Производство металлических конструкционных материалов. Казармщиков И.Т. - 11 стр.

     2.2 Материалы, применяемые для получения чугуна

     Для выплавки чугуна в доменных печах используют железные руды,
топливо, флюсы в виде специально подготовленной смеси (шихты). При
доменной плавке могут использоваться также отходы производства, содержащие
Fe, Mn, CaO, MgO. К ним относят колошниковую пыль, окалину, сварочный и
мартеновский шлаки.

     2.2.1 Железные руды
     Железные руды представляют собой горные породы, из которых при данном
уровне развития техники, экономически целесообразно извлекать железо.
Верхняя зона земной коры мощностью около 16 км содержит в среднем 4,9% Fe,
входящего в состав более 350 минералов горных пород. Такие широко
распространенные горные породы как гранит, базальт содержат 3 – 9% Fe.
Однако, в настоящее время столь бедные железом породы, пока не используются.
Железо в земной коре в чистом виде не встречается, а находится обычно в
соединениях с кислородом, так как обладает сравнительно большим сродством к
кислороду.
     В природе в большинстве случаев, железо встречается в виде:
     − магнитной окиси железа Fe3О4 (магнитный железняк или магнетит);
     − безводной окиси железа Fe2O3 (красный железняк или гематит);
     − водной окиси железа Fe2O3 ⋅ nH2O (бурый железняк или гетит);
     − соединения железа с двуокисью углерода FeСO3.
     Магнитная окись железа в рудах представлена минералом магнетитом.
Руду, содержащую в основном магнетит, называют магнитным железняком.
Магнетит можно рассматривать как закись-окись железа FeO ⋅ Fe2О3. Под
действием влаги и кислорода атмосферы закись железа в молекуле FeO ⋅ Fe2О3
реагирует с кислородом воздуха, переходя в безводную окись железа Fe2О3.
     Образовавшийся минерал по составу является гематитом, но отличается
кристаллической решеткой и называется мартитом. Поэтому магнетит в
природных условиях всегда окислен. Для характеристики окисленности
магнетита принято пользоваться отношением Feобщ / FeFeO. В чистом магнетите это
отношение равно 3,0. Обычно к магнитным железнякам относят руды, в которых
это отношение меньше 3,5. При отношении равном 3,5 – 7,0, руды относят к
полумартитам, а при отношении, большим 7 – к мартитам.
     Магнитный железняк встречается обычно в виде крепких кусковых руд. Он
содержит: 55 – 60 % Fe, 0,02 – 2,5 % S, 0,02 – 0,7 % Р и обычно кислую пустую
породу (SiO2, Al2О3). Магнетит характеризуется высокой магнитной
восприимчивостью, и поэтому магнитные железняки можно обогащать электро-
магнитным способом.
     Безводная окись железа в рудах представлена минералом гематитом. Руду,
содержащую в основном гематит называют красным железняком, являющимся
продуктом выветривания магнитных железняков или в значительной степени
окисленным магнетитом. Руды бывают кусковатые, иногда пылевидные. В
плотных породах цвет гематита меняется от стального до стально-черного. Для
пылевидных руд характерен красный цвет.