1. Gruvdrift och förberedelser:
* Järnoxid, vanligtvis i form av hematit och magnetit , bryts från jorden.
* Malmen krossas och malas till ett fint pulver för att öka dess ytarea och underlätta kemiska reaktioner.
2. Smältningsprocess:
* masugn: Den krossade malmen matas in i en hög, cylindrisk ugn som kallas en masugn.
* coke och kalksten: Koks (nästan rent kol) och kalksten (caco₃) läggs också till ugnen.
* varm luft: Varm luft blåses in i ugnen från botten. Denna luft reagerar med koks för att producera kolmonoxid (CO).
* reduktionsreaktioner: Kolmonoxiden reducerar järnoxiden till järnmetall genom en serie kemiska reaktioner:
* fe₂o₃ + 3co → 2fe + 3CO₂
* slaggbildning: Kalkstenen sönderdelas till kalciumoxid (CAO), som reagerar med föroreningar i malmen för att bilda slagg (smält avfall).
* smält järn: Det smälta järnet, tyngre än slagg, samlas längst ner i ugnen.
* tappning: Det smälta järnet och slaggen tappas separat från ugnen.
3. Ytterligare bearbetning:
* grisjärn: Det smälta järnet från masugnen kallas svinjärn. Den innehåller föroreningar som kol, kisel, mangan och fosfor.
* Steelmaking: Grisjärn bearbetas vidare i ett stålverk för att ta bort föroreningar och lägga till specifika element för att producera olika typer av stål.
Nyckelpunkter:
* reduktion: Smältning involverar kemisk reduktion av järnoxid med användning av kolmonoxid.
* Hög temperatur: Masugnen fungerar vid mycket höga temperaturer (cirka 1500 ° C) för att underlätta de kemiska reaktionerna.
* slaggbildning: Slagra tar bort föroreningar från järnmalm och producerar ett renare, användbart järn.
* Steelmaking: Det grisjärn som produceras från masugnen förfinas ytterligare för att producera stål, ett starkare och mer mångsidigt material.
Sammanfattningsvis är järn tillverkat av järnoxid genom smältprocessen, som involverar uppvärmning av järnoxid med kol i en masugn för att reducera järnoxiden till järnmetall.
