Πώς σχηματίζεται η σκωρία;
1. Το σημείο εκκίνησης:ακαθαρσίες στο Ore
Το σιδηρομετάλλευμα, για παράδειγμα, δεν υπάρχει σε καθαρή μορφή. Αναμιγνύεται με διάφορες ακαθαρσίες, όπως:
* Gangue Minerals: Αυτά είναι ανεπιθύμητα υλικά που μοιάζουν με βράχια όπως το Silica (SiO2), η αλουμίνα (AL2O3) και το οξείδιο του ασβεστίου (CAO).
* Άλλα στοιχεία: Αυτά μπορεί να περιλαμβάνουν φωσφόρο, θείο και μαγγάνιο.
2. Αντιδράσεις υψηλής θερμοκρασίας:
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας τήξης, το μετάλλευμα θερμαίνεται σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες σε φούρνο. Αυτό ενεργοποιεί μια σειρά χημικών αντιδράσεων:
* Οξείδωση: Το οξυγόνο από τον αέρα αντιδρά με τις ακαθαρσίες, σχηματίζοντας οξείδια.
* σύντηξη: Τα οξείδια λιώνουν και συνδυάζονται με υλικά ροής (όπως ασβεστόλιθο).
* Σχηματισμός σκωρίας: Τα λιωμένα οξείδια και η ροή σχηματίζουν ένα υγρό στρώμα που ονομάζεται σκωρία, η οποία επιπλέει στην κορυφή του τετηγμένου σιδήρου λόγω της χαμηλότερης πυκνότητας του.
3. Ο ρόλος της ροής:
Η ροή είναι ζωτικής σημασίας για τον σχηματισμό σκωρίας. Προστίθεται στο φούρνο σε:
* Μειώστε το σημείο τήξης: Τα υλικά ροής όπως το ασβεστόλιθο (ανθρακικό ασβέστιο) αντιδρούν με τα ορυκτά Gangue, μειώνοντας τα σημεία τήξης τους, καθιστώντας ευκολότερη τη διαχωρισμό της σκωρίας.
* Σύνθεση σκωρίας ελέγχου: Διαφορετικές ροές χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο της σύνθεσης της σκωρίας, εξασφαλίζοντας τη ρευστότητα και την ικανότητά της να διαλύουν τις ακαθαρσίες.
4. Αφαίρεση σκωρίας:
Μόλις σχηματιστεί, η σκωρία απομακρύνεται από την κορυφή του τετηγμένου σιδήρου. Στη συνέχεια στερεοποιείται και συχνά χρησιμοποιείται για διάφορους σκοπούς, όπως:
* Υλικά κατασκευής: Η σκωρία μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε σκυρόδεμα, άσφαλτο και οδοποιία.
* Γεωργία: Η σκωρία μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως τροποποίηση του εδάφους.
* Βιομηχανικές εφαρμογές: Η σκωρία μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως συνολικό δομικό υλικό, ένα συστατικό στο τσιμέντο και ακόμη και ως πηγή ορισμένων μετάλλων.
Συνοπτικά:
Ο σχηματισμός σκωρίας είναι ένα ζωτικό μέρος των διαδικασιών τήξης, επιτρέποντας τον διαχωρισμό των ακαθαρσιών από το επιθυμητό μέταλλο. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει αντιδράσεις υψηλής θερμοκρασίας, τη χρήση ροής και την απομάκρυνση της προκύπτουσας λιωμένης σκωρίας.
