Chemické vlastnosti železa 2 3. Chemické a fyzikálne vlastnosti železa

Podrobnosti Kategória: Zobrazenie: 10184

Železo, Fe, chemický prvok, atómová hmotnosť 55,84, sekvenčné číslo 26; Nachádza sa v skupine periodického systému VIII v jednom riadku s kobaltom a niklom, teplota topenia je 1529 ° C, bod varu je 2450 ° C; Pevný stav má striebornú farbu. Vo voľnej forme železa sa nachádza len v meteoritách, ktoré však obsahujú nečistoty Ni, P, C a ďalšie prvky. V prírode sú železné zlúčeniny rozšírené všade (pôda, minerály, hemoglobínové zvieratá, chlorofylové rastliny), CH. Arr. Vo forme oxidov, hydráty oxidov a zlúčenín síry, ako aj oxidu uhličitého, z ktorých väčšina železných rúd pozostáva.

Chemicky čisté železo sa získa zahrievaním oxovateľného železa a pri 440 ° C sa získa matný oxid železitý prášok, ktorý má schopnosť zapáliť vzduch (T. N. pyrooforickým železom); S následným obnovením tohto zaki získaný prášok získava sivú a stráca pyroforické vlastnosti, pohybujúce sa do kovového železa. Keď je železo zrekonštruované pri 700 ° C, je železo zvýraznené ako malé kryštály, ktoré sa potom kondenzujú vo vákuu. Ďalší spôsob získania chemicky čistého železa pozostáva v elektrolýze roztoku soli železa, napríklad FeSO 4 alebo FECL3 v zmesi s MgS04, CASIl 2 alebo NH4CI (pri teplotách nad 100 ° C). Avšak, v rovnakom čase železo oklédne významné množstvo elektrolytického vodíka, v dôsledku ktorého získava tvrdosť. Pri výpočte až 700 ° C sa uvoľňuje vodík a železo sa stáva mäkkou a narezaním do noža, ako je olovo (tvrdosť na stupnici MOS - 4.5). Veľmi čisté železo sa môže získať aluminotermou z čistého oxidu železitého. (Pozri aluminothermiu). Dobre vzdelané železné kryštály sú zriedkavé. V dutinách veľkých hrudiek liatiny sa niekedy vytvárajú kryštály oktaedrového tvaru. Charakteristickým vlastnosťou železa je jeho zmäkčovadlom, tŕňou a pitching pri teplote, významne nižšia ako teplota topenia. Pod účinkom na železnej silnej kyseline dusičnej (neduží oxidy obsahujúce dusík) sa železo potiahne oxidmi a je nerozpustný v kyseline dusičnej.

Jean zlúčeniny

Ľahko pripojenie kyslíkom, že železo tvorí niekoľko oxidov: FeO - oxid železitý, Fe2O 3 - oxid železitý, FeO3 je anhydrid kyseliny železitej a FeO 4 - anhydrid anjelovej kyseliny. Okrem toho železo tvorí viac oxidov zmiešaného typu Fe3O4 - Zazka-oxid železa, tzv. Železo okalina. Na suchom vzduchu však nie je oxidovaná železo; Rust je vodné oxidy železa vytvorené s účasťou vzduchovej vlhkosti a CO 2. FeO oxid železitý zodpovedá hydrátu Fe (OH) 2 a rad bivalentných solí železa schopných pohybovať sa v soli solí oxidu železitého, Fe203, v ktorom železo sa vykazuje ako trojmocný prvok; Vo vzduchu sa hydrát železnej Zaksi, charakterizovaný silnými regeneračnými vlastnosťami, sa ľahko oxiduje, otočí sa na hydrát oxidu železitého. Železný hydrát sa mierne rozpustí vo vode a tento roztok má zjavne alkalickú reakciu, čo naznačuje hlavný charakter bivalentného železa. Oxid železa sa nachádza v prírode (pozri Iron Surik), umelo rovnaké m. B. Získa sa vo forme červeného prášku počas kalcinácie železného prášku a pri horení síry síry na získanie plynného síry. Bezvodý oxid železitý, Fe 2, 3, m. B. Získa sa v dvoch modifikáciách, prechod jedného z nich do druhého dochádza pri zahrievaní a je sprevádzaný významným uvoľňovaním tepla (seba-stravovanie). So silnou kalcináciou Fe 2 O 3, kyslíkové zvýrazňuje a ide do magnetického sliz-oxidu Fe 3 O 4. Pod pôsobením alkalických látok na roztokoch solí trivalentných železných síl, zrazenina hydrátu Fe4O 9H6 (2FE 2O3 · 3H20) klesá; Pri varovaní vodou sa vytvorí Fe 2O3 · H20, ťažko sa rozpustí v kyselinách. Železo tvorí zlúčeniny s rôznymi metaloidmi: s C, p, S, halogenidy, ako aj s kovmi, napríklad s MN, CR, W, CU, atď.

Soli železa sú rozdelené na voľné dvojväzbové železo (ferozo-soľ) a oxid - trivalentné železo (trajektové soli).

Soli Zakis železa

Chlorid železoFeCL2 sa získa pod pôsobením suchého chlóru na železe, vo forme bezfarebných listov; Keď sa železo rozpustí v HCl, chlorid železa sa získa ako hydrát FECL2 · 4H20 a používa sa vo forme vodných alebo alkoholických roztokov v medicíne. Iodidov, FEJ2, získaný zo železa a jódu pod vodou vo forme zelených listov a používa sa v medicíne (Sirupus Ferri Jodát); S ďalším činom jódu je vytvorený FEJ 3 (likér Ferri sesquijodát).

Sulfát zakuzny železo, grilFeSO 4 · 7H 2O (zelené kryštály) sa vytvára v podstate v dôsledku oxidácie pyritovej a síry síry; Táto soľ sa tiež vytvára ako vedľajší produkt pri výrobe kameňa; Pri zvetraných alebo pri zahrievaní na 300 ° C prechádza do bielej bezvodej soli - FeSO 4; Tiež tvorí hydráty s 5, 4, 3, 2 a 1 častice vody; Ľahko rozpustené v studenej vode (horúce na 300%); Roztok má kyslú reakciu v dôsledku hydrolýzy; Vo vzduchu sa oxiduje, najmä ľahko v prítomnosti inej oxidačnej látky, napríklad oxidových solí, ktoré FeSO 4 zahŕňa v konjugovanom oxidačnej reakcii, sfarbenie KMNO 4; V tomto prípade proces pokračuje v súlade s nasledujúcou rovnicou:

2kmno 4 + 10FESO 4 + 8H2S04S04 \u003d 2MNO 4 + K 2S04 + 5FE 2 (SO 4) 2 + 8H 2 O.

Na tento účel sa však vzduch používa viac permanentnej dvojitej soli MORA (NH4) 2 FE (SO 4) 2 · 6N 2 O. Železničné vitrios sa používajú v analýze plynu na stanovenie oxidu dusíka absorbovaného roztokom FeSO 4 - Francúzsky komplex (Feno) SO 4, ako aj na výrobu atramentu (s črievcou kyselinou), ako opuch s umieraním, pre väzbové tiché plyny (H 2 S, NH3) v krajine a tak ďalej.

Zakis železné soli sa používajú na fotografiách kvôli ich schopnosti obnoviť strieborné spoje na skrytého obrazu, ktorý zachytil na fotografickej doske.

Oxid uhličitý, FECO 3 sa nachádza v prírode vo forme seeritového alebo železného kopu; Vyzrážané železné oxid uhličitý, získané zrážaním vodných roztokov, železo-oxidom, ľahko stráca C02 a je oxidovaný vo vzduchu na Fe203.

Hydina hydrogenuhličitanu, H2 FE (CO 3) 2, rozpustný vo vode a vyskytuje sa v prírode vo fergóznych zdrojoch, z ktorých oxidácia sa uvoľňuje na povrchu Zeme vo forme hydrátu oxidu železitého, FE (OH) 3, hnedý železiarsky dom.

Fosforosofónové železo, Fe3 (PO 4) 2 · 8H 2O, biela zrazenina; Nachádza sa v prírode mierne natretá, vďaka oxidácii železa, v modrej farbe, vo forme vivianitídy.

Soli oxidu železa

Chlórové železo, FeCl3 (FE2CI2) sa získa pri pôsobení nadbytku chlóru na železe ako šesťuholníkové červené tablety; chlórové železo vo vzduchu sa rozpadne; Z vody kryštalizuje vo forme FeCl3 · 6N 2O (žlté kryštály); roztoky majú kyslú reakciu; Počas dialýzy sa postupne hydrolyzuje takmer až do konca tvorbou koloidného roztoku Fe (OH) 3 hydrátu. FECL3 sa rozpustí v alkohole a v zmesi alkoholu s éterom, keď sa zahrieva FECL3 · 6H 2O rozkladá na HCl a Fe203; Používa sa ako pustený a ako hemostatický (alkohol) (Ferri sesquichlorti).

Iron oxidu síranu, FE2 (SO 4) 3, v bezvodom stave má žltkastú farbu, v roztoku silne hydrolyzované; Keď sa roztok zahrieva, padajú hlavné soli; Železné alses, MFE (SO 4) 2 · 12H 2O, M - monovalentný alkalický kov; Amónny Alum, NH4 Fe (SO 4) 2 · 12N 2 O. je lepšie kryštalizované.

Oxidovaný FEO 3 - anhydrid kyseliny kyseliny, ako aj hydrát tohto oxidu H2 FEO 4 - kyselina železitá - Vo voľnom stave nie m. b. Získané na pamäti ich extrémnu krehkosť; Soli kyseliny ironických však môžu existovať v alkalických roztokoch, fertatoch (napríklad K2 FeO4), ktoré sú tvorené ovplyvnením železného prášku so soli alebo kslo3. Známe tiež nízko rozpustnú bárnatú soľou kyseliny železa 4; t. O., že kyselina železitá v niektorých ohľadoch je veľmi podobná kyseline sírovej a chrómu. V roku 1926 opisuje Kyjev chemik Kryulevich oxidové zlúčeniny ôsmich železných železa - podporovaný anhydrid Poplatok 4, získaný fúziou Fe 2O3 s pridruženým alebo bertolskou soľou vo forme draselnej soli drsnejšej kyseliny K2 feO 5; FEO 4 je plynná látka, ktorá netvorí s vodou superelovej kyseliny H2 feO 5, ktorá však m. B. Je izolovaný vo voľnom stave rozkladu kyseliny K2 feO 5. Bárnatá soľ BAFEO 5 · 7H 2O, ako aj soli vápnika a stroncia sa získali morálkou vo forme neporiadnych bielych kryštálov vylučovaných len pri 250-300 ° C a zároveň zelené.

Železo poskytuje pripojenia: s dusíkom - azotistické železo (nitrid) FE2N, keď je zahrievaný železný prášok v NH3 Jet, s uhlíkom - karbid Fe 3 C pri obložení v elektrickej železnej peci. Okrem toho sa študovali rad železných zlúčenín s oxidom uhlom - karbonyliny zo železa, Napríklad pentarbonyl Fe (CO) 5 - mierne namaľovaná kvapalina s približne 102,9 ° C (pri 749 mm, špecifickej hmotnosti 1 4937), potom oranžovej pevnej látky Fe2 (CO) 9, nerozpustná na vzduchu a chloroformu, so špecifickou hmotnosťou 2,085.

Veľký význam komaľové zlúčeniny zo železa. Okrem jednoduchých kyanizných Fe (CN) a Fe (CN) 3, železo tvorí rad komplexných zlúčenín s kyanijom solí, ako sú napríklad soli kyseliny ironickej kyseliny H4E (CN) 6 a železo Kyselinové soli H3 Fe (CN) 6, napríklad, červená krvná soľ, ktorá zase vstupuje do reakcie výmenného rozkladu so solimi a oxidmi a oxidmi, ktoré tvoria farbu spojenia spojenia - Berlín Azure a Turnbullah Modrá. Pri výmene v soliach kyseliny Ironistichinodistickej kyseliny H 4 FE (CN) 6 jednej skupiny CN pre monovalentné skupiny (NO, NO 2, NH3, SO3, CO), Nitroprusid sodný (nitrosist-degenerovaný sodný) Na2 · 2N vytvorené. 2O, získané pôsobením fajčenia HNO3 na K 4 FE (CN), nasledovaný neutralizáciou sódy, vo forme rubínov-červených kryštálov oddelených kryštalizáciou z výberu súčasne; Zodpovedajúca nitrolezesistická kyselina kyselina H2 je tiež kryštalizovaná ako tmavo červené kryštály. Nitroprusidový sodný sa použije ako citlivé činidlo na hydrogénsulfid a kovu síry, s ktorým poskytuje krv-červenú, otočí sa na modrú farbu. Pod pôsobením medenej obce na nitroprusid sodný sa vytvorí bledozelená nerozpustná vo vode a alkoholu zrazeniny, ktorá sa používa na testovanie éterických olejov.

Analyticky je detekovaná účinkom na jej soli, v alkalickom roztoku, žlté krvné soli. Soli trojmocného železa tvoria modrý sediment berlínskeho lazuri. Soli bivalentného železa tvoria modrý sedimentom Tourbullah Blue pod pôsobením červených krvných solí na nich. S Rodanny amóniovým NH4 CNS soli železitou CNS tvoria rozpustný vo vode s krvným farbením Ryan Iron Fe (CNS) 3; S tannínmi solí oxidu železnej formy. Soli medených solí železných spojovacích kyselín sa tiež rozlišujú v intenzívnych farbách, ktoré nájdu aplikáciu (metóda Deshromy) vo farebnej fotografii. Zo železných zlúčenín používaných v medicíne, okrem uvedených halogénových zlúčenín železa, sú dôležité: kovové železo (F. Hydrogenio reduktum), železná citrónová kyselina (F. Citricum - 20% FE), Apple Iron Extract (extractum Ferri Pomatum) , Železný albumín (likér Ferribuminatum), Ferratin - Proteinové pripojenie s 6% železom; Ferratóza - roztok ferris, karneferínu - zlúčenina železa s nukleovým (30% Fe); Ferratogén z kvasinkového jadra (1% Fe), hematogén - 70% hemoglobínový roztok v glyceríne, hemol - hemoglobín obnovený s prachom zinku.

Fyzikálne vlastnosti železa

Numerické údaje dostupné v literatúre, charakterizujúce rôzne fyzikálne vlastnosti železa, kolíšu v dôsledku obtiažnosti získania železa v chemicky čistom stave. Preto najspoľahlivejšie údaje získané pre elektrolytické železo, v ktorom celkový obsah nečistôt (C, SI, MN, S, P) nepresahuje 0,01-0,03%. Vo väčšine prípadov a patria do takýchto žliaz. Teplota topenia je za to 1528 ° C ± 3 ° C (Rouer a Klesover, 1914), bod varu ≈ 2450 ° C. V pevnom stave existuje železo v štyroch rôznych modifikáciách - a, p, γ a 5, pre ktoré sú nasledujúce teplotné limity pomerne presné:

Prechod železa z jednej modifikácie do druhého sa deteguje pri chladiacich krivkach a vykurovanie s kritickými bodmi, pre ktoré sa neprijme nasledujúci notácia:

Tieto kritické body sú uvedené na obr. 1 Schematické vykurovacie a chladiace krivky. Existencia modifikácií δ-, y- a α-Fe sa v súčasnosti považuje za nesporné, nezávislosť existencie β-Fe je napadnutá v dôsledku nedostatočných rozdielov svojich vlastností z vlastností a-Fe. Všetky modifikácie železa sa kryštalizujú vo forme kocky, pričom α, p a δ majú priestorovú mriežku kocky kocky a y-fe - kocky s vycentrovanými plochami. Najvýraznejšie kryštalografické charakteristiky modifikácií železa sa získali na rôntgenovom spektre, ako je znázornené na obr. 2 (Westgrin, 1929).

Z redukovaných rádiografov vyplýva, že pre a-, p- a δ-Fe je línia röntgenového spektra rovnaká; Zodpovedajú mriežke stredovej kocky s parametrami 2,87, 2,90 a 2,93 ȧ a pre y-Fe, spektrum zodpovedá kocke mriežke s vycentrovanými hranami a parametrami 3,63-3,68 A.

Podiel železa sa pohybuje od 7.855 do 7,864 (Cross a Gille, 1927). Pri zahrievaní sa podiel železa znižuje v dôsledku tepelnej rozťažnosti, pre ktoré sa koeficienty zvyšujú s teplotou, ako údaje tabuľky. 1 (DRISEN, 1914).

Zníženie expanzných koeficientov v intervaloch 20-800 ° C, 20-900 ° C, 700-800 ° C a 800-900 ° C vysvetlil anomálie v expanzii počas prechodu cez kritické body A C2 a C3. Tento prechod je sprevádzaný kompresiou, najmä ostro výrazne vyslovuje v bode C3, ako je znázornené kompresné krivky a expanzia na obr. 3. Topánska železo je sprevádzaná expanziou o 4,4% (GONDA \u200b\u200ba END, 1926). Tepelná kapacita železa je v porovnaní s inými kovmi pomerne významná a vyjadruje sa pre rôzne teplotné rozsahy od 0,11 do 0,20 RAL, ako údaje tabuľky. 2 (Oberhoffer a Gross, 1927) a postavený na základe ich krivky (obr. 4).

V transformačných dátach konverzie A2, A 3 a 4 a tavenie železa sa zistia, že tepelné účinky sa pre nich ľahko vypočítajú: a 3 ... + 6,765 Sal a 4 ... + 2,531 SOL , tavenie železa ... - 64.38 RAL (S. UMINO, 1926, - 69,20 RAL).

Železo sa vyznačuje približne 6-7 krát nižšou tepelnou vodivosťou ako striebro a 2 krát menej ako hliník; Terminálna vodivosť železa je rovná 0 ° C - 0,2070, pri 100 ° C - 0,1567, pri 200 ° C - 0,1357 a pri 275 ° C - 0,1120 CAL / cm · ° C. Najviac charakteristické vlastnosti železa sú magnetické, vyjadrené ako rad magnetických konštánt získaných plným cyklom magnetizácie železa. Tieto konštanty pre elektrolytické železo sú vyjadrené nasledujúcimi významami v Gaussansians (Gumlih, 1909 a 1918):

Pri prepnutí bodu A C2, feromagnetické vlastnosti železa takmer zmizne a m. B. Zistené len s veľmi presnými magnetickými meraniami. Prakticky p-, y- a δ-modifikácie sa považujú za nemagnetické. Elektrická vodivosť pre železo pri 20 ° C sa rovná R-1 m / mm2 (kde R je elektrický odpor železa, rovný 0,099 Ω mm 2 / m). Teplotný koeficient elektrického odporu A0-100 ° X105 sa pohybuje od 560 do 660, kde

Spracovanie za studena (valcovanie, kovanie, preťaženie, razenie) Veľmi výrazne sa odrazilo na fyzikálnych vlastnostiach železa. Tak,% zmenu z nich počas valcovania za studena je vyjadrená nasledujúcimi číslami (Gernes, 1911): Donucovacie napätie + 323%, magnetická hysterézia + 222%, elektrický odpor + 2%, špecifická hmotnosť - 1%, magnetická permeabilita - 65 %. Druhá okolnosť robí tieto významné výkyvy fyzikálnych vlastností, ktoré sú pozorované od rôznych výskumných pracovníkov: účinok opracovania studených je často spojený s vplyvom nečistôt.

Veľmi málo je známe o mechanických vlastnostiach čistého železa. Elektrolytické železo, kondenzované v prázdnote, objavené: dočasná odolnosť voči medzere 25 kg / mm2, predĺženie je 60%, kompresora prierezu je 85%, tvrdosť Brinell je od 60 do 70.

Štruktúra železa je v závislosti od obsahu nečistôt v ňom (aspoň v menších množstvách) a predspracovanie materiálu. Mikroštruktúra železa, podobne ako iné čisté kovy, pozostáva z viac alebo menej veľkých zŕn (kryštálov), nosenie mena feritu

Veľkosti a ostrosť ich obrysov závisí od CH. Arr. Z rýchlosti chladiaceho železa: Druhý menší, tým viac sa vyvinul a ostrejší ich kontúry. Z povrchu zrna sa najčastejšie odlišuje v dôsledku nerovnej kryštalografie, orientácia ich a nerovnakých prevládajúcich účinkov činidiel v rôznych smeroch v kryštáli. Často sa zrno predĺžené v jednom smere v dôsledku obrábania. Ak sa spracovanie nastalo pri nízkych teplotách, objaví sa na povrchu zŕn, zobrazí sa posuny (neimánové čiary), pretože výsledok posuvu jednotlivých častí kryštálov podľa ich rozložených rovín. Tieto čiary sú jedným z príznakov štítku a zmeny uvedených vyššie uvedených vlastností.

Železo v metalurgii

Termín železo v modernej metalurgii je priradený len zváracej žľaze, tj malý uhlíkový produkt získaný v tvrdom stave pri teplote, ktorá nie je dostatočná na tavenie železa, ale vysoké, takže jednotlivé častice sú dobre zvarené, Poskytovanie homogénny mäkký produkt po žiadosti bez zastavenia. Železo (v určenom zmysle slova) Ukazuje sa: 1) priamo z rudy v tvrdom stave syra procesu; 2) Rovnakým spôsobom, ale pri nižšej teplote, nedostatočné na zváranie častíc železa; 3) Prevodovky liatiny od háčkovania; 4) Heavenly liatý železo.

1) Syrový proces v súčasnosti. Čas sa uplatňuje len nízkym kultúrnym národom a na takýchto miestach, kde nemôže (v neprítomnosti pohodlných komunikačných trás) preniknúť do amerického alebo európskeho železa získaného modernými metódami. Proces sa vykonáva v otvorených drobných hrubých horách a pece. Suroviny pre neho sú železné rudy (zvyčajne hnedé zhleznyak) a drevené uhlie. Uhlie zaspí v rohu v tejto polovici toho, kde je vyfukovanie dodávané, ruda je banda, z opačnej strany. Oxid uhoľnatý v hustom vrstve horiaceho uhlia prechádza celým davom rudy a s vysokou teplotou, obnovuje železo. Rude reštaurovanie sa vykonáva postupne - z povrchu jednotlivých kusov do jadra. Počnúc z horných častí haldy sa zrýchľuje ako ruda sa pohybuje na vyššiu teplotnú oblasť; Zároveň sa oxid železitý pohybuje najprv do magnetického oxidu, potom sa na povrchu plátkov rudy objaví kovové železo. Zároveň sú zemité rudové nečistoty (prázdne plemeno) spojené s neduženým železom a tvoria mierne pevnú železnú trosku, ktorá je generálna revízia cez štrbiny kovového plášťa, ktoré tvoria, ako keby škrupina v každom kúsku rudy. Byť zahrievaný na teplo tepla, tieto škrupiny sú navzájom zvarené, tvoriť na dne hory, spongy veľa železa - Crisza, naplnené troskou. Na oddelenie od posledného, \u200b\u200bCritz je zničený do niekoľkých častí z hory, z ktorého každé potrubie, chov, po ochladení v tej istej hory v páse alebo priamo na výrobok (tovar, zbrane). V Indii sa syrový proces vykonáva a teraz v menších peciach, ktoré sa líšia od hôr len o niečo väčšiu výšku - asi 1,5 m. Steny pecí sú vyrobené z hlinenej hmoty (nie tehákov) a len jeden tavenie slúžia. Fúkanie sa privádza do pece cez jednu kožušinu furmy, poháňané nohami alebo rukami. V prázdnej peci sa načíta určité množstvo dreveného uhlia ("Kolosh"), a potom striedavo, oddelené vrstvy, rudy a uhlie a množstvo prvého postupného zvyšuje, kým nedosiahne určitý postoj k rohu; Hmotnosť celej opuchovej rudy je určená požadovanou hmotnosťou kritiky, ktorá je všeobecne povedané, je nevýznamná. Proces obnovy ide rovnaký ako na horách; Železo je tiež úplne obnovené a kryštál otáčajúci sa na obrubníku, aby sa veľa železnej trosky. Crisza sa odstráni v kachle plsti a narezané na časti, 2-3 kg vážiace. Každý z nich je zahrievaný na kováčskej ťažby a liečený pod kladivom; Výsledkom je vynikajúce mäkké železo, ktoré je okrem iného materiálu na výrobu indickej ocele "WCC" (BUTAT). Zloženie jeho ďalšieho (v%):

Nezáznamný obsah prvkov - nečistoty železa - alebo absencia ich neprítomnosti v dôsledku čistej rudy, neúplnosť redukcie železa a nízkej teploty v peci. Spotreba drevenej uhlie vďaka malej veľkosti hôr a pecí a periodicita ich pôsobenia je veľmi veľká. Vo Fínsku, Švédsku av URAL sa železo zaplatilo v syrovej peci z Husevel, v ktorej bolo možné regulovať priebeh procesu reštaurovania a nasýtenia železa uhlíkom; Spotreba uhlia v ňom - \u200b\u200baž 1,1 na jednotku železa, ktorej výťažok dosiahol 90% svojho obsahu v rude.

2) V budúcnosti je potrebné očakávať vývoj výroby železa priamo z rudy bez použitia syrového procesu, ale na redukciu železa pri teplote, ktoré nie sú dostatočné na vytvorenie trosky a dokonca na spekanie prázdneho plemena rudy (1000 ° C). Výhody takéhoto procesu sú možnosť použitia nízkodobých palív, elimináciu toku a spotreby tepla na topenia trosky.

3) Získanie zváracieho železa dopravníkom liatiny sa vykonáva v rozdrvení haly CH. Arr. Vo Švédsku (máme v urals). Pre redistribúciu sa zaplatí špeciálne liatiny, tak ďalej. Lancashirsky, ktorý dáva najmenšie jav. Ako súčasť IT: 0,3-0,45% SI, 0,5-0,6% Mn, 0,02 p,<0,01% S. Такой чугун в изломе кажется белым или половинчатым. Горючим в кричных горнах может служить только древесный уголь.

Proces je trail. Obr.: Hora, oslobodený od kritiky, ale so zvyšným koncom procesu, ktorý zostal na spodnej doske, je naplnený uhlím, ch. Arr. Borovica, ktorá je naskladaná výrobkami spaľovania liatiny v množstve 165-175 kg (na priereze 3/8 m 2 rohu predstavuje 100 kg liatinového puzdra). Otáčanie ventilu vo vzduchu prach je nasmerovaný potrubím umiestnenými v vodíkovom priestore hory, a tu zahrieva na teplotu 150-200 ° C, zrýchlenie t. O. Tavenie liatiny. Topánska liatina je udržiavaná po celú dobu (s pomocou šrotu) na uhle nad kožušinou. S touto operáciou je celá hmotnosť liatiny vystavená oxidačný účinok kyslíkového vzduchu a oxidu uhličitého, prechádzajúcej horiacej zóne vo forme kvapiek. Veľký povrch ich prispieva k rýchlej oxidácii železa a jeho nečistôt - silikón, mangán a uhlík. Sledovanie obsahu týchto nečistôt, liatina je viac alebo menej straty, než sa hniezdia na dne hory. T. K. V švédskej hory, nízkozdvižnej a malého nákladného liatinového cudzinca, potom prechádzal horizont Furm, stráca všetky svoje SI a MN (ktorého oxidy so ZYU železom tvoria hlavnú trosku) a významnú časť uhlíka. Teplota liatiny trvá 20-25 minút. Na konci tohto procesu je povolené studené fúkanie. Kovový kov začne reagovať so zrelé trosky, ktoré sa tam nachádzajú, obsahujúce ťažký prebytok sama o sebe (v porovnaní s množstvom oxidu kremičitého) železitého oxidov - Fe4O 4 a FEO, oxidačný uhlík s uvoľňovaním oxidu uhoľnatého, čo vedie k varu všetkého kovu. Keď sa kov zhusťuje (z straty uhlíka) a "vidí komoditu", druhý zvyšuje nad kožušinou, piť opäť horúce a plávať "tovar".

Počas sekundárneho tavenia je kov kyslík v kyslíku ako výbuch a trosky, ktoré sú z neho vložené. Kovové kvapky na dne hory po prvom zdvihu, je dosť mäkká na to, aby zbierala spoločnosť Crisza z jednotlivých zrelých častí. Ale predtým, keď používate kremičité odrody liatiny, bolo potrebné uchýliť sa k druhému a dokonca aj tretiemu zdvíhaniu výrobku, ktorý, samozrejme, znížený výkon rohu, zvýšil spotrebu paliva a ug železa. Výsledky práce boli ovplyvnené vzdialenosťou od spodnej dosky (hĺbka hory) a naklonenie fummy: chladič furmy a menej hĺbky hory, tým výraznejšie pôsobenie oxidačnej atmosféry na kov. Viac reťazec nakloní tuk, rovnako ako vysoká hĺbka hory, znižuje priamu pôsobenie kyslíka výbuchu, ktorý poskytuje, pretože väčšiu úlohu pôsobenia trosky na nečistôt železa; Oxidácia je pomalšia, ale bez Fugar zo železa. So všetkými týmito podmienkami je najvyššia poloha vylievania vzhľadom na spodnú dosku určená skúsenosťami; V modernom švédskom horskom oku je furma inštalovaná vo vzdialenosti 220 mm od spodnej dosky a naklonenie fumm sa mení v úzkych limitoch - od 11 do 12 °.

Na spodnej strane hory Kritz dospel k záveru, na rozdiel od syra, veľmi malá mechanicky vášnivá troska; Čo sa týka chemických nečistôt zo železa, potom SI, MN a M. B. Plne odstránené (označené analýzmi, nevýznamný obsah SI a MN je súčasťou mechanickej nečistoty - trosky) a sírou - len čiastočne, oxiduje výbuch počas tavenia. Zároveň sa fosfor oxiduje, tečie do trosky vo forme fosforečskej soli, ale druhá sa potom obnoví uhlíkom a konečným kovom môže byť dokonca relatívne viac fosforu (z plnenia železa), ako je pôvodná liatina. To je dôvod, prečo získať prvotriedny kov pre vývoz vo Švédsku, sú považované na prerozdelene čisté vo vzťahu k liateniu R. Odstránenie hotovej spoločnosti Crisza je zničené tromi časťami (každý 50-55 kg) a zvrchujte ich pod kladivom, čo dáva typ paralelu.

Trvanie procesu prepuknutého v švédskom kurze - od 65 do 80 minút; Počas dňa sa ukáže z 2,5 až 3,5 tony stlačených kusov "v ohni", pričom spotreba dreveného uhlia, len 0,32-0,40 na jednotku hotového materiálu a výstup z 89 až 93,5% liatiny určeného v redistribúcii . V poslednej dobe, vo Švédsku boli úspešné experimenty vyrábané redistribúciou kvapalného liatiny, prevzaté z vysokých pecí a urýchľovali proces varu miešaním kovu s použitím mechanických oblastí; V tomto prípade sa Avgar znížil na 7% a spotrebu uhlia - na 0,25.

Chemické zloženie švédskeho a južného urálneho železa poskytuje koncepciu nasledujúcich údajov (v%):

Zo všetkého narodenia železa vyrobeného priemyselnými metódami sa švédsky kučeravý blíži chemicky čisté a namiesto toho, aby sa uplatňovali v laboratórnej praxi a výskumnej práci. To sa líši od žehličky syra s jeho homogenitou a na najkrajšom mäkkom kovovom kovu (liatinové), absencia mangánu; Vyznačuje sa najvyšším stupňom zvaríky, tesnosti a kliatby. Švédske plače z detekuje miernu časovú odolnosť voči medzere - len asi 30 kg / mm2, s predĺžením 40% a zníženie prierezu 75%. V súčasnej dobe ročná produktivita plačieho železa vo Švédsku klesla na 500 000 ton, pretože po vojne 1914-18. Oblasť priemyselných aplikácií pre toto železo bolo výrazne znížené. Jeho najväčšie na výrobu (v Anglicku Chap. Arr. A v Nemecku) najvyšších stupňov inštrumentálnych a špeciálnych ocelí; V samotnom švédskom samotnom robia špeciálny drôt ("kvetinový"), nechty na chatoch, dobre bozkávanie v chladnom stave, reťaze a pásu prázdne pre zvárané rúry. Na posledné dva účely sú obzvlášť dôležité vlastnosti zakrivenej žľazy: spoľahlivá zvariteľnosť a pre rúry, navyše najvyšší odpor proti hrdzaveniu.

4) Vývoj výroby železa pomocou procesu háčkovania znamenal vyhladzovanie lesov; Potom, čo sa tieto v rôznych krajinách prijali na ochranu zákona, ktoré obmedzili svoje zníženie ročného zvýšenia, Švédska a potom Rusko - zalesnené krajiny, ktoré sa vyrovnávajú s vysoko kvalitnými rudami - sa stali hlavnými dodávateľmi železa na medzinárodnom trhu V priebehu 18. storočia. V roku 1784, Britský súd vymyslel pudinging - proces drvenie liatiny na nádvorí plameňovej pece, v ohnisku, z čoho bolo spálené kamenné uhlie. Po smrti Súdneho dvora Rogers a Goll predstavil významné zlepšenia v dizajne puslling pece, ktoré prispeli k rýchlemu šíreniu ľudí vo všetkých priemyselných krajinách a úplne zmenil charakter a veľkosť výroby železa v nich počas prvej polovice 19. storočia. Tento proces bol získaný hmotnosťou kovu, ktorý bol potrebný na stavbu železných lodí, železníc, lokomotív, parných kotlov a automobilov.

Palivo pre poudling je dlhotrvajúce kamenné uhlie, ale kde to nie je, musel som sa uchýliť k hnedému uhlia a v našich urals - do dreva. Pine palivové drevo dáva dlhšie plameň ako kamenné uhlie; Dobre sa zahrieva, ale obsah vlhkosti vo palivovom drevom by nemal prekročiť 12%. Následne bola regeneračná pec Siemens aplikovaná na pudinging v urals. Nakoniec, v Spojených štátoch a my (v bazénoch Volzhského a Kama), pudlfové pece pracovali na ropu striekanom do pracovného priestoru pece priamo.

Pre rýchlosť, prehodnotenie a zníženie spotreby paliva, je žiaduce mať studené práškové liatiny; Pri tavenia na koks, avšak v produkte ukazuje veľa síry (0,2 a dokonca 0,3%) a s vysokým fosforom v rude a fosforu. Pre bežné nákupné stupne železa takéhoto nízkeho kremíka liatiny (menej ako 1%), nazývané redistribúcia, bola vyplatená pred vo veľkých množstvách. Drevené liatiny, ktoré bolo zmenené v Urals av strednom Rusku, neobsahoval síru a dal výrobok, ktorý chodil na výrobu strešného dreva. V súčasnosti sa podáhol, ktorý je podávaný na výrobu vysoko kvalitných kovov pre špeciálne špecifikácie, a preto v práškových peciach dostávajú bežné emisné liatiny, ale vysokokvalitné, napríklad mangánové alebo hematit (nízko-foschael), alebo ďalej Naopak, silný-fosférický na výrobu kľúča. Nasledujúcim obsahom je obsah (v%) hlavných prvkov v niektorých odrodách liatiny, ktorý sa používa na poudling:

Pudlingová pec na konci predchádzajúcej operácie má zvyčajne normálne množstvo trosky na prácu s ďalšou nádržou. Pri spracovaní silného kremičitého liatiny, troska zostáva veľa v peci, a to musí byť spustené; Naopak, biele liatiny železné listy pod pecou "suché", a práca musí začať hádzať na požadované množstvo trosky, ktoré berie z kladiva ("zrelé", najbohatším magnetickým oxidom). Kryštál sa hodí na trosku, zahrievaná v liatine (250-300 kg v bežných a 500-600 kg v binárnych peciach); Potom je čerstvá časť paliva hodená do pece, môžu byť vyčistené hrobom a v peci je inštalovaná kompletná trakcia. 25-35 minút. liatinové taveniny, ktoré prechádza b. alebo m. významná zmena v jeho zložení. Pevná liatina je oxidovaná kyslíkom plameňa a železo, mangánu a kremíka poskytujú dvojitý kremičitan tečúci na peci; Topánska liatina vystavuje všetky nové a nové vrstvy pevnej liatiny, ktorá je tiež oxidovaná a roztavená. Na konci obdobia topenia, dve kvapalné vrstvy - liatinové železo a trosky, na povrchu kontaktu, ktorý sa vyskytuje, aj keď v slabom stupni, proces oxidácie uhlíka magnetického oxidu železa, čoho dokazuje bubliny oxidu uhličitého . Pri pohľade na obsah kremíka a mangánu v liatine, zostáva nerovnaká suma v roztavenom kovu: v nízko kvalitnej kuracie liatiny železa alebo biele - tavenie koks - silikón vo väčšine prípadov bliká v topenie úplne; Niekedy tam zostáva určité množstvo z kovu (0,3-0,25%), ako aj mangán. Fosfor je tiež oxidovaný v tomto čase, pohybujúce sa do soli fosforu. Na zníženie hmotnosti kovu počas vypaľovania sa môžu nečistoty% obsahu uhlíka dokonca zvýšiť, hoci niektoré množstvo je nepochybne spálené plameňom kyslíkom a troskami, ktoré pokrývajú prvé časti roztaveného kovu.

Ak chcete urýchliť vyhorenie zostávajúcich množstiev kremíka, mangánu a uhlíka, aby sa pudling, to znamená, že mieša liatinu s troskou pomocou palice s zdvihnutým pravým rohovým koncom. Ak je kov kvapaliny (sivá liatina, je vysoko uhlík), potom miešanie nedosiahne cieľ a vaňa je vopred vytvorená hustá zrelšia troska, alebo sa v nekomplete nekomplete je inštalovaný pokles , sprevádzané získaním silného chladeného plameňa (berieň). Po niekoľkých minútach, počas ktorého sa neustále mieša, bohatý bubliny horiaceho oxidu uhoľnatého sa objavujú na povrchu kúpeľa - oxidačný produkt uhlíka s oxidom železitého s kyslíkom magnetického oxidu rozpusteného v hlavnej železnej troske. Ako proces tohto procesu je vylepšená oxidácia a prechádza do rýchleho "varu" celej hmoty kovu, ktorá je sprevádzaná opuchom a takýmto významným zvýšením objemu, že časť trosky pretekajú Prahová hodnota pracovných otvorov. Keď sa popáleniny, teplota topenia kovu sa zvyšuje, a aby sa varil, aby sa vriaca pokračovala, nepretržite sa zvyšuje v peci. Varovanie skončilo pri nízkych teplotách poskytuje surový produkt, t.j. vysokú hubovú hmotnosť železa, ktorá nie je schopná zvárať; V horúcej peci "sadzí" zrelý tovar. Proces oxidácie nečistôt oxidu železa v pustiacu peci začína v dôsledku kyslíka trosky, čo predstavuje zliatinu hliníka železa (FE2 Si04) s magnetickým oxidom a oxidom striedavej kompozície. V anglických peciach je kompozícia zmesi oxidov exprimovaná vzorcom 5FE304 · 5 FEO; Na konci varu je pomer oxidov v vyčerpanej troske vyjadrený Fe3O 4 · 5FEO vzorec, t.j. 80% celého oxidu magnetického lyžovania sa zúčastňuje na oxidačnom procese. Oxidačné reakcie m. B. Nasnímané nasledujúcimi termochemickými rovnicami:

Ako je zrejmé z týchto rovníc, oxidácia SI, p a Mn je sprevádzaná uvoľňovaním tepla, a teda zahrieva kúpeľ, zatiaľ čo oxidácia s obnovením Fe3O 4 v FEO absorbuje teplo, a preto vyžaduje vysokú teplotu . To vysvetľuje poradie odstránenia nečistôt železa a skutočnosti, že vyhorenie uhlíka končí viac v horúcej peci. Obnovenie Fe 3 O 4 na kov sa nevyskytuje, pretože trvá vyššiu teplotu ako ten, v ktorom varu.

Triedenie "Tovar", aby sa stal dobre zváraným hardvérom, potrebuje v pare: tovar odchádza niekoľko minút v peci a čas od času sa zmenia na skenovanie a spodné časti sú umiestnené až do top; Pod kumulatívnym účinkom kyslíkových plameňov a trosiek, ktoré impregnujú celú hmotnosť železa, uhlík naďalej vypáliť v tomto čase. Akonáhle sa získa určité množstvo dobre zváraného kovu, z neho sa vyhnete nadmernej oxidácii, začínajú sa valiť. Celkové valcovanie, keďže tovar je predstieraný od 5 do 10 vrtákov (nie viac ako 50 kg každý); TRIVITY sa uchovávajú (krádež) v prahu v najvyššej teplotnej oblasti a sú privádzané pod kladivom, aby sa komprimoval, ktorý je dosiahnutý výberom trosky a dať im kus kusov (časť od 10x10 na 15x15 cm), vhodné pre Valcovanie v roliach. Miesto vydaného hrotov sa pohybuje pohybom dopredu, až kým sa neskôr. Trvanie procesu pri výrobe špičkového kovu (vláknité železo) z zrelého (vysoké uhlík) Kuracie plemeno liatiny bolo v Urals: 1) pristávacie liatiny - 5 min., 2) topenie - 35 min., 3) zajtra - 25 min., 4) pudling (miešanie) - 20 min., 5) parenie tovaru - 20 min., 6) čerpanie a parenie CRITZ - 40 min., 7) Vytvorenie kritiky (10-11 ks ,) - 20 min; Len 165 minút. Pri práci na bielom liatine, na obvyklom obchodovacom železe, trvanie procesu sa znížila (v 3APADE Europe) na 100 a dokonca 75 minút.

Pokiaľ ide o výsledky práce, v rôznych metalurgických oblastiach, zmenili v závislosti od druhu paliva, kvalita liatiny a stupeň vyrobeného železa. Pece URAL pracujúce na palivovom drevo, poskytli výstupné železo na 1 m 3 palivové drevo od 0,25 do 0,3 ton; Spotreba oleja je na jednotku železa - 0,3 z, kamenného uhlia v európskych peciach - od 0,75 do 1,1. Denná výkonnosť našich veľkých pecí (liatinová snáha 600 kg) pri práci na sušenom paličke bola 4-5 ton; Výťažok materiálu vhodného na výrobu strešného železa bol 95-93% z množstva zadaného liatiny. V Európe je denný výkon bežných pecí (späť 250-300 kg) približne 3,5 tony s vulgárnym v 9%, a pre vysoko kvalitné železné tony s divokou 11%.

Chemickým zložením a fyzikálnymi vlastnosťami je dusplling železo oveľa horší produkt, ako kričať, na jednej strane, a obsadenie Martenovskoe - na druhej strane. Bežné odrody železa boli vykonané predtým, ako v 3APADE Európa obsahovala veľa síry a fosforu, pretože bola vyrobená z nečistých kokov železa a obe tieto škodlivé nečistoty sú len časťou trosky; Množstvo trosky v pudlériu je 3-6%, vo vysoko kvalitnom kovu nepresahuje 2%. Prítomnosť trosky výrazne znižuje výsledky mechanického testovania práškového železa. Nižšie sú uvedené niektoré údaje v%, charakterizujúce pudling ISE - bežné Zap.-Európske a Dobré URAL:

Cenný majetok, pre ktorý je teraz podporovaná výroba pudlhing železa, je jeho krásna zvariteľnosť, ktorá je niekedy osobitná dôležitosť z hľadiska bezpečnosti. Špecifikácie J.-D. Spoločnosti sú predpísané výrobu spojovacích zariadení z poudling železa, trakcie pre preložené šípky a skrutky. Vzhľadom na lepšiu odolnosť voči korozívnym vodným účinkom je naliata aj na výrobu vodovodných potrubí. Je vyrobený z orechov (fosfor hrubý kov) a vysoko kvalitné vláknité železo na nity a reťaze.

Štruktúra zváracieho železa, ktorá bola detegovaná mikroskopom, dokonca so slabým nárastom, je charakterizovaná prítomnosťou čiernych a jasných komponentov na fotografickom obraze; Prvý prvok patrí do trosky a druhý - zrná alebo vlákna železa získanej, keď sa kovový výfuku.

Železný obchod

Metalurgické rastliny sa vyrábajú pre potreby priemyslu železa dvoch hlavných typov: 1) list a 2) odrodový.

Letové železo sa v súčasnosti valí na 3 metre šírky; S hrúbkou 1-S mm, sa nazýva jemný cyklus; Od 3 mm a vyššie (zvyčajne do 40 mm) - kotol, zásobník, loď, v závislosti od účelu, ktorý zodpovedá kompozícii a mechanické vlastnosti materiálu. Najväčší je železo kotla; Obsahuje zvyčajne 0,10-0,12% c, 0,4 až 0,5% Mn, p a S - každý viac ako 0,05%; Dočasná odolnosť z medzery nie je d. Viac ako 41 kg / mm2 (ale nie menej ako 34 kg / mm2), predĺženie pri prestávke - asi 28%. Zásobník železa je uverejnený ako tvrdý a trvanlivý; Obsahuje 0,12-0,15% c; 0,5-0,7% Mn a nie viac ako 0,06% p a s; Odolnosť voči roztrhnutiu 41-49 kg / mm2, predĺženie 25-28%. Dĺžka listov kotla a nádrží je stanovená objednávkou podľa veľkosti produktu, sa z nich stanoví z listov (zabránenie zbytočným švom a orezávaním), ale vo všeobecnosti nepresahuje 8 m, pretože je obmedzený na tenký listy ich rýchle chladenie v čase procesu valcovania a pre hustú hmotnosť ingot.

Letové železo je menšie ako 1 mm hrúbka nazývaná čierny cín; Slúži na výrobu bieleho cínu a podobného strešného materiálu. Pre posledný cieľ v ZSSR sa listy 1422x711 mm zvinia, s hmotnosťou 4-5 kg \u200b\u200bs hrúbkou 0,5-0,625 mm. Strešné železo sa vyrába rastlinami v baleniach s hmotnosťou 82 kg. V zahraničí je čierny osud klasifikovaný v obchodovaní podľa počtu špeciálneho kalibru - od 20. do 30. (normálna hrúbka nemeckého cínu od 0,875 do 0,22 mm, a angličtina je od 1,0 do 0,31 mm). Osud je vyrobený z najkratšieho mäkkého železného železa obsahujúceho 0,08- 0,10% C, 0,3-0,35% Mn, ak je vyrobený z koncových kúskov intenzívnych tavenia (od nás) a 0,4-0,5% Mn, ak je zdrojový materiál podávané železným železom; Odolnosť voči roztrhnutiu - od 31 do 34 kg / mm2, predĺženie - 28-30%. Rôzne listové železo je vlnitý (vlnitý) železo. Je oddelený povahou vĺn na železe s nízkymi a vysokými vlnami; V prvom rade - pomer šírky vlny k hĺbke sa pohybuje od 3 do 4, v druhom 1-2. Vlnité železo robí hrúbku 0,75-2,0 mm a šírku listov 0,72-0,81 m (s nízkymi vlnami) a 0,4-0,6 m (s vysokými vlnami). Vlnité železo sa používa na strechy, steny svetlých konštrukcií, rolety a s vysokými vlnami, okrem toho ide o stavbu rezania.

Varietálne železo je rozdelené do dvoch triednych prierezov: bežné odrodové železo a tvarované.

Prvá trieda označuje železné kolo (s priemerom menším ako 10 mm nazývaným drôtom), štvorcovým, plochým alebo pásom. Ten, zase je rozdelený do: skutočne pásu - šírka od 10 do 200 mm a hrúbku viac ako 5 mm; Zdvíhacia zájazd je rovnaká šírka, ale s hrúbkou od 5 do 1 mm, označeného počtom kalibru (od 3. do 19. normálnej nemeckej a od 6. do 20. nového anglického kalibru); pneumatiky - od 38 do 51 mm šírky a hrúbky až 22 mm; Univerzálny - od 200 do 1000 mm Šírka a nie menšia ako 6 mm hrubá (valcovaná v špeciálnych roliach - Universal). Pneumatika a obručovacia železo sa vyrábajú rastlinami s korčuľovými, valcovanými drôtmi; Zostávajúce odrody sú vo forme priamych (vpravo) pásov, zvyčajne nie viac ako 8 m dlhé (normálne - od 4,5 do 6 m), ale podľa špeciálnej objednávky na betónové konštrukcie sú pásy narezané na 18 mm dlhé a niekedy viac.

Hlavné typy tvarovaných železo: uhlové (rovnovážne a nerovnomerné), box (kanál), značka, potrubia (lúč), stĺpec (štvorcový) a zeta železo; Existujú aj ďalšie menej bežných typov tvarovaného železa. V našom bežnom metrickom triedení je veľkosť tvarovaného železa označená číslom profilu (č. - číslo pozri šírku police alebo najvyššej výšky profilu). Uhlové nerovnomerné a brazerované železo majú dvojitý žiadny; Napríklad č. 16/8 znamená uhlové police pri 16 a 8 cm alebo značku s poličkou 16 cm a výškou značky 8 cm. Najvyššie profily zvlneného z našej tvary železa: č. - uhlové, č. 30 - zvyk, č. 40 - slučka.

Zloženie bežného zváraného odrodového železa: 0,12% C, 0,4% MN, menej ako 0,05% p a S - každého; Odolnosť voči jeho roztrhnutiu 34-40 kg / mm2; Kruhový železo na nity je však vyrobený z mäkšieho materiálu zloženia: menej ako 0,10% c, 0,25-0,35% Mn, asi 0,03% p a s - každý. Odolnosť voči prelomeniu 32-35 kg / mm2 a predĺženie 28-32%. Tvar nie je zváraný, a kryptateľná železo ("stavebná oceľ") obsahuje: 0,15 - 0,20% C, 0,5% MN, až 0,06% p a S - každý; Jeho odporu prasknutie 40-50 kg / mm2, predĺženie 25-20%. Na výrobu orechov sa vyrába železo (Tomášovskoye), obsahujúce približne 0,1% C, ale od 0,3 do 0,5% p (čím väčšia matica, tým väčšia P). V zahraničí na uspokojenie potrieb špeciálnych prenájmov v obchode sa zaoberá polotovarom - štvorcový prázdny, bežne 50 x 50 mm v priereze.

Zlúčeniny železa (II)

Zlúčeniny zo železa so stupňom oxidácie železa +2 sú malé a ľahko oxidované na železné deriváty (III).

FE 2 O 3 + CO \u003d 2FEO + CO 2.

Hydroxid železa (II) FE (OH) 2v čerstvo lemovanej forme má sivasto-zelenú farbu, nerozpúšťa sa vo vode, pri teplotách nad 150 ° C sa rozkladá, rýchlo stmavne v dôsledku oxidácie:

4FE (OH) 2 + O 2 + 2H20 \u003d 4FE (OH) 3.

Vykazuje nízkonapäťové amfotérne vlastnosti s prevahou bázických, ľahko reaguje s neoxidujúcimi kyselinami:

Fe (OH) 2 + 2HCl \u003d FECL 2 + 2H 2 O.

Interakcia s koncentrovanými alkalickými roztokmi, keď sa zahrieva na tvorbu tetrahydroxerranu (II):

Fe (OH) 2 + 2NAOH \u003d Na2.

Vykazuje redukčné vlastnosti, pri interakcii s dusičnou alebo koncentrovanou kyselinou sírovou sa vytvárajú soli železa (III):

2FE (OH) 2 + 4H 2S04 \u003d FE2 (SO 4) 3 + SO 2 + 6H 2 O.

Ukazuje sa v interakcii solí železa (II) s alkalickými maltami v neprítomnosti vzduchu kyslíka:

FeSO 4 + 2NAOH \u003d FE (OH) 2 + Na2S04.

Soli železa (II).Železo (II) tvorí soli s takmer všetkými aniónmi. Typicky sa soli kryštalizujú vo forme zeleného kryštalického vodíka: Fe (NO 3) 2,6H20, FeSO 4,7H20, FeSO 2,6H20, (NH4) 2 FE (SO 4) 2 · 6H 2 O (SALT MORA) a iné. Soli Riešenia majú bledo zelenú farbu a kvôli hydrolýze, kyslá v stredu:

Fe2 + + H20 \u003d FeOH + + H +.

Vykazujú všetky vlastnosti solí.

Pri státí vo vzduchu sa pomaly oxiduje rozpusteným kyslíkom na soli železa (III):

4fecl 2 + 02 + 2H20 \u003d 4FEOHCl 2.

Vysoko kvalitná reakcia na katión Fe2 + - interakcia s hexaciarrátom draselným (III) (firmy červenej krvi):

FeSO 4 + K 3 \u003d KFE ↓ + K 2 SO 4

FE 2+ + K + + 3- \u003d KFE ↓

v dôsledku reakcie sa vytvorí modrá zrazenina - hexacianianrat (II) železo (III) - draslík.

Stupeň oxidácie je +3 charakteristická pre železo.

Oxid železitý (III) FE 2 O 3 -hnedá látka existuje v troch polymorfných modifikáciách.

Vykazuje nízko vytvorené amfotérne vlastnosti s prevahou hlavného. Ľahko reaguje s kyselinami:

Fe203 + 6HCl \u003d 2FECL 3 + 3H 2 O.

S alkalickými riešeniami, nereaguje, ale pri fúzii tvorí ferity:

Fe203 + 2NAOH \u003d 2NAFEO 2 + H20.

Vykazuje oxidačné a rehabilitačné vlastnosti. Pri zahrievaní sa obnoví vodíkom alebo oxidom uhlíkom (ii), znázorňujúcim oxidačné vlastnosti:

Fe203 + H2 \u003d 2FEO + H20,

FE 2 O 3 + CO \u003d 2FEO + CO 2.

V prítomnosti silných oxidačných činidiel alkalické médium ukazuje rehabilitačné vlastnosti a je oxidované na železné deriváty (VI):

FE 2 O 3 + 3KNO 3 + 4KOH \u003d 2K 2 FEO 4 + 3KNO 2 + 2H 2 O.

Pri teplotách nad 1400 ° C rozkladá:

6FE 2 O 3 \u003d 4FE 3 O 4 + O 2.

Ukazuje sa s tepelným rozkladom hydroxidu železa (III):

2FE (OH) 3 \u003d FE 2 O 3 + 3H 2 O

alebo oxidácia pyritov:

4FES 2 + 11O 2 \u003d 2FE 2O 3 + 8SO 2.

FECL 3 + 3KCNS \u003d FE (CNS) 3 + 3KCL,

Železo - hlavné stavebné materiály. Kov sa používa doslova všade - z rakiet a ponoriek na príbory a kované šperky na mriežke. Vo veľkej miere prispieva k prvku v prírode. Skutočným dôvodom je však jeho sila a trvanlivosť.

V tomto článku dostaneme charakteristické pre železo ako kov, je uvedené jeho užitočné fyzikálne a chemické vlastnosti. Samostatne hovoríme, prečo sa železo nazýva železný kov, než sa líši od iných kovov.

Ako nie je podivné, ale ešte niekedy existuje otázka, či je železo metal alebo nemetal. Železo - prvok 8 skupiny, 4 obdobia tabuľky D. I. MENDELEEEV. Molekulová hmotnosť 55,8, ktorá je dosť veľa.

Jedná sa o strieborný sivý kov, pomerne mäkký, plastový, ktorý má magnetické vlastnosti. V skutočnosti sa nájde čisté železo a je extrémne zriedkavé, pretože kov je chemicky aktívny a vstupuje do rôznych reakcií.

O tom, čo je železo, rozpráva toto video:

Koncepcia a funkcie

Železo sa zvyčajne nazýva zliatina s malou frakciou nečistôt - až 0,8%, čo si zachováva takmer všetky vlastnosti kovu. Univerzálne použitie nie je ani táto možnosť, ale oceľ a liatina. Jeho názov je čierny kov, žehlička, ale, skôr hovoriť, všetky rovnaké liatina a oceľ, dostali kvôli farbe rudy - čierna.

Dnes sa železné kovy nazývajú železné zliatiny: oceľ, liatina, ferit, rovnako ako mangán, a niekedy chróm.

Žehlička je veľmi častý prvok. Obsahom v zemskej kôre, to trvá 4 miesto, prináša kyslík a. V jadre zeme je 86% železa a len 14% v plášti. V morskej vode látky obsahujúcej veľmi málo - až 0,02 mg / l v riečnej vode trochu viac - až 2 mg / l.

Iron - typický kov, okrem pomerne aktívneho. Interaguje so zriedenými a koncentrovanými kyselinami, ale pod pôsobením veľmi silných oxidantov môžu tvoriť soli kyseliny železa. Vo vzduchu sa železo rýchlo pokryje oxidovým filmom upozorňovaním ďalšej reakcie.

Avšak v prítomnosti vlhkosti namiesto oxidu fólie sa objaví hrdza, ktorý vzhľadom na voľnú štruktúru nebráni ďalšej oxidácii. Táto funkcia je v prítomnosti vlhkosti korodovanie, je hlavnou nevýhodou železných zliatin. Stojí za zmienku, že vyvolávajú koróziu nečistôt, zatiaľ čo chemicky čistý kov je odolný voči vode.

Dôležité parametre

Čisté kovové železo je celkom plastové, dobre dostatočné kovanie a zle vstrekované. Malé uhlíkové nečistoty však výrazne zvyšujú jeho tvrdosť a krehkosť. Táto kvalita sa stala jedným z dôvodov posunu bronzových nástrojov práce.

Ak porovnáte železné zliatiny a od tých, ktorí boli známe v starovekom svete, je zrejmé, že a v odolnosti proti korózii, a to znamená, že v trvanlivosti. Avšak hmotnosť viedla k vyčerpaniu cínových baní. A keďže je oveľa nižšia ako, pred metalurgistami minulosti, otázka výmeny zostala. A železo nahradené bronz. Úplne, keď sa objavila oceľ: taká kombinácia tvrdosti a pružnosti, bronz nedáva.
Železné formy s kobaltou a železnou triád. Vlastnosti prvkov sú veľmi blízke, bližšie ako ich analógy s rovnakou štruktúrou vonkajšej vrstvy. Všetky kovy majú vynikajúce mechanické vlastnosti: ľahko spracované, valcované, natiahnuté, môžu byť valcované a opečiatkové. Kobalt a nie tak reaktívne a odolnejšie a odolnejšie voči korózii ako železo. Menšia prevaha týchto prvkov však neumožňuje ich používať tak širokú ako železo.
Hlavný "konkurenčný" žľazy v oblasti použitia stojí. Ale v skutočnosti majú oba materiály úplne odlišné vlastnosti. Nie je to tak trvanlivé ako železo, je to horšie, nie je to možné kovania. Na druhej strane kovový je iný, oveľa menej hmotnosti, čo výrazne uľahčuje návrhy.

Elektrická vodivosť železa je pomerne priemerná, zatiaľ čo hliník je len horší ako striebro a zlato. Železo je feromagnet, to znamená, že si zachováva magnetizáciu v neprítomnosti magnetického poľa a je ťahaná do magnetického poľa.

Takéto rôzne vlastnosti spôsobujú absolútne odlišné oblasti aplikácie, takže "bojové" štrukturálne materiály sú veľmi zriedkavé, napríklad pri výrobe nábytku, kde je ľahký hliníkový profil proti oceľovej pevnosti.

Výhody a nevýhody železa sú považované za nižšie.

Klady a zápory

Hlavnou výhodou železa v porovnaní s inými konštrukčnými kovmi je prevalencia a relatívna jednoduchosť tavenia. Ale vzhľadom na množstvo železa je to veľmi dôležitý faktor.

Výhoda

Kovové plusy zahŕňajú iné vlastnosti.

Sila a tvrdosť pri zachovaní pružnosti nie je o chemicky čistú žľazu, ale o zliatinách. Okrem toho tieto vlastnosti sa líšia v pomerne širokom limitoch v závislosti od oceľového stupňa, spôsobu tepelného spracovania, spôsobu potvrdenia, a tak ďalej.
Rôzne ocele a feritu vám umožňuje vytvárať a vybrať materiál doslova pre akúkoľvek úlohu - z rámu mostov na rezný nástroj. Možnosť získania špecifikovaných vlastností pri pridávaní veľmi drobných nečistôt je mimoriadne veľká dôstojnosť.
Jednoduché mechanické spracovanie vám umožňuje získať produkty z najlišieho typu: tyče, potrubia, tvarované výrobky, lúče, listové železo a tak ďalej.
Magnetické vlastnosti železa sú také, že kov je hlavným materiálom pri príprave magnetoidov.
Náklady z zliatin závisí, samozrejme, na kompozícii, ale stále výrazne nižšia ako úroveň väčšiny farby, dokonca aj s vyššími charakteristikami.
Železné varné dosky poskytujú materiál veľmi vysoké dekoratívne funkcie.

nevýhody

Nevýhody zliatin železa sú významné.

Po prvé, toto je nedostatočná odolnosť proti korózii. Špeciálne typy ocelí sú nerezové, majú túto užitočnú kvalitu, ale aj nákladnejšie. Oveľa častejšie je kov chránený povlakom - kovom alebo polymérom.
Železo môže hromadiť elektrinu, takže výrobky z jeho zliatin sú vystavené elektrochemickej korózii. Prípady prístrojov a strojov, potrubia musia nejako brániť sa - katódová ochrana, ochranca a tak ďalej.
Kovové ťažké, preto železné konštrukcie sú výrazne vážené stavebné predmety - stavebné, železničné auto, morská loď.

Zloženie a štruktúra

Žehlička existuje v 4 rôznych modifikáciách, ktoré sa od seba líšia s parametrami a štruktúrou mriežky. Prítomnosť fáz je skutočne kľúčová pre tavenie, pretože fázové prechody a ich závislosť na legujúcich prvkoch zabezpečuje celé metalurgické procesy v tomto svete. Hovoríme o nasledujúcich fázach:

A-fáza je stabilná až +769 ° C, má kubickú mriežku. A-fáza je feromagnet, to znamená, že si zachováva magnetizáciu v neprítomnosti magnetického poľa. Teplota v 769 ° C je curie bod pre kov.
P-fáza existuje od +769 s +917 C. modifikačná štruktúra je rovnaká, ale parametre mriežky sú niekoľko ďalších. Zároveň sú zachované takmer všetky fyzikálne vlastnosti okrem magnetického materiálu: Žehlička sa stáva paramagnet.
y - fáza sa objavuje v rozsahu od +917 do +1394 C. pre ňu, granetable kubickú mriežku.
A-fáza existuje nad teplotou v +1394 ° C, má kubickú mriežku.

Izolácia ε-modifikácia je tiež izolovaná, ktorá sa javí pri vysokom tlaku, ako aj dopingom s niektorými prvkami. ε -fase má delaulic hexagonickú mriežku.

O fyzických a chemických vlastnostiach železa bude mať toto video:

Vlastnosti a charakteristiky

Veľmi závisí od jeho čistoty. Rozdiel medzi vlastnosťami chemicky čistého železa a obvyklým technickým, a ešte viac, takže legovaná oceľ je veľmi významná. Fyzikálne charakteristiky sú spravidla uvedené pre technické železo s zlomkom nečistôt 0,8%.

Je potrebné rozlišovať škodlivé nečistoty z legovaných prísad. Prvá - síra a fosfor, napríklad, poskytujú krehkosť zliatiny bez zvýšenia tvrdosti alebo mechanickej odolnosti. Uhlík v oceli zvyšuje tieto parametre, to znamená, je užitočnou zložkou.

Hustota železa (g / cm3) do určitej miery závisí od fázy. Takže α-fea má hustotu rovnú 7,87 g / kocku. Pozri pri normálnej teplote a 7,67 g / kocka. Pozri na +600 ° C. Hustota γ-fázy je 7,59 g / kocka. Pozri a δ-fázy sú ešte menej - 7 409 g / cm. Cm.
Teplota topenia látky je +1539 S. Železo označuje mierne žiaruvzdorné kovy.
Bod varu - +2862 C.
Sila, to znamená, že odpor voči množstvom rôznych druhov - tlak, natiahnutie, ohýbanie, je regulovaný pre každú oceľovú triedu, liatinu a feritu, takže tieto ukazovatele sú vo všeobecnosti ťažké hovoriť. Vysokorýchlostná oceľ má teda ohybovú pevnosť rovnú 2,5 až 2,8 GPA. A rovnaký parameter obvyklého technického železa je 300 MPa.
Tvrdosť na stupnici MOOS je 4-5. Špeciálna oceľová a chemicky čisté železo dosahuje oveľa vyššie indikátory.
Špecifický elektrický odpor 9.7 · 10-8 ohm · m. Železo vykonáva aktuálne horšie ako meď alebo hliník.
Tepelná vodivosť je tiež nižšia ako tieto kovy a závisí od fázovej kompozície. Pri 25 s je 74,04 w / (m · k)., Na 1500 S - 31,8 [W / (MK)].
Železo je krásne, a to ako pri normálnych aj zvýšených teplotách. Povolenia na liatinu a oceľ.
Nie je možné pomenovať biologicky inertnú látku. Jeho toxicita je však veľmi nízka. Je to však spojené, nie tak veľa s aktivitou prvku, koľko s neschopnosťou ľudského tela je dobré asimilovať: maximum je 20% získanej dávky.

Nie je možné pripísať železo na environmentálne látky. Hlavná škoda životného prostredia však nespôsobuje jeho odpad, ako železnú hrdzu a celkom rýchlo, a výrobný odpad - trosky, ktoré sa rozlišujú plyny.

Výroba

Žehliva sa vzťahuje na veľmi bežné prvky, preto nevyžaduje rozsiahle výdavky. Rozvíjajú sa vklady otvorených i hriadeľov. V skutočnosti všetky horské rudy zahŕňajú železo, ale iba tie, kde je podiel kovu dostatočne veľký. Jedná sa o bohaté rudy - červené, magnetické a hnedé železo s vkladmi železa na 74%, rúd s priemerným obsahom - Marcasit, napríklad a zlá rudy so železným podielom najmenej 26% - Siderit.

Bohatá ruda okamžite ide do závodu. Plemená so stredným a nízkym obsahom sú obohatené.

Existuje niekoľko spôsobov na výrobu zliatin železa. Spravidla sa tavenie akejkoľvek ocele zahŕňa výrobu liatiny. Zaplatí sa v vysokej peci pri teplote 1600 C. Simchti - aglomerát, pelety, naložené spolu s tokom do pece a zablokovaný horúci vzduch. Zároveň sa kovové topí a koks svieti, čo vám umožňuje rozmazať nežiaduce nečistoty a oddeliť trosku.

Na získanie ocele sa zvyčajne používa biela liatina - uhlík je spojený s chemickým spojením so železom. Najčastejšie 3 spôsoby:

martenovsky - roztavený liatina s prísadou rudy a šrot vzplanutia v roku 2000 s cieľom znížiť obsah uhlíka. Ďalšie zložky, ak existujú, pridajte na konci tavenia. Získa sa teda najkvalitnejšia oceľ.
kyslíkový konvertor je produktívnejší. V rúre sa hrúbka liatiny prepláchne vzduchom pod tlakom v 26 kg / m2. Na zlepšenie vlastností ocele sa môže použiť zmes kyslíka s vzduchom alebo čistým kyslíkom;
elektrická vlna - častejšie sa používa na získanie špeciálnych legovaných ocelí. Liatina je v elektrickej peci pri teplote 2200 ° C

Oceľ možno získať priamou metódou. Na tento účel sú pelety naložené veľkým obsahom železa a pri teplote 1000 S sa prepláchne vodíkom. Ten obnovuje železo z oxidu bez medziproduktov.

Vzhľadom na špecifiká železnej metalurgie, buď ruda s určitým obsahom železa klesá na predaj, alebo hotové výrobky - liatina, oceľ, ferit. Ich cena je veľmi odlišná. Priemerné náklady na železnú rudu v roku 2016 je bohatá, s obsahom prvkov viac ako 60%, je 50 dolárov za tonu.

Náklady na oceľ závisia od súboru faktorov, ktoré niekedy tvoria UPS a pokles cien je spáchaný nepredvídateľný. Na jeseň roka 2016 sa náklady na výstuž, horúcu a studenú oceľ dramaticky zvýšili kvôli nište o nič menej prudký nárast cien za coking uhlie - nevyhnutný účastník tavenia. Európske spoločnosti v novembri ponúkajú oceľovú oceľovú valcov pre 500 eur za tony.

Aplikačná oblasť

Rozsah používania železa a zliatin železa je enormný. Je ľahšie určiť, kde sa kov neplatí.

Stavebníctvo - výstavba všetkých druhov rámov, od carcass Car Carcass, do krabice dekoratívne krb v byte, nemôže robiť bez ocele rôznych odrôd. Armulátor, tyče, Boutons, Kanály, Rohy, Rúrky: Absolútne všetky tvarované a odrodové výrobky sa používajú v stavebníctve. To isté platí pre výrobky valcované z listov: je vyrobená zo strechy z neho a tak ďalej.
Strojárstvo - pre pevnosť a odolnosť voči opotrebeniu oceľou, veľmi málo, ktoré možno porovnať, takže časti tela absolútnej väčšiny strojov sú vyrobené z ocelí. Najmä v prípadoch, keď by zariadenie malo pracovať pri vysokých teplotách a tlaku.
Nástroje - S legujúcimi prvkami a vytvrdzovaním kovu môžete dať tvrdosť a silu blízko diamantov. Filtračná oceľ - základom všetkých nástrojov na spracovanie.
V elektrotechnike je použitie železa obmedzenejšie, presne preto, že nečistoty výrazne zhoršujú jeho elektrické vlastnosti a sú tak malé. Kov, ale kov je nenahraditeľný pri výrobe magnetických častí elektrických zariadení.
Potrubie - vyrobené z ocele a liatiny robí komunikáciu akéhokoľvek druhu a typu: kúrenie, vodovodné potrubia, plynovody, vrátane trupu, škrupín pre napájacie káble, ropovody a tak ďalej. Iba oceľ môže odolať tak obrovským nákladom a vnútornému tlaku.
Použitie domácností - oceľ sa aplikuje všade: od príslušenstva a príborov na železné dvere a zámky. Sila kovov a odolnosť proti opotrebeniu je nevyhnutné.

Železo a jeho zliatiny kombinujú pevnosť, odolnosť odolnosti voči opotrebeniu. Okrem toho je kov relatívne nízky vo výrobe, čo z neho robí nevyhnutný materiál pre moderné národné hospodárstvo.

O zliatinách železa s neželeznými kovmi a ťažkými čiernymi povie tento video:

Označenie - Fe (železo);
Obdobie - iv;
Skupina - 8 (VIII);
Atómová hmotnosť - 55 845;
Atómové číslo - 26;
Polomer atómu \u003d 126 pm;
Kovalentný polomer \u003d 117 pm;
Distribúcia elektrónov - 1s 2 2s 2 2P6 3S 2 3P 6 3D 6 4S 2;
t topenie \u003d 1535 ° C;
t varu \u003d 2750 ° C;
Elektrická energia (Paulga / ALPREDA A ROKHOV) \u003d 1,83 / 1.64;
Stupeň oxidácie: + 8, +4, +4, +4, +4, +1, 0;
Hustota (n. Y.) \u003d 7,874 g / cm3;
Molárny objem \u003d 7,1 cm3 / mol.

Jean zlúčeniny:

Žehlička je najčastejším kovom v zemskej kôre (5,1% hmotnosti) po hliníku.

Na Zemi je železo v voľnom stave, sa vyskytuje v menších množstvách vo forme nugets, ako aj v padlých meteoritoch.

Priemyselný proces železa sa ťaží na železničných ložiskách, z minerálov obsahujúcich železo: magnetické, červené, hnedé železnice.

Treba povedať, že železo je súčasťou mnohých prírodných minerálov, čo spôsobuje ich prirodzenú maľbu. Farba minerálov závisí od koncentrácie a pomeru železných iónov Fe 2+ / Fe 3+, ako aj z atómov obklopujúcich tieto ióny. Napríklad prítomnosť nečistôt iónov železa ovplyvňuje farbu mnohých vzácnych a polodrahokačných kameňov: topaz (z bledo žltej až červenej), zafíry (z modrej až tmavo modrej), akvamaríny (od svetlo modrej až na zelenkasté) a tak ďalej.

Železo je obsiahnuté v živočíšnych tkanivách a rastlinách, napríklad približne 5 g železa je prítomných v tele dospelej. Žehlička je dôležitým prvkom, je súčasťou hemoglobínového proteínu, ktorý sa zúčastňuje na preprave kyslíka z pľúc do tkanív a buniek. S nedostatkom železa v ľudskom tele sa anémia vyvíja (anémia nedostatkov železa).

Obr. Štruktúra atómu železa.

Elektronická konfigurácia železa ATOM - 1S 2 2S 2 2P6 3S 2 3P 6 3D 6 4S 2 (pozri elektronickú štruktúru atómov). Pri tvorbe chemických väzieb s inými prvkami, 2 elektróny umiestnené na vonkajších 4s úrovne + 6 elektrónov 3D-oblekov (len 8 elektrónov) sa môžu zúčastniť, a preto v zlúčeninách železa môže mať stupeň oxidácie +8, +6 , +4, +3, +2, +1, (najčastejšie stretávate +3, +2). Železo má strednú chemickú aktivitu.

Obr. Stupeň oxidácie železa: +2, +3.

Fyzikálne vlastnosti železa:

kovová strieborná farba;
celkom mäkké a plastové;
bráni dobré teplo a elektrickú vodivosť.

Žehlička existuje vo forme štyroch modifikácií (líšia sa štruktúrou kryštálovej mriežky): a-železo; β-železo; y-železo; δ-železo.

Chemické vlastnosti železa

reaguje s kyslíkom, v závislosti od teploty a koncentrácie kyslíka, môžu byť vytvorené rôzne produkty alebo zmes oxidačných produktov železa (FEO, FE 2O 3, FE3O 4):
3FE + 2O 2 \u003d FE3O 4;
oxidácia železa pri nízkych teplotách:
4FE + 3O 2 \u003d 2FE 2O 3;
reaguje s vodnou parou:
3FE + 4H 2O \u003d FE3O4 + 4H 2;
jemne fragmentované železo reaguje pri zahrievaní sivým a chlórom (sulfidom a chloridom železa):
FE + S \u003d FES; 2FE + 3CI2 \u003d 2FECL 3;
pri vysokých teplotách reaguje so silikónom, uhlíkom, fosforu:
3FE + C \u003d FE3 C;
s inými kovmi a s nekovovými kovmi môže železo tvoriť zliatiny;
Železo vytesňuje menej aktívnych kovov zo svojich solí:
FE + CUCL 2 \u003d FECL 2 + CU;
s zriedenými kyselinami, železo pôsobí ako redukčné činidlo, tvarovacie soli:
Fe + 2HCl \u003d FECL2 + H2;
s zriedenou kyselinou dusičnou sa železo tvorí rôzne produkty na regeneráciu kyseliny, v závislosti od jeho koncentrácie (N2, N2O, NO2).

Získanie a používanie železa

Získa sa priemyselné železo uštipnutie Liatina a oceľ.

Liatina je železná zliatina so silikónovými nečistotami, mangánom, sírou, fosforu, uhlíkom. Obsah uhlíka v liatine presahuje 2% (v oceli menšom ako 2%).

Čisté železo sa dostane:

v kyslíkových meničoch z liatiny;
reštaurovanie oxidov železa vodíkom a dvojmocným oxidom uhlom;
elektrolýzu vhodných solí.

Liatina sa získava zo železnej rudy obnovy oxidov železa. Liatinové tavenie sa vykonáva v vysokých peciach. COX sa používa ako zdroj tepla v vysokej peci.

Doménová pec je veľmi komplexná technická štruktúra s výškou niekoľkých desiatok metrov. Je stanovený z žiaruvzdornej tehly a je chránený vonkajším oceľovým puzdrom. Od roku 2013 bola najväčšia doménová pec postavená v Južnej Kórei oceľovou spoločnosťou POSCO na metalurgickom závode v meste Kwangjan (rúra po modernizácii bola 6 000 metrov kubických pri ročnej produktivite 5,700 000 ton).

Obr. Vysoká pec.

Proces temovania liatiny v vysokej peci je nepretržite niekoľko desaťročí, zatiaľ čo rúra nevytvára svoj zdroj.

Obr. Cast Iron Theming Proces v vysokej peci.

obohatené rudy (magnetické, červené, hnedé zheleznyak) a koks zaspávajú cez spech, ktorý sa nachádza na samom vrchole vysokej pece;
spôsoby redukcie železa z rudy pod pôsobením oxidu uhličitého (ii) postupujú v strednej časti vysokopecnej pece (bane) pri teplote 450-1100 ° C (z kovu sa obnovia oxidy železa):
- 450-500 ° C - 3FE 2O 3 + CO \u003d 2FE304 + C02;
- 600 ° C - Fe3O4 + CO \u003d 3FEO + CO 2;
- 800 ° C - FEO + CO \u003d FE + CO 2;
- kus bivalentného oxidu železitého je obnovený Coke: FEO + C \u003d FE + CO.
súčasne je proces obnove kremíka a oxidov mangánu (vstupujúca železná ruda vo forme nečistôt), kremík a mangánu sú súčasťou tavenia liatiny:
- SiO 2 + 2C \u003d Si + 2CO;
- MN203 + 3C \u003d 2MN + 3CO.
s tepelným rozkladom vápenca (vstúpil do vysokej pece), je tvorený oxid vápenatý, ktorý reaguje s oxidmi kremíka a hliníka obsiahnuté v rude:
- CaCO 3 \u003d CaO + CO 2;
- CaO + Si02 \u003d CASIO 3;
- CaO + Al 2 O 3 \u003d CA (ALO 2) 2.
pri 1100 ° C sa proces zhodnocovania železa zastaví;
pod bane je umiestnená, najširšia časť vysokopecnej pece je pod ktorou sa zvyšuje pobrežie, v ktorom sú vytvorené koksové popáleniny a kvapalinové tempevovacie výrobky - liatinové železo a trosky akumulujúce na samom doku pece - hora;
v hornej časti hory pri teplote 1500 ° C dochádza intenzívny spaľovanie koksu v prúde vzduchu intenzívneho vzduchu: C + O 2 \u003d C02;
prechádza cez horúce koks, oxid uhoľnatý (IV) sa zmení na oxid uhoľnatý (II), ktorým je činidlo na redukciu železa (pozri vyššie): C02 + C \u003d 2CO;
netrpevky vytvorené kremičitany a hlinitokrátikami vápnika sú umiestnené nad liatou, chránia ho pred činom kyslíka;
prostredníctvom špeciálnych otvorov nachádzajúcich sa na rôznych úrovniach rohu, liatiny a trosky sú vonku;
väčšina liatiny ide do ďalšej recyklácie - oceľové tavenie.

Oceľ sa temtuje z liatiny a kovového šrotu s metódou konvertora (Martenovsky je už zastaraný, hoci sa používa aj) alebo elektrická plsť (v elektrických dutinách, indukčných peciach). Podstatou procesu (Redo liatina) je znížiť koncentráciu uhlíka a iných nečistôt oxidáciou kyslíka.

Ako je uvedené vyššie, koncentrácia uhlíka v oceli nepresahuje 2%. Kvôli tomu je oceľ, na rozdiel od liatiny, je pomerne ľahké prenášať kovanie a valcovanie, čo vám umožní urobiť rôzne výrobky s vysokou tvrdosťou a trvanlivosťou z neho.

Tvrdosť ocele závisí od obsahu uhlíka (viac uhlíka, tvrdšej ocele) v konkrétnej značke stavov ocele a tepelného spracovania. Na dovolenke (pomalé chladenie) sa oceľ stáva mäkkým; Pri kalení (rýchle chladenie) sa získa oceľ veľmi pevná.

Uveďte potrebné špecifické vlastnosti pridať ligáciu prísady: chróm, nikel, kremík, molybdén, vanád, mangán, a tak ďalej.

Liatina a oceľ sú základnými štruktúrnymi materiálmi v ohrozovacej väčšine sektorov národného hospodárstva.

Biologická úloha železa:

telo dospelého obsahuje asi 5 g železa;
Železo hrá dôležitú úlohu pri práci hematopoetických telies;
Železo je súčasťou mnohých komplexných proteínových komplexov (hemoglobín, myoglobín, rôzne enzýmy).

68. Zlúčeniny železa

Oxid železitý (II) FEO- Čierna kryštalická látka nerozpustná vo vode a zásadách. FEO.zodpovedá základni FE (OH) 2.

Dostať sa.Oxid železitý (II) sa môže získať nekompletnou redukciou magnetického zhleznyak oxidu uhličitého (II):

Chemické vlastnosti.Je to hlavný oxid. Reakcia s kyselinami tvoria soli:

Hydroxid železa (II) FE (OH) 2- Biela kryštalická látka.

Dostať sa.Hydroxid zo železa (II) sa získa zo solí bivalentného žehlenia pôsobenia alkalických roztokov:

Chemické vlastnosti.Základný hydroxid. Reaguje s kyselinami:

Na AIR FE (OH) 2 Oxiduje na FE (OH) 3:

Oxid železitý (III) FE2O3- Látka hnedého farby, vyskytuje sa v prírode vo forme červenej zóny, nerozpustná vo vode.

Získanie. Pri streľbe Pyrit:

Chemické vlastnosti.Zobrazuje slabé amfotérne vlastnosti. Pri interakcii s alkáliou tvorí soli:

Hydroxid železa (III) FE (OH) 3- Red-hnedé veci, nerozpustné vo vode a nadbytočné alkali.

Získanie. Získané oxidom oxidom železa (III) a hydroxidom železa (II).

Chemické vlastnosti.Je to amfotérna zlúčenina (s prevahou základných vlastností). Vyzrážané podľa účinku alkálie na soli trojmocného železa:

Soli bivalentného železazískajte interakciu kovového železa s vhodnými kyselinami. Sú silne hydro-lisps, pretože ich vodné roztoky - energetické redukčné činidlá:

Keď sa zahrieva nad 480 ° C rozkladá, tvoriť oxidy:

Pod pôsobením alkalických látok na síranu železa (II) sa vytvorí hydroxid železa (II):

Tvorí kryštálový hydrát - FeSO4? 7N2O (Irm). Chlorid železa (III) FECL3 -kryštalická látka je tmavo hnedá.

Chemické vlastnosti.Rozpustný vo vode. FECL3.vykazuje oxidačné vlastnosti.

Reštaurácie - horčík, zinok, sírovodík, oxidovaný bez zahrievania.