Kaj je vključeno v proizvodnjo surovega železa?

Proces proizvodnje surovega železa vključuje kombinacijo železove rude, oglja in vmesnega materiala, znanega kot fluks v plavžu. Ko se materiali združujejo z močno toploto, se večina železove rude topi, kar ustvarja pregreto tekočo obliko. Glede na uporabljene materiale in način hlajenja je proizvodnja surovega železa lahko vmesni korak pri izdelavi kovanega železa, litega železa ali jekla.

Plavž, ki se uporablja za proizvodnjo surovega železa, je običajno velika jeklena konstrukcija z več odprtinami. V bližini vrha odprtine omogočajo dodajanje rude, oglja in fluksnih materialov v izmeničnem vzorcu. Nižje na peči dvojna vrata omogočajo vbrizgavanje zraka, ki je predhodno segret na kjer koli med 1472-2192 stopinj Fahrenheita (800-1200 stopinj Celzija). Na samem dnu plavža dve dodatni odprtini omogočata odtok tekoče kovine in žlindre.

Ko so v peči, materiali doživijo več reakcij, ki omogočajo ustvarjanje tekočega surovega železa. Oglje sprošča ogljikov monoksid, ki poveča toploto iz zraka in dvigne temperaturo na še višje ravni. Ko se ogljikov monoksid dvigne, zmanjša količino železovega oksida v železovih plasteh, pri čemer ostane višji odstotek čistega kovinskega železa in zmanjša tališče rude. Fluksni material, ki je običajno apnenec ali feldspar, reagira z nečistočami v železovi rudi, pri čemer nastane material z nizko tališčem, znan kot žlindra, in dodatno očisti rudo. Ko pride do teh ključnih interakcij, se železo stopi in odteče skozi dno peči.

Naslednji korak v proizvodnji surovega železa vključuje hlajenje materiala in pojasnjuje nenavadno ime izdelka. Ko tekoče železo odteče iz peči, se tradicionalno preusmeri v dolg, osrednji kanal s številnimi krajšimi kanali, ki so razporejeni pod koti, kjer se ohladi in strdi. Ime “grodovo železo” izvira iz podobnosti dolgega kanala z mamo prašičem, manjših kanalov pa z dojiljami. V večini sodobne proizvodnje surovega železa pa se ta postopek ne uporablja več, saj so bile razvite metode, ki omogočajo transport surovega železa v tekočem stanju, ne pa kot trdega materiala.

Proizvodnja surovega železa je praviloma le en korak pri ustvarjanju končnega železovega izdelka, saj je zaradi visoke vsebnosti ogljika v tej obliki železo večinoma neuporabno. Da bi postal bolj vsestranski, ga lahko ponovno stopimo in pomešamo z žlindro, pri čemer nastane kovano železo, ali pa kombiniramo z dodatno železovo rudo in zlitinami za ustvarjanje litega železa. Najpogosteje je proizvodnja surovega železa vmesni korak na poti k ustvarjanju jekla, ki vključuje drugi proces gorenja, da se odstranijo številne preostale nečistoče, in dodajanje drugih kovin za ustvarjanje zlitine na osnovi železa.