Elaborarea Fontei în Furnal

I.Caracteristici generale ale minereului de Fier

Minereurile de fier constituie material prima de baza pentru producerea fontei. Fierul este unul dintre cele mai raspandite elemente constituente ale scoartei pamantesti, aflandu-se pe locul patru cu 4,2%, inaintea lui situandu-se aluminiul (7,45%); siliciul (26%); si oxigenul(49,13)%. In natura, ele se afla sub forma de combinatii chimice, dintre acestea circa 300 sunt cunoscute, insa numai cateva pot fi considerate minereuri de fier ce se preteaza a fi prelucrate la scara industriala.

I.1. Tipuri mineralogice

Mineralele de fier pretabile prelucrarii industriale se constituie in:

- Combinatii ale Fe cu O , avand sau nu apa in constitutie;

- Combinatii ale Fe cu oxizi ai carbonului, sub forma carbonatilor de fier;

- O serie de combinatii ale fierului cu alte elemente, care, cu toate ca au in constitutie cantitati inseminate de Fe, nu pot fi considerate minereuri prelucrabile in scopuri metalrurgice, din cauza unor operatii neeficiente;

I.2. Compozitia chimica

Caracterizarea generala a minereurilor de fier este data de compozitia chimica a acestora, compozitie ce poate caracteriza atat componentele utile ale minereului, cat si pe cele sterile sau chiar cu influente daunatoare desfasurarii proceselor de prelucrare in continuare.

1.3. Proprietatile fizice ale minereurilor de fier

Pentru tehnologul de la furnale, de o deosebita importanta sunt caracteristicile fizice ale minereurilor de fier, acestea ajutandu-l sa aprecieze valoarea lor metalrurgica in conditiile concrete ale proceselor din furnal.

Principalele caracteristici fizice ale minereurilor de fier sunt:

1.Compactitalitatea, reprezentata de greutatea specifica a minereurilor, functie de modul de determinare si de apreciere poate fi exprimat prin:

-greutate specifica reala

-greutate specifica aparenta

Greutatea specifica reala reprezinta greutatea unei unitati de volum din minereu, absolute compacta, din a carei masa lipsesc porii. Pentru determinarea greutatii specifice reale, proba de minereu este macinata foarte fin, apoi cu aceasta se umple o unitate de volum si se cantareste, determinarea facandu-se cu ajutorul picnometrului.

Greutatea specifica aparenta reprezinta greutatea unei unitati de volum ocupata de o proba de minereu in stare naturala( incluzand porii). Se obtine prin cantarirea probei naturale de minereu prima data in aer, apoi dupa aceea in apa

2.Porozitatea se definește ca raportul între volumul golurilor dintre particulele solide ale unei roci în stare naturală și volumul total al rocii.Se notează cu p și se exprimă ca fracție zecimală sau procentual.

3. Granulatia reprezinta raportul sub care se afla intre ele bucatile sun diferite dimensiuni, fractia maruntita fiind de o deosebita importanta. Proportiile sub care se afla diferitele dimensiuni de particole de minereu in stare naturala reprezinta manifestarea duritatii acestora.

4. Duritatea minereurilor reprezinta reprezinta rezistenta acestora la solicitarile mecanice, avand rol deosebit in cazurile prelucrarii prin concasarea lor.

5. Umiditatea minereurilor este de mare importanta si reprezinta fie apa de constitutie ca apa legata chimic minereului respective, sau ca apa de insotire, aceasta fiind inglobata in porii minereului. Apa de insotire (exterioara) se elimina mai ursor in cadrul proceselor din furnal, in timp ce apa din constitutie este eliminate mai greu, dupa spargerea structurilor mineralogice ale minereurilor respective, deci la temperature ceva mai mari decat in primele cazuri.

6. Structura si sensibilitatea magnetica

II.Principalele zacaminte mondiale de minereu de fier

Minereurile de fier se gasesc pe toate continentele globului pamantesc,unele dispunand de procente de fier ce le fac exploatabile in conditiile posibilitatilor de industrializare actuale, altele reprezinta interes mai mult din punct de vedere geologic sau a prezentei in ele a altor elemente. In cele ce urmeaza, vor fi prezentate principalele reserve de minereuri de fier care sunt prelucrate si folosite in industria metalrurgica actuala.

a) Suedia - In privinta rezervelor de care dispune, Suedia ocupa locul doi in cadrul Europei Occidentale, rezervele acesteia situandu-se la peste 2,4 miliarde de tone. Peste 90% din reserve sunt situate in partea de nord in zona Kiruna. Minereurile din zona Kiruna sunt preparate atata prin separatie magnetica uscata cat si prin separatia magnetica umeda, in unele cazuri in care predomina minereurile tematice foarte pure, prepararea constand doar in concasare si sortare. In Suedia centrala, in regiunea Greegensberg, se gasesc minereuri cu constitutie magnetica si un continut de Fe in jur de 60% si hematitice cu fierul circa 50%, insa care au in componenta mult mai putin fosfor.

b) Anglia – Detine reserve de peste 3,5 miliarde de tone, cele mai multe sunt minereuri argiloase cu fier intre 28-30%, putand fi subimpartite in trei grupe, dupa steril si anume: minereuri silicioase, care au Fe cuprins intre 28-34 %, S=0,2% si P=0,5-1%, minereuri cu sterilul din alumina si magneziu (Kleveland) care au Fe=27-30%, S=0,25%, P=0,5% iar sterilul are circa 10% Al O si MgO=3,5-4%