Geležis5
5 (100%) 1 vote

Geležis5

Projektas

Kristina Rusteikaitė

Tadas Bakanas

Remigijus Grybauskas

Irmantas Vaikasas

9a klasė

Geležis yra ketvirtasis pagal paplitimą Žemės plutos elementas – Žemės

plutoje jos yra 4,7% masės. Gryna geležis sutinkama labai retai. Kai kurie

meteoritai sudaryti iš geležies. Grynos geležies aptikta Mėnulio grunte.

Manoma, kad daugiausiai geležies (kartu su nikeliu) yra Žemės branduolyje.

Svarbiausios geležies rūdos – magnetitas Fe3O4, hematitas – Fe2O3,

sideritas – FeCO3, limonitas – HFeO2 · nH2O, getitas – FeOOH. Rūda, turinti

daugiau kaip 50% geležies, vadinama sodria, 50-25% – vidutine, mažiau kaip

25% – skurdžia rūda. Vidutinė ir skurdi rūda sodrinama prieš dedant ją į

aukštakrosnę ketui gauti. Didžiausi geležies rūdų telkiniai yra

Australijoje, Brazilijoje, JAV, Indijoje, Kanadoje, Rusijoje.

Lietuvoje rasta magnetito intarpų netoli Marcinkonių. Pelkėse ir

upių, tekančių pelkėtomis vietomis, šlaituose rasta limonito. Nedideliais

kiekiais randama ir kitų geležies rūdų.

GELEŽIES GAVIMAS

Pirmiausia žmogus savo reikmėms panaudojo meteoritinę geležį. Tik II

tūkstantmetyje pr.Kr. jis išmoko geležį gauti iš rūdų. Senovėje geležis

buvo lydoma iš limonito. Geležis ir jos dirbiniai įvairiose pasaulio šalyse

pradėti naudoti ir gaminti įvairiu laiku: Mažojoje Azijoje, Egipte,

Mesopotamijoje, Užkaukazėje, Indijoje – XII – IX a.pr.Kr., Viduržemio jūros

pakrantėse – XII – X a.pr.Kr., Europoje – VIII – II a.pr.Kr.

Lietuvoje geležies amžiaus pradžia laikomas V a.pr.Kr. Vietinė

geležis pradėta gaminti maždaug I a., o iki to laiko geležinių dirbinių

turėta nedaug. Kaip ir anksčiau, įrankiai buvo daromi iš akmens, žalvario,

medžio, kaulo, rago. Tuo laikotarpiu jau atsirado piliakalnių. Juose rasta

židinių, krosnelių metalams lydyti, gynybinių įrengimų.

Iki XIV a. geležis iš rūdos buvo redukuojama medžio anglimi žaizdre,

į kurį buvo pučiamas oras dumplėmis, kai kur naudojo medinius stūmoklinius

siurblius. Vėliau atsirado šachtinės krosnys, o nuo XVI a. – aukštakrosnės.

Lietuvoje geležis buvo lydoma iki XIX a. Liejyklos XV a. veikė

Rūdininkų girioje, vėliau – Kražiuose, Linkmenų, Raseinių, Ukmergės

apylinkėse. Ilgainiui darbo įrankių reikėjo vis daugiau, todėl teko

tobulinti ir plėsti geležies gamybą.

Iš geležies rūdų pirmiausia gaminamas ketus, o iš jo lydomas

plienas.Ketus gaunamas aukštakrosnėse. Jos būna įvairių dydžių.

Aukštakrosnėse iš vidaus išklota kaitrai atspari medžiaga, iš viršaus

apdengta plieniniais lakštais. Be pertraukos veikia apie 5-10 metų. Ji

veikia priešpriešinės srovės principu. Kietos medžiagos – įkrova juda iš

viršaus žemyn, o dujų – iš apačios į viršų. Degimui reikalingas pakaitintas

iki 800-1200 oC oras teikiamas pūstuvais. Pastaruoju metu vartojamas

deguonimi įsodrintas oras arba deguonis. Degant koksui susidaro CO2, kuris

kildamas aukštyn reaguoja su įkaitinta anglimi:

CO2 + C ( 2CO

Karštas dujų mišinys teka pro įkrovą ir ją įkaitina. Iš įkrovos

išgaruoja drėgmė, redukuojama geležis ir kiti elementai, išsilydo metalas,

susidaro šlakas.

Geležis redukuojama anglimi, anglies(II) oksidu ir vandeniliu:

>570 oC

Fe2O3 ( Fe3O4 ( FeO ( Fe

arba

<570 oC

Fe2O3 ( Fe3O4 ( Fe

Suminė lygtis:

Fe2O3 + 3CO ( 2Fe + 3CO(

Redukcija vyksta viršutinėje aukštakrosnės dalyje. Redukuotoje

geležyje ištirpsta 3,5-4% anglies, šiek tiek Si, Mn, P. Toks lydinys yra

ketus. Jis nuteka į aukštakrosnės žaizdrą. Iš fliusų, susilydžiusių su kuro

pelenais. Neredukuota bergždžiąja uoliena ir oksidacijos produktais,

susidaro šlakas, kuris susirenka žaizdre ant metalo. Pro atskirus latakus

periodiškai išleidžiamas ketus ir šlakas.

Aukštakrosnėje gaunami tokie produktai: perdirbamasis, liejamasis

ketus, ferolydiniai, aukštakrosnės dujos ir šlakas. Tonai ketaus gauti

sunaudojama apie 2t rūdos, 0,65 t kokso, 3t oro. Be ketaus dar gaunama apie

0,5t šlako ir 3t aukštakrosnės dujų.

Europoje aukštakrosnės pradėtos statyti XIV a. viduryje.

Išlydytas ketus gryninamas Marteno, Besemerio aparatuose

konverteriniu būdu arba elektrinėse krosnyse. Didžioji priemaišų dalis

sudega – susidaro lakūs produktai, kurie patenka į atmosferą. Gautame

pliene anglies lieka apie 1%

Gryna geležis gaunama geležies oksidus redukuojant vandeniliu,

elektrolizuojant druskų tirpalus,
termiškai skaidant kai kuriuos geležies

junginiu, pvz., geležies …………

Iš aukštakrosnėje ar konverteryje gauto šlako daroma skalda keliamas,

šlako vata, pemza, jo dedama į cementą, jis naudojamas kaip betonų

užpildas.

FIZIKINĖS SAVYBĖS

Geležis yra keturių alotropinių atmainų – α, β, γ ir δ. kai kuriuose

šaltiniuose nurodomos trys modifikacijos, nes α ir β geležies kristalinės

gardelės struktūra iš esmės nesiskiria, savybės taip pat vienodos, išskyrus

magnetines savybes – α Fe yra feromagnetikas, β Fe – paramagnetikas.

Pramoniniu būdu gaunama geležiz visuomet turi anglies ir kitų

nemetalų (Si, S, P) priemaišų. Nuo kiekybinės lydinio Fe-C sudėties ir

kristalizacijos sąlygų priklauso, ar anglis ištirpsta geležyje ir gaunamas

kietasis tirpalas austenitas, ar susidaro smulkių geležies kristaliukų ir

anglies mišinys – ledeburitas, ar feritas bei metališkasis junginys

Šiuo metu Jūs matote 30% šio straipsnio.
Matomi 830 žodžiai iš 2758 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.