Атомно-абсорбционный анализ — страница 4

  • Просмотров 5020
  • Скачиваний 61
  • Размер файла 47
    Кб

температурном интервале 769—917 °C существует β-Fe, который отличается от α-Fe только параметрами объемно-центрированной кубической решётки и магнитными свойствами парамагнетика — в температурном интервале 917—1394 °C существует γ-Fe (аустенит) с гранецентрированной кубической решёткой — выше 1394 °C устойчив δ-Fe с объемно-центрированной кубической решёткой Явление полиморфизма чрезвычайно важно для металлургии стали. Именно

благодаря α—γ переходам кристаллической решётки происходит термообработка стали. Без этого явления железо как основа стали не получило бы такого широкого применения. Железо тугоплавко, относится к металлам средней активности. Температура плавления железа 1539 °C, температура кипения — 2862 °C. 1.1.3 Промышленное получение металлического железа В промышленности железо получают из железной руды, в основном из гематита (Fe2O3) и

магнетита (Fe3O4). Существуют различные способы извлечения железа из руд. Наиболее распространённым является доменный процесс. Первый этап производства — восстановление железа углеродом в доменной печи при температуре 2000 °C. В доменной печи углерод в виде кокса, железная руда в виде агломерата или окатышей и флюс (например, известняк) подаются сверху, а снизу их встречает поток нагнетаемого горячего воздуха. В печи углерод кокса

окисляется до монооксида углерода (угарного газа) кислородом воздуха: 2C + O2 → 2CO↑. В свою очередь, угарный газ восстанавливает железо из руды: 3CO + Fe2O3 → 2Fe + 3CO2↑. Флюс добавляется для извлечения нежелательных примесей из руды, в первую очередь силикатов, таких как кварц (диоксид кремния). Типичный флюс содержит известняк (карбонат кальция) и доломит (карбонат магния). Против других примесей используют другие флюсы. Действие флюса:

карбонат кальция под действием тепла разлагается до оксида кальция (негашёная известь): CaCO3 → CaO + CO2↑. Оксид кальция соединяется с диоксидом кремния, образуя шлак: CaO + SiO2 → CaSiO3. Шлак, в отличие от диоксида кремния, плавится в печи. Более лёгкий, чем железо, шлак плавает на поверхности, и его можно сливать отдельно от металла. Шлак затем употребляется в строительстве и сельском хозяйстве. Расплав железа, полученный в доменной печи,

содержит довольно много углерода (чугун). Кроме случаев, когда чугун используется непосредственно, он требует дальнейшей переработки. Излишний углерод и другие примеси (сера, фосфор) удаляют из чугуна окислением в мартеновских печах или в конвертерах. Электрические печи используют и для выплавки легированных сталей. Кроме доменного процесса, распространён процесс прямого получения железа. В этом случае предварительно