鉄精製の化学式:
1。 鉄鉱石の減少(爆風炉):
これは、鉄鉱石(主にヘマタイト、フェチョー)が鉄の金属に還元される主なステップです。
全体的な反応:
fe₂o₃(s) + 3co(g)→2fe(l) + 3co(g)
ステップバイステップ反応:
* ヘマタイトのマグネタイトへの還元:
fe₂o₃(s) + co(g)→fe₃o₄(s) +co₂(g)
* マグネタイトのwüstiteへの還元:
fe₃o₄(s) + co(g)→3feo(s) +co₂(g)
* Wüstiteの鉄への還元:
feo(s) + co(g)→fe(l) +co₂(g)
2。 スラグフォーメーション:
シリカ(SIO₂)のような鉄鉱石の不純物は、石灰岩(Caco₃)と反応してスラグを形成します。
反応:
caco₃(s)→cao(s) +co₂(g)
cao(s) +sio₂(s)→casio₃(l)
3。 豚から鋼へ:
爆風炉の産物である豚の鉄には、炭素、硫黄、リン、シリコンなどの不純物が含まれています。これらの不純物は、スチールメイキングと呼ばれるプロセスで削除されます。
基本的な酸素炉(BOF)プロセス:
酸素は溶融豚の鉄に吹き込まれ、不純物を酸化します。
反応:
c(s) +o₂(g)→co₂(g)
s(s) +o₂(g)→so₂(g)
4p(s) +5o₂(g)→2p₂o₅(s)
si(s) +o₂(g)→sio₂(s)
電気弧炉(EAF)プロセス:
スクラップ金属は、電動アークを使用して溶けて洗練されており、酸化により不純物を除去します。
反応:
BOFプロセスと同様ですが、エネルギー入力が異なります。
4。 合金:
目的の特性を持つ特定の鋼グレードを生成するために、炭素、マンガン、クロム、ニッケルなどのさまざまな元素が溶融鋼に追加されます。
反応:
これらの反応は複雑で、特定の合金要素によって異なります。
注: これらの方程式は、鉄精製に関与する主な反応を表しています。プロセスでは、他にも多くの反応やサブ反応が起こっています。