プロセスの内訳は次のとおりです。
1。鉱業と準備:
*酸化鉄を含む鉄鉱石が採掘されています。
*鉱石は押しつぶされ、地表領域を増やしてより良い反応のために地面を増やします。
2。製錬:
*砕いた鉱石は coke と混合されています (炭素)および石灰岩 (炭酸カルシウム)および爆風炉に入れます 。
*熱気が炉に吹き込まれ、コークスが燃え、熱と一酸化炭素(CO)が発生します。
* 化学反応:
* 削減: 一酸化炭素は酸化鉄と反応して、鉄と二酸化炭素(CO₂)を形成します。
* fe₂o₃ + 3co→2fe +3co₂
* 石灰岩分解: 石灰岩は酸化カルシウム(CAO)と二酸化炭素に分解します。
* caco₃→cao +co₂
* スラグ形成: 酸化カルシウムは鉱石の不純物と反応し、スラグを形成します 、これは溶融廃棄物です:
* cao +sio₂→casio₃ (スラグ)
3。精製と鋳造:
*溶融鉄は、爆風炉の底に集められます。
*スラグは表面からスキムされています。
*鉄はさらに洗練されて不純物を除去し、さまざまな形に投げ込みます。
全体的な反応:
プロセス全体は、次の単純化された方程式で表すことができます。
fe₂o₃ + 3c→2fe + 3co
キーポイント:
* 一酸化炭素(CO) このプロセスの主要な還元剤です。
* coke 反応の炭素源を提供します。
* 石灰岩 不純物を除去し、スラグを形成するために使用されます。
* 製錬 多くのエネルギーを必要とする高温プロセスです。
*結果の鉄は100%純粋ではなく、不純物が含まれる場合があります。
その他の方法:
爆発炉は最も一般的な方法ですが、他の技術を使用して、酸化鉄を鉄に変換することができます。
* 直接削減: これは、天然ガスを使用して、低温で酸化鉄を減らします。
* 電気分解: これは電気を使用して酸化鉄を減らしますが、一般的により高価です。
方法の選択は、酸化鉄の種類、鉄の望ましい純度、生産コストなどの要因に依存します。