Kalkstein (kalsiumkarbonat) blir tilsatt for å rense jernet. Den dekomponerer til kalsiumoksid og karbondioksid etter reaksjonsligningen:
CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g)
Kalsiumoksidet reagerer med sure oksider som kvarts (SiO2) og difosforpentaoksid (P2O5) og amfotære oksider som aluminiumoksid (Al2O3) i malmen og danner slagg som kan tappes flytende fra ovnen.
Nederst i ovnen blåses det inn forvarmet luft som reagerer med koksen og gir karbondioksidgass:
C(s) + O2(g) → 2CO2(g)
Reaksjonen utvikler varme (den er sterkt eksoterm) og den varmer reaksjonsblandingen. Blandingen kan også varmes med elektrisk energi. Det reduserer karbonforbruket.
Karbondioksidet reagerer videre med koks høyere oppe i ovnen og gir karbonmonoksidgass:
CO2(g) + C(s) → 2CO(g)
Karbonmonoksid er det viktigste reduksjonsmiddelet for jernoksid til jern:
Fe2O3(s) + 3CO(g) → 2Fe(s) + 3CO2(g)
Flytende råjern tappes ut i bunnen av ovnen. Det inneholder 90–95 prosent jern, 3–5 prosent karbon, 2 prosent silisium og spor av andre grunnstoffer som var tilstede i malmen. Smeltepunktet for råjern er rundt 1150 °C, mens rent jern smelter ved 1540 °C.
Karbon i jernet gjør det sprøtt. For å få et seigere og smibart jern, må noe av karbonet i råjernet fjernes (se Bessemerprosess). Det gjør man ved å smelte råjernet og tilsette oksygengass slik at karbonet forbrennes. Samtidig blir jernet tilsatt andre grunnstoffer i form av ferrolegeringer for å få stål med ønskede egenskaper.
Kommentarer
Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.
Du må være logget inn for å kommentere.