, albatta, boyitish ancha sodda - mayda maydalangan ruda bir xil maydalangan koks bilan aralashtiriladi va katta go'sht maydalagichga o'xshash qurilmaga beriladi. Shne ruda va koks aralashmasini 8 mm dan katta bo'lmagan teshiklari bo'lgan panjaraga beradi. Teshiklardan siqib chiqqach, bunday bir hil aralashma olovga kiradi, koks yonib, rudani eritadi va qo'shimcha ravishda rudadan oltingugurt yondiriladi, shu bilan bir vaqtning o'zida xom ashyoning oltingugurtsizlanishi sodir bo'ladi.

Axir, botqoq temir, ko'mir kabi, zararli aralashmalar - oltingugurt va fosforni o'z ichiga oladi. Albatta, oz miqdordagi fosforni o'z ichiga olgan xom ashyoni topish mumkin edi (yaxshi, nisbatan oz - ruda temirida botqoq temiriga qaraganda har doim kamroq bo'ladi). Ammo oz miqdorda fosfor va oltingugurt bo'lgan botqoq temirini topish deyarli mumkin emas edi. Shu sababli, butun botqoq temir qazib olish sanoatiga qo'shimcha ravishda, uni boyitishning teng miqyosli sanoati paydo bo'ldi.

Ushbu harakatning ko'lamini tushunish uchun men bitta misol keltiraman: Eski Ryazandagi qazishmalar paytida fuqarolarning 19 ta turar joyidan 16 tasida oddiy pechda qozonlarda temirni "uy" pishirish izlari topildi.
G'arbiy evropalik sayohatchi Yakob Reytenfels 1670 yilda Moskvaga tashrif buyurib, "Moskvaliklar mamlakati non va metallning tirik manbai" deb yozgan.

Shunday qilib, yalang'och joyda, pastda qayin daraxtlari va torf botqoqlari bo'lgan kambag'al o'rmon tuproqlaridan boshqa hech narsasi yo'q, ota-bobolarimiz to'satdan oyoqlari ostida "oltin koni" ni topdilar. Va agar u tomir emas, balki plaser va oltin emas, balki temir bo'lsa ham, vaziyat o'zgarmadi.

Hali ham rivojlanayotgan mamlakat dunyoda o'z o'rnini va uni Balaklava qurollariga, T-Z4 tankiga va Topol-M ICBMga olib boradigan tsivilizatsiya yo'lini oldi.
Resurslar. Ish. Ishlab chiqarish. Qurol.

Resurslarga ega bo'lganingiz uchun siz muqarrar ravishda qurolga kelasiz. Yoki - kimdir sizning resurslaringiz uchun keladi.
Rossiyada temir davri boshlandi.
Bir asr, aniqrog'i, ming yillik rus qurollari.

Qilich ko'tariladigan ming yillik - va yana yiqilib, keyingi dushman mag'lubiyatga uchragan va qayin o'rmonlari va torf botqoqlaridan tashlanganidan keyin.

Va dushmanlar uzoq kutilmadi.
Darhaqiqat, 10-asrda temir asrida qurollanish poygasi allaqachon kuchayib bordi.

Temir javhari odatdagi usulda olinadi: ochiq yoki er osti qazib olish va keyinchalik dastlabki tayyorgarlikka tashish, bu erda material maydalanadi, yuviladi va qayta ishlanadi.

Ruda yuqori pechga quyiladi va issiq havo va issiqlik bilan portlatiladi, bu esa uni eritilgan temirga aylantiradi. Keyin u pechning pastki qismidan cho'chqalar deb nomlanuvchi qoliplarga chiqariladi va u erda quyma temir ishlab chiqarish uchun soviydi. U temirga aylantiriladi yoki bir necha usulda po'latga qayta ishlanadi.

Po'lat nima?

Boshida temir bor edi. U ko'plab boshqa elementlar bilan birgalikda ruda shaklida deyarli hamma joyda uchraydi. Evropada temir bilan ishlashning boshlanishi miloddan avvalgi 1700 yilga to'g'ri keladi.

1786 yilda frantsuz olimlari Bertolet, Monj va Vandermonde temir, cho'yan va po'lat o'rtasidagi farq turli xil uglerod tarkibiga bog'liqligini aniq aniqladilar. Biroq, temirdan yasalgan po'lat tezda sanoat inqilobining eng muhim metalliga aylandi. 20-asrning boshlarida global po'lat ishlab chiqarish 28 million tonnani tashkil etdi, bu 1880 yildagidan olti baravar ko'p. Birinchi jahon urushi boshlanishiga kelib, uning ishlab chiqarilishi 85 million tonnani tashkil etdi. Bir necha o'n yillar ichida u amalda temirni almashtirdi.

Hozirgi vaqtda shaxsiy ehtiyojlarni qondirish uchun yaratilganlarni hisobga olmaganda, 3000 dan ortiq kataloglashtirilgan brendlar (kimyoviy birikmalar) mavjud. Ularning barchasi po'latni kelajakdagi muammolarni hal qilish uchun eng mos materialga aylantirishga hissa qo'shadi.

Po'lat ishlab chiqarish uchun xom ashyo: asosiy va ikkilamchi

Ushbu metallni ko'plab komponentlar yordamida eritish eng keng tarqalgan kon usuli hisoblanadi. Zaryadlovchi materiallar asosiy yoki ikkilamchi bo'lishi mumkin. Zaryadning asosiy tarkibi odatda 55% cho'yan va 45% qolgan metallolomdir. Ikkilamchi elementlarning asosiy elementi sifatida ferroqotishmalar, konvertatsiya qilingan quyma temir va texnik jihatdan sof metallar qo'llaniladi, qoida tariqasida, qora metallning barcha turlari kiradi.

Temir rudasi temir va po'lat sanoatida eng muhim va asosiy xom ashyo hisoblanadi. Bir tonna quyma temir ishlab chiqarish uchun ushbu materialdan taxminan 1,5 tonna talab qilinadi. Bir tonna cho‘yan ishlab chiqarish uchun 450 tonnaga yaqin koks sarflanadi. Ko'pgina metallurgiya zavodlari hatto foydalanadilar

Suv temir-po'lat sanoati uchun muhim xom ashyo hisoblanadi. U asosan koksni o'chirish, yuqori pechni sovutish, gidravlika uskunalarini ishlatish uchun bug 'hosil qilish va chiqindi suvlarni yo'q qilish uchun ishlatiladi. Bir tonna po'lat ishlab chiqarish uchun taxminan 4 tonna havo kerak bo'ladi. Flux yuqori o'choqda eritilgan rudadagi aralashmalarni tozalash uchun ishlatiladi. Ohaktosh va dolomit qazib olingan aralashmalar bilan birlashib, cüruf hosil qiladi.

Yuqori va po'lat pechlar ham refrakterlar bilan qoplangan. Ular temir rudasini eritish uchun mo'ljallangan astarli pechlar uchun ishlatiladi. Kalıplama uchun silika yoki qum ishlatiladi. Alyuminiy, xrom, kobalt, mis, qo'rg'oshin, marganets, molibden, nikel, qalay, volfram, rux, vanadiy va boshqalar po'latning turli navlarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Demontaj qilingan zavod konstruksiyalari, mashinalar, eski transport vositalari va boshqalardan olingan temir chiqindilari qayta ishlanadi va ushbu sanoatda keng qo'llaniladi.

Po'lat uchun quyma temir

Cho'yan yordamida po'lat eritish boshqa materiallarga qaraganda ancha tez-tez amalga oshiriladi. Quyma temir odatda kulrang temirga tegishli atamadir, ammo u ferroqotishmalarning katta guruhi bilan ham ajralib turadi. Uglerod taxminan 2,1 dan 4 og'irlik% ni tashkil qiladi, kremniy esa odatda qotishmada 1 dan 3 gacha.

Temir va po'lat 1150 dan 1200 darajagacha bo'lgan erish nuqtasida eritiladi, bu sof temirning erish nuqtasidan taxminan 300 daraja pastroqdir. Quyma temir, shuningdek, yaxshi suyuqlik, mukammal ishlov berish va deformatsiyaga, oksidlanishga va quymalarga qarshilik ko'rsatadi.

Chelik, shuningdek, o'zgaruvchan uglerodli tarkibga ega bo'lgan temir qotishmasidir. Po'latning uglerod miqdori 0,2 dan 2,1% gacha massaga ega va u temir uchun eng tejamkor qotishma materialidir. Cho'yandan po'lat eritish turli muhandislik va konstruktiv maqsadlar uchun foydalidir.

Chelik uchun temir javhari

Po‘lat eritish jarayoni temir rudasini qayta ishlashdan boshlanadi. Temir rudasini o'z ichiga olgan tosh eziladi. Ruda magnit roliklar yordamida qazib olinadi. Yupqa taneli temir javhari yuqori o'choqda ishlatish uchun qo'pol donli bo'laklarga qayta ishlanadi. Ko'mir uglerodning deyarli sof shakliga olib keladigan aralashmalardan tozalanadi. Keyin temir rudasi va ko'mir aralashmasi eritilgan temir yoki po'lat ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan cho'yan ishlab chiqarish uchun qizdiriladi.

Asosiy kislorodli pechda eritilgan temir javhari asosiy xom ashyo bo'lib, turli xil po'latlarni ishlab chiqarish uchun har xil miqdordagi po'lat va qotishmalar bilan aralashtiriladi. Elektr kamonli pech qayta ishlangan po'lat qoldiqlarini to'g'ridan-to'g'ri yangi po'latga eritadi. Po'latning taxminan 12% qayta ishlangan materialdan tayyorlanadi.

Eritish texnologiyasi

Erish - bu metallni element sifatida yoki oddiy birikma sifatida uning rudasidan erish nuqtasidan yuqori qizdirish orqali, odatda havo kabi oksidlovchi moddalar yoki koks kabi qaytaruvchi moddalar ishtirokida olinadigan jarayon.

Po'lat ishlab chiqarish texnologiyasida kislorod bilan birikadigan metall, masalan, temir oksidi, yuqori haroratgacha qizdiriladi va oksid uglerod oksidi yoki karbonat angidrid shaklida chiqadigan yoqilg'idagi uglerod bilan birgalikda hosil bo'ladi.
Birgalikda tomirlar deb ataladigan boshqa aralashmalar shlak hosil qilish uchun birlashadigan oqim qo'shilishi bilan chiqariladi.

Zamonaviy po'lat eritishda reverberli pechdan foydalaniladi. Yuqori qismga konsentrlangan ruda va oqim (odatda ohaktosh) yuklanadi va pastdan eritilgan mat (mis, temir, oltingugurt va shlak birikmasi) tortiladi. Dazmolni mat yuzadan olib tashlash uchun konvertorli pechda ikkinchi issiqlik bilan ishlov berish kerak.

Kislorod-konvektor usuli

BOF jarayoni dunyodagi etakchi po'lat ishlab chiqarish jarayonidir. 2003 yilda jahon konvertor po'lat ishlab chiqarish 964,8 million tonna yoki umumiy ishlab chiqarishning 63,3 foizini tashkil etdi. Konverter ishlab chiqarish atrof-muhitni ifloslantiruvchi manba hisoblanadi. Buning asosiy muammolari emissiya, chiqindilarni kamaytirish va chiqindilarni kamaytirishdir. Ularning mohiyati ikkilamchi energiya va moddiy resurslardan foydalanishdadir.

Ekzotermik issiqlik zarba paytida oksidlanish reaktsiyalari natijasida hosil bo'ladi.

O'z zaxiralarimizdan foydalangan holda po'lat ishlab chiqarishning asosiy jarayoni:

• Yuqori pechdan eritilgan cho'yan (ba'zan issiq metall deb ataladi) cho'chqa deb ataladigan katta yong'inga chidamli astarli idishga quyiladi.
• Po'choqdagi metall to'g'ridan-to'g'ri asosiy po'lat ishlab chiqarish yoki dastlabki ishlov berish bosqichiga yuboriladi.
• 700-1000 kilopaskal bosimdagi yuqori toza kislorod idishda osilgan va vannadan bir necha fut balandlikda joylashgan suv bilan sovutilgan nayza orqali temir vannaning yuzasiga tovushdan yuqori tezlikda yuboriladi.

Oldindan ishlov berish to'g'risidagi qaror issiq metallning sifatiga va kerakli yakuniy po'lat sifatiga bog'liq. Ajraladigan va ta'mirlanishi mumkin bo'lgan olinadigan tubiga ega birinchi konvertorlar hali ham qo'llanilmoqda. Puflash uchun ishlatiladigan nayzalar o'zgartirildi. Tozalash paytida tuyerning tiqilib qolishiga yo'l qo'ymaslik uchun mis uchi uzun bo'yli tirqishli manjetlar ishlatilgan. Maslahat uchlari yonishdan keyin CO 2 ga puflash natijasida hosil bo'lgan CO ni yoqib yuboradi va qo'shimcha issiqlik beradi. Shlaklarni olib tashlash uchun dart, olov sharlari va cüruf detektorlari ishlatiladi.

Kislorod-konveksiya usuli: afzalliklari va kamchiliklari

Gazni tozalash uskunalari uchun xarajatlarni talab qilmaydi, chunki chang hosil bo'lishi, ya'ni temirning bug'lanishi 3 baravar kamayadi. Temir unumining pasayishi tufayli suyuq po'latning unumining 1,5 - 2,5% ga oshishi kuzatiladi. Yana bir afzallik shundaki, bu usulda tozalashning intensivligi oshadi, bu esa konvertorning unumdorligini 18% ga oshirish imkonini beradi. Po'latning sifati yuqori bo'ladi, chunki puflash zonasida harorat pasayadi, bu azot hosil bo'lishining pasayishiga olib keladi.

Po'lat eritishning ushbu usulining kamchiliklari iste'molga bo'lgan talabning pasayishiga olib keldi, chunki yoqilg'i yonishning yuqori iste'moli tufayli kislorod iste'moli darajasi 7% ga oshadi. Qayta ishlangan metallda vodorod miqdori ko'payadi, shuning uchun jarayon tugaganidan keyin bir muncha vaqt kislorod bilan tozalashni amalga oshirish kerak. Barcha usullar orasida kislorod-konvertor usuli eng yuqori cüruf hosil bo'lishiga ega, buning sababi uskuna ichidagi oksidlanish jarayonini kuzatishning mumkin emasligi;

Ochiq o'choq usuli

Ochiq o'choq jarayoni 20-asrning ko'p qismida dunyoda ishlab chiqarilgan barcha po'latni qayta ishlashning asosiy qismini tashkil etdi. 1860-yillarda Uilyam Siemens metallurgiya pechida haroratni oshirish vositasini qidirib, o'choq tomonidan ishlab chiqarilgan chiqindi issiqlikdan foydalanish bo'yicha eski taklifni qayta tikladi. U g'ishtni yuqori haroratga qizdirdi, keyin o'choqqa havo kiritish uchun xuddi shu yo'lni ishlatdi. Oldindan isitiladigan havo olov haroratini sezilarli darajada oshirdi.

Yoqilg'i sifatida tabiiy gaz yoki atomlashtirilgan og'ir moylar ishlatiladi; havo va yoqilg'i yonishdan oldin isitiladi. Pechga temir rudasi, ohaktosh, dolomit va fluxlar bilan birga suyuq portlovchi temir va po'lat qoldiqlari yuklanadi.

Pechning o'zi o'tga chidamli materiallardan, masalan, o'choqlar uchun magnezit g'ishtlardan yasalgan. Ochiq o'choq pechlari og'irligi 600 tonnagacha bo'ladi va odatda guruhlarga o'rnatiladi, shuning uchun pechlarni zaryad qilish va suyuq po'latni qayta ishlash uchun zarur bo'lgan massiv yordamchi uskunalardan samarali foydalanish mumkin.

Ko'pgina sanoatlashgan mamlakatlarda ochiq o'choq jarayoni deyarli to'liq asosiy kislorod jarayoni va elektr yoy pechlari bilan almashtirilgan bo'lsa-da, u butun dunyo bo'ylab ishlab chiqarilgan barcha po'latning taxminan 1/6 qismini ishlab chiqaradi.

Ushbu usulning afzalliklari va kamchiliklari

Afzalliklari materialga turli xil ixtisoslashgan xususiyatlarni beradigan turli qo'shimchalar bilan qotishma po'latdan foydalanish qulayligi va ishlab chiqarish qulayligini o'z ichiga oladi. Kerakli qo'shimchalar va qotishmalar eritish tugashidan oldin darhol qo'shiladi.

Kamchiliklari kislorod-konvertor usuli bilan solishtirganda samaradorlikni kamaytirishni o'z ichiga oladi. Shuningdek, po'latning sifati metall eritishning boshqa usullariga nisbatan pastroq.

Elektr po'lat ishlab chiqarish usuli

O'z zahiralaridan foydalangan holda po'latni eritishning zamonaviy usuli - bu elektr yoyi yordamida zaryadlangan materialni isitadigan o'choq. Sanoat ark pechlari oʻlchamlari bir tonnaga yaqin yuk koʻtarish quvvatiga ega boʻlgan kichik agregatlardan (quyma temir buyumlar ishlab chiqarish uchun quyish korxonalarida ishlatiladi) ikkilamchi metallurgiyada qoʻllaniladigan 400 tonnagacha boʻlgan oʻlchamlarga ega.

Tadqiqot laboratoriyalarida ishlatiladigan ark pechlari faqat bir necha o'n gramm sig'imga ega bo'lishi mumkin. Sanoat elektr boshq pechining harorati 1800 °C (3,272 °F) gacha, laboratoriya qurilmalari esa 3000 °C (5432 °F) dan oshishi mumkin.

Ark pechlari induksion pechlardan farq qiladi, chunki zaryadlovchi material to'g'ridan-to'g'ri elektr yoyiga ta'sir qiladi va terminallardagi oqim zaryadlangan materialdan o'tadi. Elektr boshq o'chog'i po'lat ishlab chiqarish uchun ishlatiladi, o'tga chidamli astardan iborat, odatda suv bilan sovutiladi, o'lchami katta va tortib olinadigan tom bilan qoplangan.

Pech asosan uch qismga bo'lingan:

• Yon devorlardan va pastki po'lat idishdan iborat qobiq.
• Olov pastki idishni cho'zuvchi refrakterdan iborat.
• Yong'in bilan qoplangan yoki suv bilan sovutilgan tom to'p qismi yoki kesilgan konus (konusli qism) sifatida ishlab chiqilishi mumkin.

Usulning afzalliklari va kamchiliklari

Ushbu usul po'lat ishlab chiqarish sohasida etakchi o'rinni egallaydi. Po'lat eritish usuli oltingugurt, fosfor va kislorod kabi kiruvchi aralashmalardan butunlay mahrum bo'lgan yoki oz miqdorda bo'lgan yuqori sifatli metallni yaratish uchun ishlatiladi.

Usulning asosiy afzalligi isitishdir, buning yordamida siz erish haroratini osongina nazorat qilishingiz va metall uchun ajoyib isitish tezligiga erishishingiz mumkin. Avtomatlashtirilgan ish turli xil metall parchalarini yuqori sifatli qayta ishlash uchun ajoyib imkoniyatga yoqimli qo'shimcha bo'ladi.

Kamchiliklari yuqori energiya sarfini o'z ichiga oladi.

Temir er qobig'ining 5% dan ko'prog'ini tashkil qiladi. Temir qazib olish uchun ishlatiladigan asosiy rudalar gematit va magnetitdir. Bu rudalarda 20% dan 70% gacha temir mavjud. Bu rudalardagi eng muhim temir aralashmalari qum va alyuminiy oksidi (alyuminiy oksidi).

Yerning yadrosi

Bilvosita dalillarga asoslanib, biz Yerning yadrosi asosan temir qotishmasi degan xulosaga kelishimiz mumkin. Uning radiusi taxminan 3470 km, Yerning radiusi esa 6370 km. Yerning ichki yadrosi qattiq bo'lib ko'rinadi va radiusi taxminan 1200 km. U suyuq tashqi yadro bilan o'ralgan. Yadroning bu qismida suyuqlikning turbulent oqimi Yerning magnit maydonini hosil qiladi. Yadro ichidagi bosim 1,3 dan 3,5 million atmosferaga, harorat esa 1,3 million atmosferaga etadi.

Yer yadrosi asosan temirdan iborat ekanligi aniqlangan boʻlsa-da, uning aniq tarkibi nomaʼlum. Maʼlumotlarga koʻra, yer yadrosi massasining 8—10% nikel, oltingugurt (temir sulfid shaklida), kislorod (temir oksidi shaklida) va kremniy (temir oksidi shaklida) kabi elementlardan iborat. temir silisidi).

Dunyoning kamida 12 ta davlatida tasdiqlangan temir rudasi zaxiralari milliard tonnadan oshadi. Bu davlatlarga Avstraliya, Kanada, AQSh, Janubiy Afrika, Hindiston, SSSR va Fransiya kiradi. Po'lat ishlab chiqarishning global darajasi hozirgi vaqtda 700 million tonnaga etadi. Bu mamlakatlarning har biri yiliga 100 million tonnadan ortiq po'lat ishlab chiqaradi. Buyuk Britaniyada po'lat ishlab chiqarish darajasi yiliga 20 million tonnani tashkil qiladi.

Temir ishlab chiqarish

Temir rudasidan temir qazib olish ikki bosqichda amalga oshiriladi. Bu rudani tayyorlash - maydalash va isitish bilan boshlanadi. Ruda diametri 10 sm dan oshmaydigan bo'laklarga bo'linadi, keyin suv va uchuvchi aralashmalarni olib tashlash uchun ezilgan ruda kalsinlanadi.

Ikkinchi bosqichda temir javhari yuqori o'choqda uglerod oksidi yordamida temirga qaytariladi (14.12-rasm). Kamaytirish taxminan 700 ° C haroratda amalga oshiriladi:

Temir hosildorligini oshirish uchun bu jarayon ortiqcha karbonat angidrid sharoitida amalga oshiriladi

Uglerod oksidi CO yuqori pechda koks va havodan hosil bo'ladi. Avval havo taxminan 600 ° S ga qadar isitiladi va maxsus quvur - tuyer orqali o'choqqa pompalanadi. Koks issiq siqilgan havoda yonib, karbonat angidrid hosil qiladi. Bu reaktsiya ekzotermik bo'lib, haroratning 1700 ° C dan oshishiga olib keladi:

Karbonat angidrid pechda ko'tariladi va uglerod oksidi hosil qilish uchun ko'proq koks bilan reaksiyaga kirishadi. Bu reaksiya endotermik:

Guruch. 14.12. Yuqori pech, 1 - temir rudasi, ohaktosh, koks, 2 - yuklash konusi (yuqori), 3 - yuqori gaz, 4 - o'choq devori, 5 - temir oksidini kamaytirish zonasi, 6 - shlak hosil qilish zonasi, 7 - koks yonish zonasi, 8 - isitiladigan havoni tuyerlar orqali in'ektsiya qilish, 9 - eritilgan temir, 10 - eritilgan cüruf.

Rudani kamaytirish jarayonida hosil bo'lgan temir qum va alumina aralashmalari bilan ifloslangan (yuqoriga qarang). Ularni olib tashlash uchun o'choqqa ohaktosh qo'shiladi. Pechda mavjud bo'lgan haroratlarda ohaktosh kaltsiy oksidi va karbonat angidrid hosil bo'lishi bilan termal parchalanishga uchraydi:

Kaltsiy oksidi shlak hosil qilish uchun aralashmalar bilan birlashadi. Shlak tarkibida kaltsiy silikat va kaltsiy aluminat mavjud:

Temir 1540 ° S da eriydi (14.2-jadvalga qarang). Eritilgan temir eritilgan cüruf bilan birga o'choqning pastki qismiga oqadi. Eritilgan shlak erigan temir yuzasida suzadi. Ushbu qatlamlarning har biri vaqti-vaqti bilan tegishli darajada pechdan chiqariladi.

Domna pechi kechayu kunduz, uzluksiz rejimda ishlaydi. Domna jarayoni uchun xom ashyo temir rudasi, koks va ohaktosh hisoblanadi. Ular doimo yuqoridan o'choqqa oziqlanadi. Temir o'choqdan kuniga to'rt marta, ma'lum vaqt oralig'ida chiqariladi. Olovli oqimda taxminan 1500 ° S haroratda o'choqdan quyiladi. Domna pechlari turli oʻlcham va unumdorlikka ega (kuniga 1000-3000 t). AQShda pechning yangi dizaynlari mavjud

to'rtta chiqish va eritilgan temirning uzluksiz chiqishi. Bunday pechlar kuniga 10 000 tonnagacha quvvatga ega.

Domna pechida eritilgan temir qum qoliplariga quyiladi. Bunday temirga quyma temir deyiladi. Temir tarkibidagi temir miqdori taxminan 95% ni tashkil qiladi. Quyma temir qattiq, ammo mo'rt moddadir, erish nuqtasi taxminan 1200 ° C.

Cho‘yan cho‘yan, metallolom va po‘lat aralashmasini koks bilan eritib olinadi. Eritilgan temir qoliplarga quyiladi va sovutiladi.

Temir sanoat temirning eng sof shakli hisoblanadi. U xom temirni eritish pechida gematit va ohaktosh bilan qizdirish orqali ishlab chiqariladi. Bu temirning tozaligini taxminan 99,5% ga oshiradi. Uning erish nuqtasi 1400 ° C gacha ko'tariladi. Cho'zilgan temir katta kuch, egiluvchanlik va egiluvchanlikka ega. Biroq, ko'pgina ilovalar uchun u yumshoq po'lat bilan almashtiriladi (pastga qarang).

Chelik ishlab chiqarish

Chelik ikki turga bo'linadi. Karbonli po'latlar 1,5% gacha uglerodni o'z ichiga oladi. Qotishma po'latlar nafaqat oz miqdordagi uglerodni, balki boshqa metallarning maxsus kiritilgan aralashmalarini (qo'shimchalarini) ham o'z ichiga oladi. Har xil turdagi po'latlar, ularning xususiyatlari va qo'llanilishi quyida batafsil muhokama qilinadi.

Kislorod konvertatsiyasi jarayoni. So'nggi o'n yilliklarda po'lat ishlab chiqarish asosiy kislorod jarayonini (shuningdek, Linz-Donavits jarayoni deb ham ataladi) rivojlanishi bilan inqilob qildi. Ushbu jarayon 1953 yilda Avstriyaning ikkita metallurgiya markazi - Linz va Donavitsdagi po'lat zavodlarida qo'llanila boshlandi.

Kislorod konvertori jarayonida asosiy qoplamali (mauer) kislorod konvertori qo'llaniladi (14.13-rasm). Konverter eğimli holatda yuklanadi

Guruch. 14.13. Po'lat eritish uchun konvertor, 1 - kislorod va 2 - kislorodli portlash uchun suv bilan sovutilgan quvur, 3 - cüruf. 4-eksa, 5-eritilgan po'lat, 6-po'lat korpus.

eritish pechidan va metallolomdan eritilgan cho'yan, keyin vertikal holatga qaytdi. Shundan so'ng, konvertorga yuqoridan suv bilan sovutilgan mis quvur kiritiladi va u orqali erigan temir yuzasiga kukunli ohak bilan aralashtirilgan kislorod oqimi yo'naltiriladi. 20 daqiqa davom etadigan ushbu "kislorodni tozalash" temir aralashmalarining qizg'in oksidlanishiga olib keladi va oksidlanish reaktsiyasi paytida energiya chiqishi tufayli konvertor tarkibi suyuqlik bo'lib qoladi. Olingan oksidlar ohak bilan birlashadi va cürufga aylanadi. Keyin mis trubka chiqariladi va shlakni to'kish uchun konvertor egiladi. Qayta puflagandan so'ng, eritilgan po'lat konvertordan (qiyalik holatida) cho'chqaga quyiladi.

Kislorod-konvertor jarayoni asosan uglerodli po'latlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. U yuqori mahsuldorlik bilan ajralib turadi. 40-45 daqiqada bitta konvertorda 300-350 tonna po'lat ishlab chiqariladi.

Hozirgi vaqtda Buyuk Britaniyadagi barcha po'lat va butun dunyo bo'ylab ko'pchilik po'lat bu jarayon yordamida ishlab chiqariladi.

Elektr po'lat ishlab chiqarish jarayoni. Elektr pechlari birinchi navbatda po'lat va quyma temirni zanglamaydigan po'lat kabi yuqori sifatli qotishma po'latlarga aylantirish uchun ishlatiladi. Elektr pechkasi - o'tga chidamli g'isht bilan qoplangan dumaloq chuqur tank. Ochiq qopqoq orqali pechka metallolom yuklanadi, keyin qopqoq yopiladi va elektrodlar metallolom bilan aloqa qilguncha undagi teshiklar orqali pechga tushiriladi. Shundan so'ng, oqim yoqiladi. Elektrodlar o'rtasida kamon paydo bo'ladi, unda 3000 ° C dan yuqori harorat rivojlanadi, bu haroratda metall eriydi va har bir o'choq yuki 25-50 tonna po'lat ishlab chiqarish imkonini beradi.

Qadimgi davrlarda temir ishlab chiqarish texnologiyasi

Rudadan temir olish uchun birinchi navbatda kritsa olishingiz kerak. Buning uchun birinchi marta sirt yaqinida joylashgan oksidlangan temir javhari ishlatilgan. Uning xossalari aniqlangandan so'ng, bunday konlar intensiv o'zlashtirilishi natijasida tezda tugaydi.

Botqoq rudalari ancha keng tarqalgan. Ular sub-Atlantika davrida, botqoqlanish jarayonida temir javhari suv omborlari tubiga cho'kganda hosil bo'lgan. Butun oʻrta asrlarda qora metallurgiya botqoq rudalaridan foydalangan. Hatto ular bilan birga boj to'lashdi. Rudadan nisbatan katta miqdorda temir ishlab chiqarish pishloq pechi ixtiro qilingandan keyin mumkin bo'ldi. Bu nom yuqori pechlarda isitiladigan havo portlashi ixtiro qilinganidan keyin paydo bo'ldi. Qadim zamonlarda metallurglar temirchilikka xom (sovuq) havo berishgan. 900 o haroratda temir oksididan kislorodni olib tashlaydigan karbonat angidrid yordamida rudadan temir qaytariladi va shlakga namlangan xamir yoki shaklsiz, g'ovak bo'lak - kritsa olinadi. Ushbu jarayonni amalga oshirish uchun karbonat angidrid manbai sifatida ko'mir kerak edi. Keyin kritsa undan shlakni olib tashlash uchun zarb qilingan. Pishloq tayyorlash usuli, ba'zan temir eritish deb ataladi, iqtisodiy emas, lekin uzoq vaqt davomida u qora metall olishning yagona va o'zgarmas usuli bo'lib qoldi.

Dastlab, temir oddiy chuqurlarda eritilgan, keyinroq yopilgan, loydan yasalgan pechlar qurila boshlangan; Maydalangan ruda va ko'mir qatlamlar bo'ylab temirchining ish joyiga yuklangan, bularning barchasi olovga qo'yilgan va havo maxsus (charm) ko'rgichlar bilan ko'krak teshiklaridan o'tkazib yuborilgan. Tog' jinsi 1300-1400 o haroratda cürufga joylashadi, bunda po'lat - 0,3 dan 1,2% gacha bo'lgan temir olinadi. uglerod. Sovutganda, u juda qattiq bo'ladi. Quyma temirni olish uchun - uglerod miqdori 1,5-5% bo'lgan erituvchi temir - sizga katta ish joyiga ega bo'lgan murakkabroq temirchilik dizayni kerak. Bunday holda, temirning erish nuqtasi pastroq edi va u shlak bilan birga o'choqdan qisman oqib chiqdi. U soviganida, u mo'rt bo'lib qoldi va dastlab u tashlandi, lekin keyin uni ishlatishni o'rganishdi. Quyma temirdan egiluvchan temir yasash uchun undan uglerodni olib tashlash kerak.

Rudadan temir olish uchun birinchi qurilma bir martalik pishloq pechi edi. Ko'p sonli kamchiliklarga ega, bu uzoq vaqt davomida rudadan metall olishning yagona usuli edi.

Qadimgi odamlar uzoq vaqt davomida boy va baxtli yashagan - tosh boltalar jasperdan yasalgan va mis olish uchun malaxit yoqib yuborilgan, ammo hamma yaxshi narsalar tugaydi. O'rta er dengizi qadimiy tsivilizatsiyasining qulashi sabablaridan biri mineral resurslarning tugashi edi. Oltin g'aznada emas, balki "Tin orollarida" ham qalay tugadi; Sinay va Kiprda hali ham mis qazib olinsa-da, hozirda o'zlashtirilayotgan konlar rimliklar uchun mavjud emas edi. Boshqa narsalar qatorida pishloqni qayta ishlashga yaroqli ruda ham tugadi. Hali ham qo'rg'oshin ko'p edi.

Biroq egasiz bo‘lib qolgan Yevropaga o‘rnashib qolgan vahshiy qabilalar, uning mineral resurslari o‘zlaridan oldingilar tomonidan tugatilganini uzoq vaqt bilmagan edi. Metall ishlab chiqarishning katta pasayishini hisobga olgan holda, rimliklar mensimagan resurslar uzoq vaqt davomida etarli edi. Keyinchalik metallurgiya, birinchi navbatda, Germaniya va Chexiya Respublikasida jonlana boshladi, ya'ni rimliklar cho'tkalar va aravalar bilan etib bormagan.

Qora metallurgiya rivojlanishining yuqori bosqichi Evropada stukko pechlari deb ataladigan doimiy yuqori pechlar bilan ifodalangan. Bu haqiqatan ham baland pechka edi - tortishni kuchaytirish uchun to'rt metrli quvur bilan. Shiva mashinasining pufakchalari allaqachon bir necha kishi, ba'zan esa suv dvigateli tomonidan tebranib turardi. Stukofenning eshiklari bor edi, ular orqali kuniga bir marta kritsa olib tashlanadi.

Stukofenlar Hindistonda miloddan avvalgi birinchi ming yillikning boshlarida ixtiro qilingan. Bizning eramizning boshida ular Xitoyga kelishdi va 7-asrda "arab" raqamlari bilan bir qatorda arablar ushbu texnologiyani Hindistondan olishdi. 13-asrning oxirida Stuktofens Germaniya va Chexiyada paydo bo'la boshladi (va undan oldin ular Ispaniyaning janubida edi) va keyingi asrda ular butun Evropaga tarqaldi.

Stukofenning mahsuldorligi pishloqli pechga qaraganda beqiyos yuqori edi - u kuniga 250 kg gacha temir ishlab chiqardi va undagi erish harorati temirning bir qismini quyma temir holatiga qadar karbürizatsiya qilish uchun etarli edi. Biroq, o'choq to'xtatilgandan so'ng, gips quyma temir shlak bilan aralashib, uning tubida muzlab qoldi va o'sha paytda ular faqat zarb qilish orqali metallni cürufdan tozalashlari mumkin edi, lekin quyma temir bunga o'zini tuta olmadi. Uni tashlab yuborish kerak edi.

Biroq, ba'zida ular gipsli quyma temir uchun qandaydir foydalanishni topishga harakat qilishdi. Masalan, qadimgi hindular iflos cho'yandan tobut quygan, turklar esa 19-asr boshlarida to'p o'qlarini quyganlar. Tobutlar qandayligini hukm qilish qiyin, lekin undan chiqqan o'qlar shunchaki shunday edi.

To'plar uchun o'qlar 16-asrning oxirida Evropada temir shlaklardan quyilgan. Yo'llar quyma toshlardan yasalgan. Nijniy Tagilda quyma cüruf bloklaridan qurilgan poydevorli binolar hali ham saqlanib qolgan.

Metallurglar erish harorati va mahsulot unumi o'rtasidagi bog'liqlikni uzoq vaqtdan beri payqashgan - u qanchalik baland bo'lsa, ruda tarkibidagi temirning ko'p qismini qaytarib olish mumkin edi. Shuning uchun, ertami-kechmi ular havoni oldindan qizdirish va trubaning balandligini oshirish orqali stukofenni tezlashtirish g'oyasi bilan chiqdilar. 15-asrning o'rtalarida Evropada o'choqning yangi turi - blauofen paydo bo'ldi, bu darhol po'lat ishlab chiqaruvchilarga yoqimsiz ajablanib berdi.

Yuqori erish harorati haqiqatan ham rudadan temir hosildorligini sezilarli darajada oshirdi, lekin u quyma temir holatiga karbürlangan temir ulushini ham oshirdi. Endi, shlyapa mashinasida bo'lgani kabi, 10% emas, balki mahsulotning 30% quyma temir edi - "cho'chqa go'shti" hech qanday maqsadga mos kelmaydi. Natijada, yutuqlar ko'pincha modernizatsiya uchun to'lamadi.

Blauofen quyma temir, shlakli quyma temir kabi, o'choqning pastki qismida qotib, cüruf bilan aralashtiriladi. Bu biroz yaxshiroq bo'lib chiqdi, chunki u ko'proq edi, shuning uchun shlakning nisbiy tarkibi kamroq edi, lekin u quyish uchun yaroqsiz bo'lib qoldi. Blauofendan olingan quyma temir juda kuchli bo'lib chiqdi, ammo baribir juda heterojen bo'lib qoldi - undan faqat oddiy va qo'pol narsalar chiqdi - balyoz, anvillar. Allaqachon bir nechta o'qlar chiqayotgan edi.

Bundan tashqari, agar pishloqli pechlarda faqat temirni olish mumkin bo'lsa, u keyin karbonlashtirilsa, stukofen va blauofenda kritsaning tashqi qatlamlari po'latdan yasalgan bo'lib chiqdi. Blauofen kritlarida temirdan ham ko'proq po'lat bor edi. Bir tomondan, bu yaxshi tuyuldi, lekin po'lat va temirni ajratish juda qiyin bo'lib chiqdi. Uglerod tarkibini nazorat qilish qiyinlashdi. Faqat uzoq zarb qilish uning taqsimlanishining bir xilligiga erishish mumkin edi.

Bir vaqtlar, bu qiyinchiliklarga duch kelgan hindular oldinga siljishmadi, balki texnologiyani takomillashtirishni boshladilar va damas po'latini ishlab chiqarishga kelishdi. Ammo hindlarni o'sha paytda mahsulot miqdori emas, balki sifati qiziqtirardi. Cho‘yan bilan tajriba o‘tkazgan yevropaliklar tez orada temir metallurgiyasini sifat jihatidan yangi bosqichga ko‘targan konversiya jarayonini kashf etdilar.

Metallurgiya rivojlanishining navbatdagi bosqichi domna pechlarining paydo bo'lishi edi. Hajmining oshishi, havoning oldindan qizishi va mexanik portlash tufayli bunday pechda rudadan olingan barcha temir quyma temirga aylantirildi, u eritilib, vaqti-vaqti bilan tashqariga chiqariladi. Ishlab chiqarish uzluksiz davom etdi - o'choq kechayu kunduz ishladi va sovib ketmadi. U kuniga bir yarim tonnagacha cho‘yan ishlab chiqardi. Cho'yanni cho'yanlarda temirga distillash uni kritsadan urishdan ko'ra osonroq edi, garchi zarb qilish hali ham talab qilinayotgan bo'lsa-da, ammo endi ular shlakdan temirni emas, balki temirdan shlakni urishdi.

Domna pechlari birinchi marta XV-XVI asrlar bo'yida Evropada qo'llanila boshlandi. Yaqin Sharq va Hindistonda bu texnologiya faqat 19-asrda paydo bo'lgan (ko'p darajada, ehtimol, Yaqin Sharqdagi xarakterli suv tanqisligi sababli suv dvigatelidan foydalanilmaganligi sababli). Evropada yuqori o'choqlarning mavjudligi 16-asrda, agar metall sifati bo'yicha bo'lmasa, milya bo'yicha Turkiyani quvib o'tishga imkon berdi. Bu kurashning natijasiga shubhasiz ta'sir ko'rsatdi, ayniqsa to'plarni quyma temirdan quyish mumkinligi aniqlanganda.

17-asrning boshidan Shvetsiya Yevropa temirchiligiga aylandi va Evropada temirning yarmini ishlab chiqaradi. 18-asrning oʻrtalarida uning bu boradagi roli boshqa ixtiro – metallurgiyada koʻmirdan foydalanish tufayli tez pasaya boshladi.

Birinchidan, shuni ta'kidlash kerakki, 18-asrga qadar ko'mir metallurgiyada deyarli qo'llanilmadi - mahsulot sifatiga zararli aralashmalarning, birinchi navbatda, oltingugurtning yuqori miqdori tufayli. 17-asrdan boshlab Angliyada ko'mir quyma temirni yumshatish uchun ko'lmak pechlarida ishlatila boshlandi, ammo bu ko'mirni ozgina tejashga imkon berdi - yoqilg'ining katta qismi eritishga sarflangan, bu erda ular bilan aloqa qilishni istisno qilib bo'lmaydi. ruda bilan ko'mir.

O'sha davrdagi ko'plab metallurgiya kasblari orasida, ehtimol, eng qiyin kasb ko'lmakchilik edi. Puding deyarli butun 19-asr davomida temir olishning asosiy usuli edi. Bu juda qiyin va vaqt talab qiladigan jarayon edi. Uning qo'l ostidagi ish shunday kechdi: cho'yan olovli pechning tubiga yuklangan; ular eritildi. Metalldan uglerod va boshqa aralashmalar yonib ketganligi sababli, metallning erish harorati oshdi va juda toza temir kristallari suyuq eritmadan "muzlay boshladi". Tandirning pastki qismida to'plangan yopishqoq xamirga o'xshash massa bo'lagi. Ko'lmakchi ishchilar temir qoldiqlari yordamida xamirni o'rash operatsiyasini boshladilar. Metall massasini tirgak bilan aralashtirib, ular lom atrofida temir bo'lak yoki kritsa yig'ishga harakat qilishdi. Bunday bo'lakning og'irligi 50 - 80 kg gacha yoki undan ko'p edi. Kritsa o'choqdan chiqarib tashlandi va to'g'ridan-to'g'ri bolg'a ostida - shlak zarralarini olib tashlash va metallni siqish uchun zarb qilish uchun berildi.

Ular 1735 yilda Angliyada oltingugurtni kokslash yo'li bilan yo'q qilishni o'rgandilar, shundan so'ng temir eritish uchun ko'mirning katta zaxiralaridan foydalanish mumkin bo'ldi. Ammo Angliyadan tashqarida bu texnologiya faqat 19-asrda tarqaldi.

Metallurgiyada yoqilg'i iste'moli o'sha paytda ham juda katta edi - yuqori o'choq soatiga bir vagon ko'mir iste'mol qildi. Ko'mir strategik resursga aylandi. Shvetsiyaning o'zida va Finlyandiyada yog'ochning ko'pligi shvedlarga ishlab chiqarishni bunday miqyosda rivojlantirishga imkon berdi. O'rmonlari kamroq bo'lgan (va hatto ular flot ehtiyojlari uchun ajratilgan) inglizlar ko'mirdan foydalanishni o'rganmaguncha, Shvetsiyada temir sotib olishga majbur bo'lishdi.

Temir eritishning elektr va induksion usullari

Chelik kompozitsiyalarining xilma-xilligi ularni eritishni juda qiyinlashtiradi. Axir, ochiq o'choqli pechda va konvertorda atmosfera oksidlanadi va xrom kabi elementlar osongina oksidlanadi va cürufga aylanadi, ya'ni. yo'qolgan. Bu shuni anglatadiki, xrom miqdori 18% bo'lgan po'latni olish uchun bir tonna po'lat uchun 180 kg dan ko'ra ko'proq xrom o'choqqa berilishi kerak. Xrom esa qimmat metalldir. Ushbu vaziyatdan chiqish yo'lini qanday topish mumkin?

Yechim 20-asrning boshlarida topilgan. Metallni eritish uchun elektr yoyi issiqligidan foydalanish taklif qilindi. Metall parchalari dumaloq pechga yuklangan, quyma temir quyilgan va uglerod yoki grafit elektrodlari tushirilgan. Ular va o'choqdagi metall ("vanna") o'rtasida taxminan 4000 ° S haroratli elektr yoyi paydo bo'ldi. Metall oson va tez eriydi. Va bunday yopiq elektr pechda siz har qanday atmosferani yaratishingiz mumkin - oksidlovchi, kamaytiruvchi yoki butunlay neytral. Boshqacha qilib aytganda, qimmatbaho elementlarning yonib ketishining oldini olish mumkin. Yuqori sifatli po'latlar metallurgiyasi shunday yaratilgan.

Keyinchalik elektr eritishning yana bir usuli - induksiya taklif qilindi. Fizikadan ma'lumki, yuqori chastotali tok o'tadigan g'altakning ichiga metall o'tkazgich qo'yilsa, unda tok paydo bo'ladi va o'tkazgich qiziydi. Bu issiqlik ma'lum vaqt ichida metallni eritish uchun etarli. Induksion pech o'zining qoplamasiga spiral o'rnatilgan tigeldan iborat. Spiral orqali yuqori chastotali oqim o'tadi va tigeldagi metall eriydi. Bunday pechkada siz har qanday atmosferani ham yaratishingiz mumkin.

Elektr yoyli pechlarda eritish jarayoni odatda bir necha bosqichda sodir bo'ladi. Birinchidan, keraksiz aralashmalar metalldan yoqib yuboriladi, ularni oksidlaydi (oksidlanish davri). Keyin bu elementlarning oksidlarini o'z ichiga olgan cüruf pechdan chiqariladi (yuklanadi) va ferroqotishmalar yuklanadi - metallga kiritilishi kerak bo'lgan elementlar bilan temir qotishmalari. Pech yopiladi va erish havo kirishisiz davom etadi (tiklanish davri). Natijada, po'lat ma'lum miqdorda kerakli elementlar bilan to'yingan bo'ladi. Tayyor metall kepakka chiqariladi va quyiladi.

Temir ishlab chiqarishdagi kimyoviy reaksiyalar

Zamonaviy sanoatda temir temir rudasidan, asosan, gematit (Fe 2 O 3) va magnetit (Fe 3 O 4) dan olinadi.

Rudalardan temir olishning turli usullari mavjud. Eng keng tarqalgani domen jarayonidir.

Ishlab chiqarishning birinchi bosqichi 2000 ° S haroratda yuqori o'choqda temirni uglerod bilan kamaytirishdir. Domna pechida koks shaklidagi uglerod, aglomerat yoki granula shaklidagi temir rudasi va oqim (masalan, ohaktosh) yuqoridan oziqlanadi va pastdan majburiy issiq havo oqimi bilan kutib olinadi.

Pechda koks tarkibidagi uglerod atmosfera kislorodi bilan uglerod oksidi (uglerod oksidi) ga oksidlanadi:

2C + O 2 → 2CO.

O'z navbatida, uglerod oksidi rudadan temirni kamaytiradi:

3CO + Fe 2 O 3 → 2Fe + 3CO 2.

Rudadan kiruvchi aralashmalarni, birinchi navbatda, kvarts (kremniy dioksidi) kabi silikatlarni olish uchun oqim qo'shiladi. Oddiy oqim tarkibida ohaktosh (kaltsiy karbonat) va dolomit (magniy karbonat) mavjud. Boshqa oqimlar boshqa aralashmalarga qarshi ishlatiladi.

Oqim ta'siri: kaltsiy karbonat issiqlik ta'sirida kaltsiy oksidiga (tez ohak) parchalanadi:

CaCO 3 → CaO + CO 2 .

Kaltsiy oksidi kremniy dioksidi bilan birikib shlak hosil qiladi:

CaO + SiO 2 → CaSiO 3.

Shlak, kremniy dioksididan farqli o'laroq, pechda eritiladi. Temirdan engilroq cüruf sirtda suzadi va metalldan alohida drenajlanishi mumkin. Keyinchalik shlak qurilish va qishloq xo'jaligida ishlatiladi. Yuqori pechda ishlab chiqarilgan eritilgan temir juda ko'p uglerodni (quyma temir) o'z ichiga oladi. To'g'ridan-to'g'ri quyma temirdan foydalanilgan hollar bundan mustasno, u keyingi ishlov berishni talab qiladi.

Ortiqcha uglerod va boshqa aralashmalar (oltingugurt, fosfor) o'choq pechlarida yoki konvertorlarda oksidlanish yo'li bilan quyma temirdan chiqariladi. Elektr pechlari qotishma po'latlarni eritish uchun ham ishlatiladi.

Yuqori o'choq jarayoniga qo'shimcha ravishda, to'g'ridan-to'g'ri temir ishlab chiqarish jarayoni keng tarqalgan. Bunday holda, oldindan maydalangan ruda maxsus loy bilan aralashtiriladi, granulalar hosil bo'ladi. Granulalar kuydiriladi va vodorodni o'z ichiga olgan issiq metan konversiyalash mahsulotlari bilan milya pechida ishlov beriladi. Vodorod temirni oltingugurt va fosfor kabi aralashmalar - ko'mirdagi umumiy aralashmalar bilan ifloslantirmasdan osonlik bilan kamaytiradi. Temir qattiq shaklda olinadi va keyinchalik elektr pechlarida eritiladi.

Kimyoviy toza temir uning tuzlari eritmalarini elektroliz qilish orqali olinadi.