Корзина
+38(099) 276-76-75
+38(098) 276-76-75
+38(093) 276-76-75
Металлопрокат по оптимальной цене
Наличие документов
Знак Наличие документов означает, что компания загрузила свидетельство о государственной регистрации для подтверждения своего юридического статуса компании или физического лица-предпринимателя.
Корзина

Восстановители для получения сталей

Железо, с которым впервые познакомился человек, было метеоритного происхождения, оно находилось в свободном виде по причине отсутствия в космическом пространстве достаточного количества кислорода для образования оксидов. Несколько позже люди освоили вулканическое железо, которое представляло собой застывшую магму.
Очень скоро людей перестало устраивать столь малое количество этого полезного элемента, и они быстро нашли экспериментальным путем метод получения сталей в любых количествах. Этот метод заключался в восстановлении древесным углем. Вначале древесный уголь получали непосредственно перед плавкой, затем стали заготавливать заранее.
К концу семнадцатого века большинство Европейских держав уже истощили запасы древесины, металлургия стала под угрозой. Выход нашел Абрахам Дерби в Великобритании. Он предложил использовать для восстановления железа из оксидов использовать каменноугольный кокс. Кокс представляет собой угольный пек. Пек – это коксовый остаток после пиролиза (термическое разложение без доступа воздуха). Благодаря изучению жидких продуктов пиролиза углей были открыты многие ароматические углеводороды, а первые 20-30 лет промышленного использования ароматических углеводородов, каменноугольная смола была основным сырьем для их получения.
Хотя угольный кокс обладает несколько меньшей эффективностью, чем древесный уголь, он обходился на порядок дешевле, меньше крошится и имеет большую плотность. Угольный кокс сегодня является основным восстановителем в металлургии железа и других металлов средней части периодической таблицы химических элементов.
Заменой коксу мог бы стать нефтяной пек. В отличие от кокса, его получаю пиролизом асфальтобитумной фракции нефти, иногда под высоким давлением. Полученный продукт содержит несколько больше водорода и отличается низкой зольностью, что положительно сказывается на качестве сталей. Но, нефти осталось меньше, чем угля, да и стоит она дороже. Поэтому, нефтяной пек ограниченно применяется только для получения некоторых ферросплавов.


Универсальным восстановителем для большинства металлов является водород. При продувке водорода через рыхлый слой нагретого оксида металла он восстанавливает металл до свободного состояния. Этот метод технически намного сложнее, чем использование предыдущих восстановителей и требует точного соблюдения параметров процесса. Сегодня водород используется для восстановления редких и дорогих металлов, которых требуется мало, но, с исключительной чистотой. Возможно, в будущем водород будут использовать для восстановления железных руд колонисты, строящие города на Луне и других планетах.
Видный Российский ученый Н. Н. Бекетов предложил в 1965 году для восстановления металлов использовать более активные металлы. При горении смеси оксида металла и более активного металла происходит большое выделение тепла и менее активный металл оказывается в свободном состоянии – кислород переходит к более активному металлу. Этот метод получил наименование металлотермия. Чаще всего для восстановления используют алюминий, такой метод называют алюмотермия. Подобные смеси называют термит и широко применяют для сварки, реже, резки металлов в труднодоступных районах или при небольших ремонтных работах.
В металлургии алюминий используют для восстановления малоактивных металлов с большими температурами плавления. Кроме того, алюминий применяют для получения некоторых ферросплавов.
Наименее классический восстановитель – электрический ток, он применяется для электролитического получения активных металлов. Метод получил наименование электролиз. Различают электролиз расплавов и растворов. Электролиз водных растворов солей и оснований практически не используется для получения металлов. Хотя, он применяется для рафинирования меди и других малоактивных металлов.
Электролиз расплавов является основным методом промышленного получения активных металлов (щелочные и щелочноземельные металлы). Этот способ, так же, имеет перспективы промышленного применения на инопланетных колониях. Кроме того, с учетом истощения угля и нефти, есть перспективы вытеснения классических восстановителей электрическим током в технологии получения остальных металлов, начиная с более дорогих и активных металлов.

Предыдущие статьи