Сырьем для производства чугуна служат железная руда и кокс, то есть чистый углерод, полученный при коксовании каменного угля – его разложении без доступа воздуха. В качестве железной руды обычно используют железняки – магнитный Fe3O4, красный Fe2O3, бурый Fe2O3×xH2O.
Выплавку чугуна производят в домнах – больших печах, высотой до 80 м, выложенных изнутри огнеупорным кирпичом, а сверху покрытых стальным кожухом. Сверху в доменную печь непрерывно загружают руду и кокс, а снизу подают горячий воздух, обогащенный кислородом. В основе получения железа из руды лежат реакции восстановления оксидов углем и угарным газом СО – продуктом его неполного окисления:
Fe2O3+3C=2Fe+3CO
Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
В верхней части печи температура достигает 2000°C. В расплавленном железе, образовавшемся при восстановлении руды, растворяется углерод, частично взаимодействуя с ним с образованием карбида – цементита Fe3C. Так образуется чугун.
Для передела его в сталь излишний углерод необходимо выжечь – окислить кислородом. Это осуществляют в сталеплавильном цехе. Однако при пропускании кислорода через расплавленный чугун часть железа также окисляется кислородом до оксида:
2Fe+O2=2FeO
Для обратного восстановления оксида железа(II) до металла в расплав вводят раскислители, как правило, это марганец, барий, кальций, лантан. Они и восстанавливают окислившееся железо:
Mn+FeO=MnO+Fe
а затем отделяются от расплава, всплывая на его поверхность в виде легкоплавких шлаков.
В круглых скобках указано название вещества ()
1)
(оксид хлора(3)); Валентность: у хлора - 3, у кислорода - 2.
2)
(сульфид хрома(2)); Валентность: у хрома 2, у серы 2, поэтому индексы не нужны.
3)
(гидрид магния); Валентность: у магния 2, у водорода - 1.
4)
(оксид вольфрама(3)); Валентность: у вольфрама - 6, у кислорода 2.
5)
(силицид натрия); Валентность: у натрия - 1, у кремния - 1.
6)
(хлорид серы(4)); Валентность: у серы - 4, у хлора 1.
7)
(оксид азота(4)); Валентность: у азота - 4, у кислорода - 2.
8)
(оксид брома); Валентность: у брома - 3, у кислорода - 2.
Сырьем для производства чугуна служат железная руда и кокс, то есть чистый углерод, полученный при коксовании каменного угля – его разложении без доступа воздуха. В качестве железной руды обычно используют железняки – магнитный Fe3O4, красный Fe2O3, бурый Fe2O3×xH2O.
Выплавку чугуна производят в домнах – больших печах, высотой до 80 м, выложенных изнутри огнеупорным кирпичом, а сверху покрытых стальным кожухом. Сверху в доменную печь непрерывно загружают руду и кокс, а снизу подают горячий воздух, обогащенный кислородом. В основе получения железа из руды лежат реакции восстановления оксидов углем и угарным газом СО – продуктом его неполного окисления:
Fe2O3+3C=2Fe+3CO
Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
В верхней части печи температура достигает 2000°C. В расплавленном железе, образовавшемся при восстановлении руды, растворяется углерод, частично взаимодействуя с ним с образованием карбида – цементита Fe3C. Так образуется чугун.
Для передела его в сталь излишний углерод необходимо выжечь – окислить кислородом. Это осуществляют в сталеплавильном цехе. Однако при пропускании кислорода через расплавленный чугун часть железа также окисляется кислородом до оксида:
2Fe+O2=2FeO
Для обратного восстановления оксида железа(II) до металла в расплав вводят раскислители, как правило, это марганец, барий, кальций, лантан. Они и восстанавливают окислившееся железо:
Mn+FeO=MnO+Fe
а затем отделяются от расплава, всплывая на его поверхность в виде легкоплавких шлаков.
Объяснение: