referat-chemie-ocel
29. 8. 2008
Ocel
Doba, kdy lidé začali používat železo se nazývá doba železná. Od jeho objevu se
používá na výrobu nářadí, nástrojů i zbraní. V roce 1500 před naším letopočtem
zdokonalili Chetitové ( národ žijící na území dnešního Turecka ) tavení železa.
Železo se na Zemi vyskytuje v podobě železné rudy v horninách (jeden z
nejběžnějších kovů v Zemské kůře ). Nejbohatší železnou rudou je MAGNETOVEC -
kysličník železnatoželezitý Fe3O4. Je tmavě zbarvený, těžký, krystalický a
obsahuje průměrně kolem 70 % železa. Projevují se u něj magnetické účinky. Další
z bohatších rud je ocelek - FeCO3 . Jeho barva šedožlutá až hnědá. Obsahuje asi
45 % železa. Ze železné rudy se ve vysokých pecích vyrobí nejprve surové železo.
Děje se tak redukcí kyslíkatých rud pomocí koksu. Vysoká pec dosahuje výšky až
30 metrů. Je vyzděná žáruvzdornými cihlami. Z vnější strany je opatřena vodním
chlazením a řadou pomocných kontrolních zařízení. Surovinyse do pece dopravují
násypnými koši. Je to předem upravená ruda, koks a struskotvorné látky - hlavně
vápno. Spodní část válcovité nádrže pece, do které stéká vytavené železo a
struska se nazývá nístěj. U dna je otvor na vypouštění železa a pod horním
okrajem výpusť pro strusku. Na horním okraji nístěje jsou vzduchové otvory - tak
zvané dyšny. Menší kuželovitý otvor, který se zužuje do nístěje se jmenuje
zarážka. V nejširším místě pece na ni dosedá vysoká horní část pece - zvaná
šachta. K ní nahoře přiléhá takzvaná kychta s uzávěrem pece zařízeným na plnění
pece surovinami a na odvod plynů. Vysoké pece pracují nepřetržitě 6 - 8 let.
Surové železo se po stanovené době ( obvykle po třech až čtyřech hodinách )
vypouští výpustí ucpanou žáruvzdornou hlínou. Hlína se prorazí železnou tyčí.
Tomu se říká odpich. Surové železo stéká žlábkem do pískových forem, kde se
nechá ztuhnout, nebo se odváží ve speciálních pánvích k dalšímu zpracování.
Zpracuje se na různé druhy oceli, nebo se využije k odlévání jako litina. Podle
složení rud se surové železo vytavuje buď jako šedé nebo bílé. Bílé surové
železo se hlavně zpracovává na ocel tvrdou nebo měkkou. Výroba oceli -
zkujňování železa - spočívá v tom, že se v surovém železe snižuje obsah uhlíku a
odstraňují se ostatní nežádoucí příměsi - hlavně křemík a fosfor. Provádí se to
tak zvanou bessemerací - taveninou se prohání vzduch. Nebo se taví s kyslíkatými
rudami a rezavým šrotem v Martinských pecích. S volným i vázaným kyslíkem dává
uhlík i ostatní příměsi kysličníky a zbývá železo s malým obsahem uhlíku - ocel.
Její vlastnosti závisí na množství uhlíku a jiných kovů ( například nikl, chrom,
wolfram ... ) MĚKKÁ OCEL - konstrukční Má málý obsah uhlíku - nejvýš 0,5 %. Je
ohebná, kujná a houževnatá. Zahříváním měkne. Snadno se obrábí, ale též snadno
rezaví. Vyrábí se z ní hřebíky, dráty a plechy ( například karoserie aut ). OCEL
se středním obsahem uhlíku Je pevnější. Vyrábí se z ní například opěrné ocelové
nosníky pro různé stavby. TVRDÁ OCEL- nástrojová Má vysoký obsah uhlíku - kolem
1 %. Vyniká pevností, dá se obtížně kovat, je pružná a nerezaví. Dá se kalit.
Kalení - rozžhavená ocel se rychle ochladí ve vodě nebo v oleji. Tím se značně
zvýší tvrdost oceli. Opětovným zahřátím a pozvolným chlazením se tvrdost a
křehkost oceli zmenšuje. Tomu se říká popouštění. Tvrdou ocel je možno trvale
zmagnetovat. Z tvrdé oceli se vyrábějí řezné nástroje, nástroje k obrábění,
kolejnice, pružiny, součásti motorů a mnoho dalších přístrojů. Nerezavějící ocel
se používá v lékařství nejen na nástroje, ale i na různé protézy, šrouby a
klouby. V domácnosti pak na příbory a nádobí. Na světě se vyrobí ročně asi 680
milionů tun oceli. Česká republika svým hutním průmyslem patří mezi přední
průmyslové země v Evropě. Uhlí, železo a ocel jsou tradičně žádané suroviny
nejen u nás, ale i na celém světě. Kvalitní výroba železa a oceli pomáhá
zajišťovat nejen strojírenskou výrobu, ale i výrobu spotřebního zboží, bez něhož
bychom se v běžném životě těžko obešli.
Komentáře
Přehled komentářů
Zatím nebyl vložen žádný komentář