Industria fierului (nivel mediu)

Industria fierului (nivel mediu)

Minereul de fier este transformat în fier brut în topitorii.

Geografie

Cuvinte cheie

fabricarea fierului, industria de fier, topirea fierului, industria grea, producerea oţelului, topitorie de fier, minereu de fier, fontă, calcar, cocs, zgură, cărbune, exploatarea minereurilor de fier, curent electric, mina de carbune, centrală, producția maşinilor, mină, laminor, industrie, geografie

Suplimente asociate

Animații

Factori pentru amplasare

  • minereu de fier
  • aer
  • piatră de var
  • cărbune cocsificabil
  • curent electric

Fierul nu se poate găsi în natură forma sa elementară, el trebuie extras din minereu prin topire. În acest proces, minereului de fier i se adaugă cărbune și piatră de var sau dolomit, fiind nevoie și de o centrală care să asigure energia electrică.

Instalaţii

  • mină de fier
  • furnal
  • mină de calcar
  • mină de cărbune
  • centrală energetică
  • fabrică de oţel
  • fabrică de maşini

Din motive economice, topitoriile sunt construite în apropierea minelor și a centralelor energetice. În timpul procesului de extracție, din minereul de fier se obține fierul brut care este folosit în mai multe scopuri, precum fabricarea mașinilor sau a oțelului.

Produse

  • oţel şi table de oţel
  • maşini şi piese din oţel
  • fier brut

Minereul de fier extras din mină este spart în bucăți de mărimea unui pumn, cele cu conținut scăzut de fier fiind îndepărtate. Bucățile de minereu obținute sunt apoi duse la topit, unde prin adaosul de cocs se obține fierul brut.

Există două tipuri de fier brut: alb și cenușiu. Fierul cenușiu este moale, maleabil, ușor de turnat, de aceea este prelucrat prin turnare. Fierul alb este foarte rigid, nu este maleabil și nu se poate turna. De aceea este folosit la producerea oțelului.

În timpul producerii oțelului, din fierul brut se îndepărtează carbonul și impuritățile și se adaugă alte elemente.

Topitorie de fier

  • evacuarea fumului şi funinginii
  • insuflarea aerului
  • descărcarea fierului brut din furnal
  • alimentarea cu cocs, minereu de fier şi piatră de var
  • îndepărtarea zgurii

Bucățile de minereu ajung într-un furnal mare, alimentat cu cărbune, deci cu cocs. Arderea cocsului produce căldură și gaze, cocsul constituind și o sursă de carbon pentru fier brut.

Secţiune prin topitorie

  • evacuarea fumului şi funinginii
  • insuflarea aerului
  • descărcarea fierului brut din furnal
  • alimentarea cu cocs, minereu de fier şi piatră de var
  • îndepărtarea zgurii

Cărbunele este ars în furnal cu ajutorul aerului pompat, rezultând dioxid și monoxid de carbon. Oxidul de fier din minereul de fier este redus de către monoxidul de carbon: oxigenul este preluat, iar monoxidul de carbon se oxidează, transformându-se în dioxid de carbon.

În minereul de fier se găsesc și impurități care sunt îndepărtate cu ajutorul pietrei de var sau a dolomitului. Fierul topit, se acumulează la baza furnalului, iar impuritățile, zgura, se acumulează deasupra fierului topit.

La sfârșitul procesului de producție rezultă o cantitate de impurități, de zgură, de două ori mai mare decât cea de fier brut.

Zonele furnalului

  • zona de preîncălzire
  • zonă de reducţie
  • zonă de topire
  • 200° C
  • 500° C
  • 900° C
  • 1000° C
  • 1400° C
  • 2000° C

Animație

  • minereu de fier
  • piatră de var
  • cărbune cocsificabil
  • mină de fier
  • furnal
  • mină de calcar
  • mină de cărbune
  • centrală energetică
  • fabrică de oţel
  • fabrică de maşini
  • evacuarea fumului şi funinginii
  • insuflarea aerului
  • descărcarea fierului brut din furnal
  • alimentarea cu cocs, minereu de fier şi piatră de var
  • îndepărtarea zgurii

Narațiune

Fierul nu se poate găsi în natură în forma sa elementară, el trebuie extras din minereu prin topire. În acest proces, minereului de fier i se adaugă cărbune și piatră de var sau dolomit, fiind nevoie și de o centrală care să asigure energia electrică. Din motive economice, topitoriile sunt construite în apropierea minelor și a centralelor energetice. În timpul procesului de extracție, din minereul de fier se obține fierul brut care este folosit în mai multe scopuri, precum fabricarea mașinilor sau a oțelului.

Minereul de fier extras din mină este spart în bucăți de mărimea unui pumn, cele cu conținut scăzut de fier fiind îndepărtate. Bucățile de minereu obținute sunt apoi duse la topit, unde prin adaosul de cocs se obține fierul brut.

Bucățile de minereu ajung într-un furnal mare, alimentat cu cărbune, deci cu cocs. Arderea cocsului produce căldură și gaze, cocsul constituind și o sursă de carbon pentru fier brut.

Cărbunele este ars în furnal cu ajutorul aerului pompat, rezultând dioxid și monoxid de carbon. Oxidul de fier din minereul de fier este redus de către monoxidul de carbon: oxigenul este preluat, iar monoxidul de carbon se oxidează, transformându-se în dioxid de carbon.

În minereul de fier se găsesc și impurități care sunt îndepărtate cu ajutorul pietrei de var sau a dolomitului. Fierul topit, se acumulează la baza furnalului, iar impuritățile, zgura, se acumulează deasupra fierului topit.

La sfârșitul procesului de producție rezultă o cantitate de impurități, de zgură, de două ori mai mare decât cea de fier brut.

Există două tipuri de fier brut: alb și cenușiu. Fierul cenușiu este moale, maleabil, ușor de turnat, de aceea este prelucrat prin turnare. Fierul alb este foarte rigid, nu este maleabil și nu se poate turna. De aceea este folosit la producerea oțelului.

În timpul producerii oțelului, din fierul brut se îndepărtează carbonul și impuritățile și se adaugă alte elemente.

Suplimente asociate

Combinat de aluminiu

În combinatele de aluminiu are loc extragerea aluminiului din alumină prin electroliză.

Atelier de fierărie medieval

Munca de fierar,unul dintre primele meşteşuguri din istorie, a căpătat o importanță și mai mare în Evul Mediu.

Industria fierului (nivel începător)

Minereul de fier este transformat în fier brut în topitorii.

Producția cimentului

Animația prezintă procesul de fabricare a cimentului de la extracția materiilor prime la utilizarea cimentului.

Rafinarea petrolului

Produsele obținute prin rafinarea petrolului includ motorina, benzina și lubrifianții.

Mineritul aurifer (secolul al XIX-lea)

Goana după aur din California a început în anul 1848, lângă San Francisco.

De la epoca pietrei la epoca fierului

Această animaţie prezintă evoluţia topoarelor în diferitele perioade arheologice.

Metale

Atomii de metal formează rețele metalice cu structură regulată.

Rețea cubică cu fețe centrate

Rețeaua cubică cu fețe centrate reprezintă rețeaua metalică cea mai compactă.

Rețea cubică cu volum centrat

Rețeaua cubică cu volum centrat este rețeaua metalică cea mai puțin compactă.

Rețea hexagonală

Metalele care formează rețele hexagonale sunt rigide și greu de prelucrat.

Added to your cart.