Hvad er de kemiske ligninger af processer raffinering af jern?

Kemiske ligninger til jernraffinering:

1. Reduktion af jernmalm (højovn):

Dette er det primære trin, hvor jernmalm (hovedsageligt hæmatit, fe₂o₃) reduceres til jernmetal.

samlet reaktion:

Fe₂o₃ (S) + 3CO (G) → 2FE (L) + 3CO₂ (G)

trin-for-trin-reaktioner:

* reduktion af hæmatit til magnetit:

Fe₂o₃ (S) + CO (G) → Fe₃o₄ (S) + CO₂ (G)

* Reduktion af magnetit til Wüstite:

Fe₃o₄ (S) + CO (G) → 3FEO (S) + CO₂ (G)

* reduktion af Wüstite til jern:

Feo (S) + CO (G) → Fe (L) + CO₂ (G)

2. Slagdannelse:

Urenheder i jernmalmen, som silica (SIO₂), reagerer med kalksten (Caco₃) for at danne slagge, som er en smeltet blanding af calciumsilikat (Casio₃).

reaktion:

Caco₃ (S) → CAO (S) + CO₂ (G)

CAO (S) + SIO₂ (S) → Casio₃ (L)

3. Svinejern til stål:

Grisjern, produktet af højovnen, indeholder urenheder som kulstof, svovl, fosfor og silicium. Disse urenheder fjernes i en proces kaldet steelmaking.

Grundlæggende iltovn (BOF) -proces:

Oxygen sprænges i det smeltede svinejern og oxideres urenhederne.

reaktioner:

C (S) + O₂ (G) → CO₂ (G)

S (S) + O₂ (G) → SO₂ (G)

4P (s) + 5o₂ (g) → 2p₂o₅ (s)

SI (S) + O₂ (G) → SIO₂ (S)

Elektrisk bueovn (EAF) -proces:

Skrotmetal smeltes og raffineres ved hjælp af elektriske buer, som også fjerner urenheder gennem oxidation.

reaktioner:

Ligner BOF -processen, men med forskellige energiindgang.

4. Alloying:

For at producere specifikke stålkvaliteter med ønskede egenskaber tilsættes forskellige elementer som kulstof, mangan, krom, nikkel og andre til det smeltede stål.

reaktioner:

Disse reaktioner er komplekse og varierer afhængigt af de specifikke legeringselementer.

Bemærk: Disse ligninger repræsenterer de vigtigste reaktioner, der er involveret i jernraffinering. Der er mange andre reaktioner og underreaktioner, der sker i processerne.