Istoria metalurgiei fierului. Cum se extrage fierul? Topirea fierului aplicată în condiții artizanale

Tehnologia producerii fierului în antichitate

Pentru a obține fier din minereu, trebuie mai întâi să obțineți kritsa. Pentru aceasta, a fost folosit pentru prima dată minereul de fier oxidat, care apare cel mai adesea în apropierea suprafeței. După descoperirea proprietăților sale, astfel de depozite s-au epuizat rapid ca urmare a dezvoltării lor intensive.

Minereurile de mlaștină sunt mult mai răspândite. S-au format în perioada subatlantică, când, în timpul procesului de mlaștină, minereul de fier s-a depus pe fundul rezervoarelor. De-a lungul Evului Mediu, metalurgia feroasă a folosit minereuri de mlaștină. Au plătit chiar și taxe cu ei. Producerea fierului din minereu în cantități relativ mari a devenit posibilă după inventarea cuptorului pentru brânză. Acest nume a apărut după inventarea suflarii cu aer încălzit în furnalele înalte. În cele mai vechi timpuri, metalurgiștii introduceau aer brut (rece) în forjă. La o temperatură de 900 o, cu ajutorul dioxidului de carbon, care elimină oxigenul din oxidul de fier, se reduce fierul din minereu și se obține un aluat sau o bucată informe, poroasă, înmuiată în zgură - kritsa. Pentru a realiza acest proces, a fost nevoie de cărbune ca sursă de dioxid de carbon. Kritsa a fost apoi forjată pentru a îndepărta zgura din ea. Metoda de fabricare a brânzei, numită uneori topirea fierului, este neeconomică, dar multă vreme a rămas singura și neschimbată metodă de obținere a metalului feros.

La început, fierul a fost topit în gropi obișnuite, închise în partea de sus; mai târziu, au început să fie construite cuptoare de lut. Minereu zdrobit și cărbune au fost încărcate în spațiul de lucru al forjei în straturi, toate acestea au fost incendiate, iar aerul a fost forțat prin orificiile duzei cu burdufuri speciale (de piele). Roca se depune în zgură la o temperatură de 1300-1400 o, la care se obține oțel - fier care conține de la 0,3 la 1,2%. carbon. Pe măsură ce se răcește, devine foarte tare. Pentru a obține fontă - fier fuzibil cu un conținut de carbon de 1,5-5% - aveți nevoie de un design de forjă mai complex, cu un spațiu de lucru mare. În acest caz, punctul de topire al fierului a fost mai scăzut și a curjat parțial din cuptor împreună cu zgura. Când s-a răcit, a devenit fragil și la început a fost aruncat, dar apoi au învățat să-l folosească. Pentru a face fier maleabil din fontă, trebuie să îndepărtați carbonul din acesta.

Primul dispozitiv pentru obținerea fierului din minereu a fost un cuptor pentru brânză de unică folosință. Cu un număr mare de dezavantaje, pentru o lungă perioadă de timp aceasta a fost singura modalitate de a obține metal din minereu.

Oamenii antici au trăit bogat și fericiți pentru o lungă perioadă de timp - topoarele de piatră erau făcute din jasp, iar malachitul era ars pentru a obține cupru, dar toate lucrurile bune tind să se încheie. Unul dintre motivele prăbușirii civilizației antice a Mediteranei a fost epuizarea resurselor minerale. Aurul s-a terminat nu în trezorerie, ci în adâncuri; staniul s-a terminat chiar și în „Insulele Tin”. Deși cuprul este încă exploatat în Sinai și Cipru, zăcămintele care sunt în curs de dezvoltare acum nu erau disponibile romanilor. Printre altele, s-a epuizat și minereul potrivit pentru prelucrarea brânzei. Mai era mult plumb.

Cu toate acestea, triburile barbare care au așezat Europa, devenită fără stăpân, nu au știut de multă vreme că resursele sale minerale au fost epuizate de predecesorii lor. Având în vedere scăderea uriașă a producției de metal, resursele pe care romanii le disprețuiau au fost suficiente pentru o lungă perioadă de timp. Mai târziu, metalurgia a început să revină în primul rând în Germania și Republica Cehă - adică acolo unde romanii nu ajungeau cu târnăcobi și roabe.

O etapă superioară în dezvoltarea metalurgiei feroase a fost reprezentată de cuptoarele înalte permanente numite cuptoare cu stuc în Europa. Era într-adevăr o sobă înaltă - cu o țeavă de patru metri pentru a spori tracțiunea. Burduful mașinii de stucat se legăna deja de mai multe persoane și, uneori, de un motor cu apă. Stukofen avea uși prin care kritsa era îndepărtat o dată pe zi.

Stukofens au fost inventați în India la începutul primului mileniu î.Hr. La începutul erei noastre, au venit în China, iar în secolul al VII-lea, împreună cu cifrele „arabe”, arabii au împrumutat această tehnologie din India. La sfârșitul secolului al XIII-lea, Stuktofens au început să apară în Germania și Republica Cehă (și chiar înainte se aflau în sudul Spaniei) și în secolul următor s-au răspândit în toată Europa.

Productivitatea stukofenului a fost incomparabil mai mare decât cea a unui cuptor de suflat brânzeturi - producea până la 250 kg de fier pe zi, iar temperatura de topire în acesta era suficientă pentru a carbura o parte din fier la starea de fontă. Cu toate acestea, când cuptorul a fost oprit, fonta de ipsos a înghețat la fundul ei, amestecându-se cu zgură, iar în acel moment puteau curăța metalul de zgură doar prin forjare, dar fonta nu s-a predat la acest lucru. A trebuit să fie aruncat.

Uneori, însă, au încercat să găsească o anumită utilizare pentru fonta ipsos. De exemplu, vechii hinduși au turnat sicrie din fontă murdară, iar turcii, la începutul secolului al XIX-lea, au aruncat ghiulele. Este greu să judeci cum sunt sicriele, dar ghiulele care au ieșit din el au fost atât de așa.

Gurile de tun pentru tunuri au fost turnate din zgura feroasă în Europa la sfârșitul secolului al XVI-lea. Drumurile au fost făcute din pavaj turnate. În Nizhny Tagil se mai păstrează clădirile cu fundații din blocuri de zgură turnate.

Metalurgiștii au observat de multă vreme o legătură între temperatura de topire și randamentul produsului - cu cât era mai mare, cu atât mai mare parte din fierul conținut în minereu putea fi recuperată. Prin urmare, mai devreme sau mai târziu le-a venit ideea să accelereze stukofenul prin preîncălzirea aerului și creșterea înălțimii țevii. La mijlocul secolului al XV-lea, în Europa a apărut un nou tip de cuptor - blauofen, care a oferit imediat producătorilor de oțel o surpriză neplăcută.

Temperatura de topire mai mare a crescut într-adevăr semnificativ randamentul de fier din minereu, dar a crescut și proporția de fier care a fost carburat la starea de fontă. Acum, nu 10%, ca în mașina de stucat, ci 30% din producție a fost fontă - „fier de porc”, nu este potrivit pentru niciun scop. Drept urmare, câștigurile de multe ori nu au plătit modernizarea.

Fonta Blauofen, ca fonta stucată, solidificată la fundul cuptorului, amestecându-se cu zgura. A ieșit ceva mai bine, deoarece era mai mult, prin urmare, conținutul relativ de zgură a fost mai mic, dar a continuat să rămână nepotrivit pentru turnare. Fonta obținută din blauofen s-a dovedit a fi destul de puternică, dar a rămas totuși foarte eterogenă - din ea au ieșit doar obiecte simple și aspre - baros, nicovale. Au fost deja destul de multe ghiulele care ieșeau.

În plus, dacă în cuptoarele de brânză se putea obține numai fier, care a fost apoi carburat, atunci în stukofen și blauofen straturile exterioare de kritsa s-au dovedit a fi din oțel. Era chiar mai mult oțel în blauofen krits decât fier. Pe de o parte, acest lucru părea bine, dar sa dovedit a fi foarte dificil să separați oțelul și fierul. Conținutul de carbon devenea greu de controlat. Numai forjarea lungă ar putea obține uniformitatea distribuției sale.

La un moment dat, confruntați cu aceste dificultăți, indienii nu au mers mai departe, ci au început să perfecționeze tehnologia și au ajuns la producția de oțel damasc. Dar indienii la acea vreme nu erau interesați de cantitate, ci de calitatea produsului. Europenii, experimentând cu fonta, au descoperit în curând un proces de conversie care a ridicat metalurgia fierului la un nivel calitativ nou.

Următoarea etapă în dezvoltarea metalurgiei a fost apariția furnalelor. Prin creșterea dimensiunii, preîncălzirea aerului și sablare mecanică, într-un astfel de cuptor tot fierul din minereu era transformat în fontă, care era topită și eliberată periodic în exterior. Producția a devenit continuă - cuptorul a funcționat non-stop și nu s-a răcit. A produs până la o tonă și jumătate de fontă pe zi. Distilarea fontei în fier în forje a fost mult mai ușoară decât a o scoate din kritsa, deși era încă necesară forjarea - dar acum bateau zgura din fier și nu fierul din zgură.

Furnalele au fost folosite pentru prima dată la începutul secolelor XV-XVI în Europa. În Orientul Mijlociu și India, această tehnologie a apărut abia în secolul al XIX-lea (în mare măsură, probabil pentru că motorul cu apă nu a fost folosit din cauza deficitului de apă caracteristic în Orientul Mijlociu). Prezența furnalelor în Europa i-a permis să depășească Turcia în secolul al XVI-lea, dacă nu în calitatea metalului, atunci în ax. Acest lucru a avut o influență fără îndoială asupra rezultatului luptei, mai ales când s-a dovedit că tunurile pot fi turnate din fontă.

De la începutul secolului al XVII-lea, Suedia a devenit forja europeană, producând jumătate din fierul din Europa. La mijlocul secolului al XVIII-lea, rolul său în acest sens a început să scadă rapid datorită unei alte invenții - utilizarea cărbunelui în metalurgie.

În primul rând, trebuie spus că până în secolul al XVIII-lea inclusiv cărbunele nu a fost folosit practic în metalurgie - din cauza conținutului ridicat de impurități dăunătoare calității produsului, în primul rând sulf. Încă din secolul al XVII-lea în Anglia, cărbunele a început să fie folosit în cuptoarele de bălți pentru recoacere a fontei, dar acest lucru a făcut posibilă realizarea doar a unor mici economii la cărbune - cea mai mare parte a combustibilului a fost cheltuită pentru topire, unde era imposibil să se excludă contactul cu cărbune cu minereu.

Dintre numeroasele meserii metalurgice ale vremii, poate cea mai dificilă meserie a fost cea de băltoacă. Budinca a fost principala metodă de obținere a fierului pe parcursul aproape întregului secol al XIX-lea. A fost un proces foarte dificil și care a consumat timp. Lucrarea sub el s-a desfășurat astfel: fierul a fost încărcat pe fundul cuptorului de foc; au fost topite. Pe măsură ce carbonul și alte impurități au ars din metal, temperatura de topire a metalului a crescut și cristalele de fier destul de pur au început să „înghețe” din topitura lichidă. Un bulgăre de masă lipicioasă asemănătoare unui aluat adunat în partea de jos a cuptorului. Lucrătorii băltoși au început operațiunea de rulare a aluatului cu ajutorul unui rest de fier. Amestecând masa de metal cu o rangă, ei au încercat să colecteze un bulgăre, sau kritsa, de fier în jurul rangei. Un astfel de bulgăre cântărea până la 50 - 80 kg sau mai mult. Kritsa a fost scoasă din cuptor și alimentată direct sub ciocan - pentru forjare, pentru a îndepărta particulele de zgură și a compacta metalul.

Ei au învățat să elimine sulful prin cocsificare în Anglia în 1735, după care a devenit posibilă utilizarea unor rezerve mari de cărbune pentru topirea fierului. Dar în afara Angliei, această tehnologie s-a răspândit abia în secolul al XIX-lea.

Consumul de combustibil în metalurgie era deja enorm chiar și atunci - furnalul devora o mașină de cărbune pe oră. Cărbunele a devenit o resursă strategică. Abundența lemnului din Suedia și Finlanda a fost cea care a permis suedezilor să dezvolte producția la o asemenea scară. Englezii, care aveau mai puține păduri (și chiar și acelea erau rezervate pentru nevoile flotei), au fost nevoiți să cumpere fier în Suedia până când au învățat să folosească cărbunele.

Metode electrice și de inducție de topire a fierului

Varietatea compozițiilor de oțel face ca topirea acestora să fie foarte dificilă. La urma urmei, într-un cuptor și convertor cu focar deschis, atmosfera se oxidează, iar elemente precum cromul se oxidează ușor și se transformă în zgură, de exemplu. sunt pierdute. Aceasta înseamnă că, pentru a obține oțel cu un conținut de crom de 18%, trebuie introdus în cuptor mult mai mult crom decât 180 kg per tonă de oțel. Și cromul este un metal scump. Cum să găsești o cale de ieșire din această situație?

O soluție a fost găsită la începutul secolului al XX-lea. S-a propus utilizarea căldurii unui arc electric pentru a topi metalul. Fierul vechi a fost încărcat într-un cuptor circular, a fost turnată fontă și electrozii de carbon sau grafit au fost coborâți. Între ele și metalul din cuptor („baie”) a apărut un arc electric cu o temperatură de aproximativ 4000°C. Metalul s-a topit ușor și rapid. Și într-un astfel de cuptor electric închis puteți crea orice atmosferă - oxidantă, reducătoare sau complet neutră. Cu alte cuvinte, elementele valoroase pot fi prevenite să ardă. Așa a fost creată metalurgia oțelurilor de înaltă calitate.

Ulterior, a fost propusă o altă metodă de topire electrică - inducția. Din fizică se știe că, dacă un conductor metalic este plasat într-o bobină prin care trece un curent de înaltă frecvență, în el este indus un curent și conductorul se încălzește. Această căldură este suficientă pentru a topi metalul într-un anumit timp. Un cuptor cu inducție este format dintr-un creuzet cu o spirală încorporată în căptușeală. Un curent de înaltă frecvență trece prin spirală, iar metalul din creuzet se topește. Într-o astfel de sobă poți crea și orice atmosferă.

În cuptoarele cu arc electric, procesul de topire are loc de obicei în mai multe etape. În primul rând, impuritățile inutile sunt arse din metal, oxidându-le (perioada de oxidare). Apoi, zgura care conține oxizii acestor elemente este îndepărtată (descărcată) din cuptor și feroaliaje - aliaje de fier cu elemente care trebuie introduse în metal - sunt încărcate. Cuptorul este închis și topirea continuă fără acces la aer (perioada de recuperare). Ca urmare, oțelul este saturat cu elementele necesare într-o cantitate dată. Metalul finit este eliberat într-un oală și turnat.

Reacții chimice în producerea fierului

În industria modernă, fierul este obținut din minereu de fier, în principal din hematită (Fe 2 O 3) și magnetită (Fe 3 O 4).

Există diferite moduri de a extrage fierul din minereuri. Cel mai comun este procesul de domeniu.

Prima etapă de producție este reducerea fierului cu carbon într-un furnal la o temperatură de 2000 °C. Într-un furnal, carbonul sub formă de cocs, minereul de fier sub formă de aglomerat sau pelete și fluxul (cum ar fi calcarul) sunt alimentate de sus și sunt îndeplinite de un curent de aer cald forțat de jos.

În cuptor, carbonul din cocs este oxidat la monoxid de carbon (monoxid de carbon) de oxigenul atmosferic:

2C + O 2 → 2CO.

La rândul său, monoxidul de carbon reduce fierul din minereu:

3CO + Fe 2 O 3 → 2Fe + 3CO 2.

Fluxul este adăugat pentru a extrage impuritățile nedorite din minereu, în primul rând silicați, cum ar fi cuarțul (dioxid de siliciu). Un flux tipic conține calcar (carbonat de calciu) și dolomit (carbonat de magneziu). Alte fluxuri sunt utilizate împotriva altor impurități.

Efectul fluxului: carbonatul de calciu se descompune sub influența căldurii în oxid de calciu (var nestins):

CaCO3 → CaO + CO2.

Oxidul de calciu se combină cu dioxidul de siliciu pentru a forma zgură:

CaO + SiO2 → CaSiO3.

Zgura, spre deosebire de dioxidul de siliciu, este topită într-un cuptor. Zgura, mai ușoară decât fierul, plutește la suprafață și poate fi drenată separat de metal. Zgura este folosită apoi în construcții și agricultură. Fierul topit produs într-un furnal conține destul de mult carbon (fontă). Cu excepția cazurilor în care fonta este utilizată direct, aceasta necesită o prelucrare ulterioară.

Excesul de carbon și alte impurități (sulf, fosfor) sunt îndepărtate din fontă prin oxidare în cuptoare cu focar deschis sau convertoare. Cuptoarele electrice sunt folosite și pentru topirea oțelurilor aliate.

Pe lângă procesul de furnal, procesul de producție directă a fierului este comun. În acest caz, minereul pre-zdrobit este amestecat cu argilă specială, formând pelete. Peletele sunt arse și tratate într-un cuptor cu arbore cu produse fierbinți de conversie a metanului care conțin hidrogen. Hidrogenul reduce cu ușurință fierul fără a contamina fierul cu impurități precum sulful și fosforul - impurități comune în cărbune. Fierul se obține sub formă solidă și ulterior este topit în cuptoare electrice.

Fierul pur din punct de vedere chimic se obține prin electroliza soluțiilor sărurilor sale.

Lideri:

A.M. Prost

V.F. Kuznetsova

Introducere

De multă vreme ne interesează istoria dezvoltării metalurgiei în regiunea noastră; această istorie este legată în principal de frații Batashov, care dețineau fabrici în raionul nostru. În anii precedenți, le-am cercetat fabricile din Ilev, Snoved, precum și din regiunile Ryazan și Vladimir. Se știe că la fabricile Batashov a existat un ciclu metalurgic complet: de la exploatarea minereului până la fabricarea produselor din fier. În procesul de studiu a istoriei fabricilor, am fost foarte interesați de dezvoltarea tehnologiei metalurgice și am dedicat această lucrare procesului antic de producere a fierului.

Dezvoltarea metalurgiei fierului

Primele obiecte de fier cunoscute de arheologi datează din secolul al X-lea î.Hr. Primul fier era foarte apreciat și nu a fost folosit imediat pentru fabricarea uneltelor. Cea mai veche metodă de obținere a fierului din minereu a fost așa-numita metodă de suflare a brânzei, în care minereul de fier și cărbunele sunt încărcate într-o forjă sau cuptor, în timpul arderii căreia fierul este redus parțial din minereu. Aerul „brut”, neîncălzit a fost pompat în forjă, de unde provine numele tehnicii în sine. Topirea minereului de fier zdrobit într-o forjă amestecată cu cărbune avea loc la temperaturi ridicate. Pe măsură ce cărbunele ardea, boabele solide de fier, recuperate din minereu, s-au scufundat pe fundul cuptorului și, atunci când au fost sudate, au format un cheag spongios numit kritsa. Pentru compactarea metalului, kritsa înghețată scoasă din forjă a fost forjată de mai multe ori, obținându-se o bucată monolitică de fier cu o greutate de până la 5-6 kg. Produsele din metalurgie au primit o formă rotundă, plată de tort.

Ulterior, în producția de fier, forjele primitive au fost înlocuite cu furnalele înalte: aceste cuptoare sunt mai mari ca dimensiuni, mai productive și ating și temperaturi mai ridicate. Produsul unui furnal este fonta brută (fier cu un conținut ridicat de carbon), care este apoi prelucrat în fier sau oțel.

Scopurile și obiectivele lucrării

Scopul lucrării: să reconstruiască metoda de fabricare a brânzei de obţinere a fierului în condiţii moderne.

Sarcini:

1) Găsiți minereul necesar pentru a topi fierul.

2) Construiți un cuptor care să se potrivească cât mai bine cu modelele antice.

3) Efectuați procesul de topire.

4) Analizați probele obținute.

Descrierea producției de fier în literatură

Una dintre sursele din care am restaurat metoda antică de obținere a fierului a fost cartea lui Jules Verne „Insula misterioasă”. Cartea descrie cum mai mulți oameni au ajuns pe o insulă pustie purtând aceleași haine și și-au creat treptat diverse facilități, inclusiv topirea fierului pentru propriile nevoi.

Metoda lor de topire a fost numită „catalană”. A fost după cum urmează. „Metoda catalană în sensul său cel mai adevărat necesită construirea de cuptoare și creuzete în care sunt așezate minereu și cărbune în straturi.” Dar eroul cărții, inginerul Cyrus Smith, a intenționat să se descurce fără aceste structuri. El a ridicat „o structură cubică de cărbune și minereu și a direcționat un curent de aer în centrul acesteia”. „Cărbunele, precum și minereul, au fost ușor adunate în apropiere, direct de pe suprafața pământului. În primul rând, minereul a fost zdrobit în bucăți mici și curățat manual de murdărie. Apoi cărbunele și minereul au fost îngrămădite strat cu strat, la fel cum face un miner de cărbune cu lemnul pe care vrea să-l ardă. Astfel, sub influența aerului pompat de burduf, cărbunele a trebuit să se transforme în dioxid de carbon și apoi în monoxid de carbon, care urma să restaureze minereul de fier magnetic, adică să ia oxigenul din acesta.” Suflarea de aer a fost organizată folosind burdufuri din piele de focă.

Fierul de călcat a fost obținut, dar „s-a dovedit dificil. A fost nevoie de toată răbdarea și toată ingeniozitatea coloniștilor pentru a o implementa cu succes. În cele din urmă, a avut succes, și s-a obținut un semifabricat de fier în stare spongioasă, care mai trebuia forjat pentru a elimina zgura lichidă din el. Astfel, s-a obținut un metal dur, dar utilizabil.”

Am încercat să aducem în realitate ceea ce a fost descris de Jules Verne. Principala diferență între metoda noastră a fost că am folosit o sobă.

Procesul de obținere a fierului

Exploatarea minereului

Pe 3 iunie 2010, am mers să explorăm împrejurimile satului Elizaryeva, unde, după cum știam, existau mine de minereu de fier. De la Sarov am ajuns la loc in aproximativ 20 de minute. Ajunși la locul, ne-am dus să căutăm minereu, care ar fi trebuit să fie situat în zona vechilor mine. Cele mai multe minereu l-am găsit acolo unde nu era iarbă și s-a îndepărtat un strat de pământ (șanț de foc) sau compactat (drum). În șanț am găsit majoritatea minereului de diferite dimensiuni, până la 15*10*10 cm (aproximativ). Minereul era în mare parte gri și maro. Minereul predominant este de culoare maro. Am adunat o găleată de minereu. Am văzut și aproximativ o duzină de rămășițe de țevi, care erau umplute și deja acoperite cu iarbă.

Țeavă veche lângă satul Elizaryeva

Minereu de fier

Măcinarea minereului

Am decis să zdrobim minereul la o dimensiune de cel mult 1 cm 3 pentru a se topi mai ușor. Am zdrobit tot minereul din găleată și am obținut aproximativ 3/5 din găleată de minereu zdrobit.

Așezarea cuptorului

Fragmente de cărămizi nisip-var au fost folosite pentru cuptor. Cuptorul a fost așezat folosind un amestec de ciment și nisip. Am amestecat mortarul și am stivuit cărămizile rând cu rând în cuptor, ținându-le împreună cu mortarul.

Prepararea soluției

Cuptorul nostru

Siguranță

Soba a fost preîncălzită prin arderea lemnelor în ea timp de o oră și jumătate.

Am turnat minereu în cuptorul încălzit, iar apoi cărbune, cumpărat de la magazin, în straturi. A trebuit să atingem o temperatură de 900 de grade Celsius, așa că pe lângă condițiile pe care ni le oferă natură, a trebuit să folosim aspiratoare pentru suflare (imitație de burduf). Erau două aspiratoare și s-au pornit unul câte unul, lucrând 30 de minute fără pauză. Dar după o oră de topire, cuptorul a început să crape, deoarece cărămida de nisip-var nu putea rezista la o temperatură atât de ridicată. Dar, în ciuda faptului că s-a crăpat, topitura nu s-a destrămat în 2 ore și 30 de minute. În timpul procesului de topire, am măsurat temperatura din interiorul cuptorului folosind un dispozitiv special. A variat între 800 și 1300 de grade Celsius. Întregul proces de pregătire a durat 4 ore.

Suflare de aer. În fotografie - Valentina Fedorovna Kuznetsova - proprietarul aspiratorului

Măsurătorile temperaturii folosind un pirometru sunt efectuate de Alexey Kovalev

Rezultat de topire

După ce a doua zi am demontat aragazul, am scos din ea bucăți de culoare gri cu un luciu metalic slab.

Demontarea aragazului

Mostre din metalul rezultat

Se pare că a avut loc o reacție metalurgică (înainte și după)

O încercare de a forja metalul rezultat

Urmând metoda descrisă de Jules Verne, probele din metalul rezultat au trebuit să fie forjate. Pentru aceasta, i-am dus la forjă, unde fierarul i-a încălzit într-o forjă, dar sub ciocanul lui metalul nostru s-a prăbușit. O examinare efectuată într-unul dintre laboratoarele VNIIEF a arătat că substanța rezultată este formată din 20% fier, iar restul oxizi de fier.

Concluzie

Am primit metalul, dar s-a dovedit a fi nepotrivit pentru realizarea oricăror produse.

Care a fost posibila noastră greșeală? Am postat experiența noastră online și am primit multe comentarii, dintre care unele au fost valoroase.

În special, un utilizator cu porecla 3meys ne-a spus:

„La topirea minereului, temperatura ar trebui să fie de ~900 de grade și ar trebui să existe cât mai puțin oxigen nears posibil, astfel încât să nu oxideze metalul înapoi.”

Din aceasta concluzionăm că am avut o temperatură puțin mai mare decât era necesar, iar fierul redus s-a oxidat, ceea ce explică fragilitatea și porozitatea probelor pe care le-am obținut.

Cu toate acestea, credem că ne-am atins obiectivele - am efectuat topirea, în urma căreia s-a realizat procesul metalurgic. Cu experimentul nostru, suntem mai aproape de înțelegerea producției metalurgice antice.

Mulțumiri

Autorul și managerii mulțumesc angajaților Institutului de fizică a exploziilor din Centrul nuclear federal rus-VNIIEF Alexey Evgenievich Kovalev pentru măsurarea temperaturii cu ajutorul unui pirometru și lui Mihail Igorevich Tkachenko pentru efectuarea analizei de difracție cu raze X a minereului și a metalului.

Bibliografie

1. Mihailov L. (supraveghetori A.M. Podurets, V.F. Kuznetsova). fabricile Unzhensky ale Batashevs. Raport la lecturile școlii Kharitonov, Sarov, 2010.
2. Voskoboynikov V.G., Kudrin V.A., Yakushev A.M. Metalurgie generală. Moscova, 2002.
3. http://erzya.ru/culture/57-krichniki.html
4. Vern J. Insula misterioasă. Minsk, 1984.
5. http://leprosorium.ru/comments/948169.

Aplicație

Comparația tehnologiei de astăzi, în secolele XVII - XVIII (ieri) și a noastră

Exploatarea minereului:

Măcinarea minereului:

Primirea cărbunelui:

Rar se întâmplă să vizitez de două ori aceeași producție. Dar când am fost chemat din nou la Lebedinsky GOK și OEMK, am decis că trebuie să profit de moment. A fost interesant de văzut ce s-a schimbat în 4 ani de la ultima călătorie, în plus, de data aceasta am fost mai echipat și pe lângă cameră, am luat cu mine și o cameră 4K pentru a vă transmite cu adevărat toată atmosfera, fotografii arzătoare și atrăgătoare de la fabrica de minerit și prelucrare și turnătorii de oțel ale Uzinei Electrometalurgice Oskol.

Astăzi, în special pentru raportarea despre extracția minereului de fier, prelucrarea acestuia, topirea și producția de produse din oțel.

Lebedinsky GOK este cea mai mare întreprindere rusă de extracție și prelucrare a minereului de fier și are cea mai mare mină de minereu de fier din lume. Fabrica și cariera sunt situate în regiunea Belgorod, lângă orașul Gubkin. Compania face parte din compania Metalloinvest și este un producător de top de produse din minereu de fier în Rusia.

Priveliștea de pe puntea de observație de la intrarea în carieră este fascinantă.

Este cu adevărat uriaș și crește în fiecare zi. Adâncimea gropii Lebedinsky GOK este de 250 m de nivelul mării sau 450 m de suprafața pământului (și diametrul este de 4 pe 5 kilometri), apa subterană se infiltrează constant în ea și dacă nu ar fi funcționarea pompelor. , s-ar umple până la vârf într-o lună. Este de două ori inclusă în Cartea Recordurilor Guinness drept cea mai mare carieră pentru extracția mineralelor necombustibile.

Așa arată de la înălțimea satelitului spion.

Pe lângă Lebedinsky GOK, Metalloinvest include și Mikhailovsky GOK, care este situat în regiunea Kursk. Împreună, cele mai mari două fabrici fac din companie unul dintre liderii mondiali în exploatarea și prelucrarea minereului de fier din Rusia și unul dintre primele 5 din lume în producția de minereu de fier comercial. Rezervele totale dovedite ale acestor instalații sunt estimate la 14,2 miliarde de tone conform clasificării internaționale JORС, care garantează aproximativ 150 de ani de viață operațională la nivelul actual de producție. Așa că minerii și copiii lor vor avea de lucru mult timp.

Vremea nici de data aceasta nu a fost însorită, ba chiar burnițea pe alocuri, ceea ce nu era în planuri, dar asta a făcut fotografiile și mai contrastante).

Este de remarcat faptul că chiar în „inima” carierei se află o zonă cu rocă sterilă, în jurul căreia s-a extras deja tot minereul care conține fier. În ultimii 4 ani, aceasta a scăzut considerabil, deoarece acest lucru interferează cu dezvoltarea ulterioară a carierei și este, de asemenea, exploatată în mod sistematic.

Minereul de fier este încărcat imediat în trenuri de cale ferată, în vagoane speciale armate care transportă minereul din carieră, se numesc vagoane basculante, capacitatea lor de transport este de 120 de tone.

Straturi geologice din care se poate studia istoria dezvoltării Pământului.

Apropo, straturile superioare ale carierei, formate din roci care nu conțin fier, nu intră în groapă, ci sunt prelucrate în piatră zdrobită, care este apoi folosită ca material de construcție.

Din partea de sus a platformei de observație, mașinile uriașe nu par mai mari decât o furnică.

Pe această cale ferată, care leagă cariera de uzine, minereul este transportat pentru prelucrare ulterioară. Povestea va fi despre asta mai târziu.

Există o mulțime de tipuri diferite de echipamente la lucru în carieră, dar cele mai vizibile, desigur, sunt basculantele de mai multe tone Belaz și Caterpillar.

Apropo, acești giganți au aceleași numere de înmatriculare ca și mașinile obișnuite și sunt înmatriculați la poliția rutieră.

În fiecare an, atât instalațiile miniere, cât și cele de prelucrare incluse în Metalloinvest (Lebedinsky și Mikhailovsky GOK) produc aproximativ 40 de milioane de tone de minereu de fier sub formă de concentrat și minereu de sinter (acesta nu este volumul producției, ci minereu îmbogățit, adică separat din roca sterila). Astfel, rezultă că, în medie, se produc aproximativ 110 mii de tone de minereu de fier îmbogățit pe zi la cele două uzine miniere și de procesare.

Acest Belaz transportă până la 220 de tone de minereu de fier la un moment dat.

Excavatorul dă un semnal și dă înapoi cu grijă. Doar câteva găleți și corpul uriașului este umplut. Excavatorul dă din nou semnalul și autobasculanta pornește.
Acest excavator Hitachi, care este cel mai mare din carieră, are o capacitate de cupă de 23 de metri cubi.

„Belaz” și „Caterpillar” alternează. Apropo, un autobasculant de import transportă doar 180 de tone.

În curând șoferul Hitachi va deveni interesat și de această grămadă.

Minereul de fier are o textură interesantă.

În fiecare zi, în cariera Lebedinsky GOK funcționează 133 de unități de echipament minier de bază (30 de basculante grele, 38 de excavatoare, 20 de mașini de forat, 45 de unități de tracțiune).

Belaz mai mic

Nu a fost posibil să se vadă exploziile și este rar ca mass-media sau bloggerii să aibă voie să le asiste din cauza standardelor de siguranță.O astfel de explozie are loc o dată la trei săptămâni. Toate echipamentele și muncitorii sunt scoși din carieră conform standardelor de siguranță.

Ei bine, atunci basculantele descarcă minereul mai aproape de calea ferată chiar acolo în carieră, de unde alți excavatoare îl reîncarcă în basculante, despre care am scris mai sus.

Apoi minereul este dus la o uzină de prelucrare, unde cuarțitele feruginoase sunt zdrobite și are loc procesul de separare a rocii sterile prin metoda separării magnetice: minereul este zdrobit, apoi trimis într-un tambur magnetic (separator), la care, în în conformitate cu legile fizicii, toate bețișoarele de fier, și nu fierul este spălat cu apă. După aceasta, concentratul de minereu de fier rezultat este transformat în pelete și HBI, care este apoi folosit pentru topirea oțelului.

Fotografia arată o moară care măcina minereu.

Există astfel de boluri de băut în ateliere; la urma urmei, aici este cald, dar nu există nicio cale fără apă.

Amploarea atelierului în care minereul este zdrobit în butoaie este impresionantă. Minereul este măcinat în mod natural atunci când pietrele se lovesc între ele în timp ce se rotesc. Aproximativ 150 de tone de minereu sunt plasate într-un tambur cu un diametru de șapte metri. Există și tamburi de 9 metri, productivitatea lor este aproape dublă!

Am intrat un minut în panoul de control al atelierului. Este destul de modest aici, dar tensiunea se simte imediat: dispecerii lucrează și monitorizează procesul de lucru la panourile de control. Toate procesele sunt automatizate, astfel încât orice intervenție - fie că este oprirea sau pornirea oricăruia dintre noduri - trece prin ele și cu participarea lor directă.

Următorul punct de pe traseu a fost complexul celei de-a treia etape a atelierului de producție a fierului brichetat la cald - TsGBZh-3, unde, după cum probabil ați ghicit, este produs fierul brichetat la cald.

Capacitatea de producție a TsHBI-3 este de 1,8 milioane de tone de produse pe an, capacitatea totală de producție a companiei, luând în considerare etapele 1 și 2 pentru producția de HBI, a crescut în total la 4,5 milioane de tone pe an.

Complexul TsHBI-3 ocupă o suprafață de 19 hectare și include aproximativ 130 de obiecte: stații de sortare și sortare de produse, tracturi și transport peleți oxidați și produse finite, sisteme de îndepărtare a prafului pentru gaz de etanșare inferioară și HBI, rafturi pentru conducte, un stație de reducere a gazelor, un gaz de etanșare, substații electrice, reformator, compresor de gaz de proces și alte facilități. Cuptorul în sine are o înălțime de 35,4 m și este găzduit într-o structură metalică cu opt niveluri, înaltă de 126 de metri.

De asemenea, în cadrul proiectului s-a realizat și modernizarea instalațiilor de producție aferente - uzina de procesare și instalația de peletizare, care au asigurat producerea unor volume suplimentare de concentrat de minereu de fier (conținut de fier mai mare de 70%) și bază mare. pelete de calitate imbunatatita.

Producția de HBI astăzi este cea mai ecologică modalitate de a obține fier. Producția sa nu generează emisii nocive asociate cu producția de cocs, sinter și fontă și, de asemenea, nu există deșeuri solide sub formă de zgură. În comparație cu producția de fontă, costurile energetice pentru producția de HBI sunt cu 35% mai mici, iar emisiile de gaze cu efect de seră sunt cu 60% mai mici.
HBI este produs din pelete la o temperatură de aproximativ 900 de grade.

Ulterior, brichetele de fier sunt formate printr-o matriță, sau așa cum se mai numește și „presa de brichete”.

Iată cum arată produsul:

Ei bine, acum hai să facem puțin plajă în magazinele fierbinți! Aceasta este Uzina Electrometalurgică Oskol, cu alte cuvinte OEMK, unde oțelul este topit.

Nu te poți apropia, poți simți căldura palpabil.

La etajele superioare, supa fierbinte, bogată în fier, se amestecă cu o oală.

Producătorii de oțel rezistent la căldură fac acest lucru.

Am ratat puțin momentul turnării fierului de călcat într-un recipient special.

Și aceasta este o supă de fier gata preparată, vă rog să veniți la masă înainte să se răcească.

Si inca una ca asta.

Și mergem mai departe prin atelier. În imagine puteți vedea mostre de produse din oțel pe care le produce fabrica.

Producția de aici este foarte texturată.

Într-unul dintre atelierele fabricii sunt produse aceste semifabricate din oțel. Lungimea acestora poate ajunge de la 4 la 12 metri, în funcție de dorințele clienților. Fotografia prezintă o mașină de turnare continuă cu 6 fire.

Aici puteți vedea modul în care semifabricatele sunt tăiate în bucăți.

În următorul atelier, piesele fierbinți sunt răcite cu apă la temperatura necesară.

Și așa arată produsele deja răcite, dar neprocesate încă.

Acesta este un depozit în care sunt depozitate astfel de semifabricate.

Și aceștia sunt arbori grei de mai multe tone pentru fierul de laminat.

În atelierul vecin, OEMK șlefuiește și lustruiește tije de oțel de diferite diametre, care au fost laminate în atelierele anterioare. Apropo, această fabrică este a șaptea cea mai mare întreprindere din Rusia pentru producția de oțel și produse din oțel.

După lustruire, produsele sunt într-un atelier vecin.

Un alt atelier unde are loc strunjirea și lustruirea produselor.

Așa arată ei în forma lor brută.

Punerea laolaltă a tijelor lustruite.

Și depozitare cu macaraua.

Principalii consumatori de produse metalice OEMK pe piața rusă sunt întreprinderile din industria auto, construcții de mașini, țevi, feronerie și rulmenți.

Îmi plac tijele de oțel pliate bine).

OEMK utilizează tehnologii avansate, inclusiv reducerea directă a fierului și topirea arcului electric, care asigură producerea de metal de înaltă calitate cu un conținut redus de impurități.

Produsele metalice OEMK sunt exportate în Germania, Franța, SUA, Italia, Norvegia, Turcia, Egipt și multe alte țări.

Fabrica produce produse utilizate de cei mai mari producători auto din lume, precum Peugeot, Mercedes, Ford, Renault și Volkswagen. Sunt folosite pentru a face rulmenți pentru aceleași mașini străine.

La cererea clientului, pe fiecare produs este atașat un autocolant. Autocolantul este ștampilat cu numărul de căldură și codul gradului de oțel.

Capătul opus poate fi marcat cu vopsea, iar pe fiecare pachet de produse finite sunt atașate etichete cu numărul contractului, țara de destinație, calitatea oțelului, numărul de căldură, dimensiunea în milimetri, numele furnizorului și greutatea pachetului.

Vă mulțumesc că ați citit până la sfârșit, sper că v-a părut interesant.
Mulțumiri speciale campaniei Metalloinvest pentru invitație!

Faceți clic pe butonul pentru a vă abona la „Cum se face”!

Fierul și oțelul pe baza acestuia sunt folosite peste tot în industrie și în viața umană de zi cu zi. Cu toate acestea, puțini oameni știu din ce este făcut fierul sau, mai degrabă, cum este extras și transformat într-un aliaj de oțel.

Concepție greșită populară

În primul rând, să definim conceptele, deoarece oamenii sunt adesea confuzi și nu prea înțeleg în general. Acesta este un element chimic și o substanță simplă care nu se găsește sau nu se utilizează în forma sa pură. Dar oțelul este un aliaj pe bază de fier. Este bogat în diferite elemente chimice și conține, de asemenea, carbon în compoziția sa, care este necesar pentru a conferi rezistență și duritate.

Prin urmare, nu este în întregime corect să vorbim despre ce este făcut fierul, deoarece este un element chimic care există în natură. O persoană face oțel din el, care mai târziu poate fi folosit pentru a face orice: rulmenți, caroserie, uși etc. Este imposibil să enumerați toate elementele care sunt fabricate din el. Deci, mai jos nu vom discuta din ce este făcut fierul. În schimb, să vorbim despre transformarea acestui element în oțel.

Productie

Există multe cariere în Rusia și în lume în care este extras minereul de fier. Acestea sunt pietre uriașe și grele care sunt destul de greu de scos din carieră, deoarece fac parte dintr-o stâncă mare. Direct la cariere, explozibili sunt plasați în stâncă și detonați, după care bucăți uriașe de pietre zboară în direcții diferite. Apoi sunt colectate, încărcate pe basculante mari (cum ar fi BelAZ) și transportate la o fabrică de procesare. Din această rocă va fi extras fier.

Uneori, dacă minereul se află la suprafață, nu este necesar să-l extragem. Este suficient să-l împărțiți în bucăți în orice alt mod, să îl încărcați într-un autobasculant și să îl luați.

Productie

Deci acum înțelegem din ce este făcut fierul. Roca este materia primă pentru extragerea ei. Este dus la o fabrică de procesare, încărcat într-un furnal și încălzit la o temperatură de 1400-1500 de grade. Această temperatură trebuie menținută pentru un anumit timp. Fierul conținut în rocă se topește și capătă o formă lichidă. Apoi rămâne să fie turnat în forme speciale. Zgura rezultată este separată, iar fierul în sine este curat. Aglomeratul este apoi alimentat în boluri de buncăr, unde este suflat prin flux de aer și răcit cu apă.

Există o altă modalitate de a obține fier: roca este zdrobită și alimentată la un separator magnetic special. Deoarece fierul are capacitatea de a fi magnetizat, mineralele rămân pe separator și totul este spălat. Desigur, pentru a transforma fierul într-un metal și a-i da o formă solidă, acesta trebuie aliat cu o altă componentă - carbonul. Ponderea sa în compoziție este foarte mică, dar datorită acesteia metalul devine extrem de durabil.

Este de remarcat faptul că, în funcție de volumul de carbon adăugat în compoziție, oțelul poate fi diferit. În special, poate fi mai mult sau mai puțin moale. Există, de exemplu, oțel special de inginerie, în producția căruia doar 0,75% carbon și mangan sunt adăugate fierului.

Acum știi din ce este fabricat fierul și cum este transformat în oțel. Desigur, metodele sunt descrise foarte superficial, dar ele transmit esența. Trebuie să rețineți că fierul este fabricat din rocă, care poate fi apoi folosită pentru a face oțel.

Producătorii

Astăzi, există zăcăminte mari de minereu de fier în diferite țări, care stau la baza producerii rezervelor mondiale de oțel. În special, Rusia și Brazilia reprezintă 18% din lume, Australia - 14%, Ucraina - 11%. Cei mai mari exportatori sunt India, Brazilia și Australia. Vă rugăm să rețineți că prețurile metalelor sunt în continuă schimbare. Astfel, în 2011, costul unei tone de metal a fost de 180 de dolari SUA, iar până în 2016 prețul a fost fixat la 35 de dolari SUA pe tonă.

Concluzie

Acum știți în ce constă fierul (disponibil și cum este produs. Utilizarea acestui material este larg răspândită în întreaga lume, iar importanța lui este aproape imposibil de supraestimat, deoarece este utilizat în industriile industriale și casnice. În plus, economiile unor țări sunt construite pe baza producției de metale și a exportului său ulterior.

Ne-am uitat la ce constă aliajul. Fierul din compoziția sa este amestecat cu carbon, iar un astfel de amestec este baza pentru fabricarea celor mai cunoscute metale.

Minereul de fier a început să fie extras de oameni cu multe secole în urmă. Chiar și atunci, beneficiile folosirii fierului au devenit evidente.

Găsirea formațiunilor minerale care conțin fier este destul de ușoară, deoarece acest element reprezintă aproximativ cinci la sută din scoarța terestră. În general, fierul este al patrulea element cel mai abundent din natură.

Este imposibil să-l găsești în forma sa pură; fierul se găsește în anumite cantități în multe tipuri de roci. Minereul de fier are cel mai mare conținut de fier, extragerea metalului din care este cea mai profitabilă din punct de vedere economic. Cantitatea de fier pe care o conține depinde de originea sa, a cărui proporție normală este de aproximativ 15%.

Compoziție chimică

Proprietățile minereului de fier, valoarea și caracteristicile sale depind direct de compoziția sa chimică. Minereul de fier poate conține cantități variate de fier și alte impurități. În funcție de aceasta, există mai multe tipuri:

• foarte bogat, când conținutul de fier din minereuri depășește 65%;
• bogat, procentul de fier în care variază de la 60% la 65%;
• medie, de la 45% și peste;
• săracă, în care procentul de elemente utile nu depășește 45%.

Cu cât există mai multe produse secundare în minereul de fier, cu atât este nevoie de mai multă energie pentru procesarea acestuia și cu atât producția de produse finite este mai puțin eficientă.

Compoziția unei roci poate fi o combinație de diferite minerale, roci sterile și alte produse secundare, al căror raport depinde de depozitul său.

Minereurile magnetice se disting prin faptul că se bazează pe un oxid care are proprietăți magnetice, dar când sunt încălzite puternic, se pierd. Cantitatea de acest tip de rocă în natură este limitată, dar conținutul de fier din acesta poate fi la fel de bun ca minereul de fier roșu. În exterior, arată ca niște cristale solide negru-albastru.

Minereul de fier este o rocă de minereu pe bază de siderit. Foarte des conține o cantitate semnificativă de argilă. Acest tip de rocă este relativ greu de găsit în natură, ceea ce, împreună cu conținutul scăzut de fier, îl face să fie rar utilizat. Prin urmare, este imposibil să le clasificăm ca tipuri industriale de minereuri.

Pe lângă oxizi, natura conține și alte minereuri pe bază de silicați și carbonați. Cantitatea de fier dintr-o rocă este foarte importantă pentru utilizarea sa industrială, dar și prezența unor elemente secundare benefice, cum ar fi nichelul, magneziul și molibdenul.

Aplicații

Domeniul de aplicare al minereului de fier este aproape complet limitat la metalurgie. Este folosit în principal pentru topirea fontei, care este extrasă folosind cuptoare cu vatră deschisă sau convertoare. Astăzi, fonta este folosită în diverse sfere ale activității umane, inclusiv în majoritatea tipurilor de producție industrială.

Nu mai puțin sunt utilizate diferite aliaje pe bază de fier - oțelul este cel mai utilizat datorită rezistenței și proprietăților sale anticorozive.

Fonta, oțelul și diverse alte aliaje de fier sunt utilizate în:

1. Inginerie mecanică, pentru producția de diverse mașini și dispozitive.
2. Industria auto, pentru fabricarea motoarelor, carcaselor, cadrelor, precum și a altor componente și piese.
3. Industria militară și de rachete, în producția de echipamente speciale, arme și rachete.
4. Construcție, ca element de armare sau construcție de structuri portante.
5. Industrii ușoare și alimentare, precum containere, linii de producție, diverse unități și dispozitive.
6. Industria minieră, ca mașini și echipamente speciale.

Zăcăminte de minereu de fier

Rezervele de minereu de fier din lume sunt limitate ca cantitate și locație. Teritoriile de acumulare a rezervelor de minereu se numesc depozite. Astăzi, zăcămintele de minereu de fier sunt împărțite în:

1. Endogen. Ele se caracterizează printr-o locație specială în scoarța terestră, de obicei sub formă de minereuri de titanomagnetit. Formele și locațiile unor astfel de incluziuni sunt variate, pot fi sub formă de lentile, straturi situate în scoarța terestră sub formă de depozite, depozite vulcanice, sub formă de diverse vene și alte forme neregulate.
2. Exogen. Acest tip include depozite de minereuri de fier brun și alte roci sedimentare.
3. Metamorfogen. Care includ zăcăminte de cuarțit.

Depozitele de astfel de minereuri pot fi găsite pe toată planeta noastră. Cel mai mare număr de zăcăminte este concentrat pe teritoriul republicilor post-sovietice. Mai ales Ucraina, Rusia și Kazahstan.

Țări precum Brazilia, Canada, Australia, SUA, India și Africa de Sud au rezerve mari de fier. În același timp, aproape fiecare țară de pe glob are propriile zăcăminte dezvoltate, în caz de deficit, rasa este importată din alte țări.

Ameliorarea minereului de fier

După cum am spus, există mai multe tipuri de minereuri. Cele bogate pot fi procesate direct după extracția din scoarța terestră, altele trebuie îmbogățite. Pe lângă procesul de valorificare, prelucrarea minereului include mai multe etape, precum sortarea, zdrobirea, separarea și aglomerarea.

Astăzi există mai multe metode principale de îmbogățire:

1. Flushing.

Este folosit pentru curățarea minereurilor de subproduse sub formă de argilă sau nisip, care sunt spălate cu jeturi de apă de înaltă presiune. Această operațiune face posibilă creșterea cantității de fier din minereul de calitate scăzută cu aproximativ 5%. Prin urmare, este utilizat numai în combinație cu alte tipuri de îmbogățire.

1. Curățare gravitațională.

Se realizează folosind tipuri speciale de suspensii, a căror densitate depășește densitatea rocii sterile, dar este inferioară densității fierului. Sub influența forțelor gravitaționale, produsele secundare se ridică în vârf, iar fierul cade în partea de jos a suspensiei.

1. Separare magnetică.

Cea mai comună metodă de ameliorare, care se bazează pe diferite niveluri de percepție de către componentele minereului a influenței forțelor magnetice. O astfel de separare poate fi efectuată cu rocă uscată, rocă umedă sau într-o combinație alternativă a celor două stări.

Pentru prelucrarea amestecurilor uscate și umede se folosesc tambure speciale cu electromagneți.

1. Plutirea.

Pentru această metodă, minereul zdrobit sub formă de praf este scufundat în apă cu adăugarea unei substanțe speciale (reactiv de flotație) și aer. Sub influența reactivului, fierul se unește cu bulele de aer și se ridică la suprafața apei, în timp ce roca sterilă se scufundă în fund. Componentele care conțin fier sunt colectate de la suprafață sub formă de spumă.