Cosa è coinvolto nella produzione di ghisa?
Il processo di produzione di ghisa prevede la combinazione di minerale di ferro, carbone e materiale intermedio noto come flusso all'interno di un grande forno.Mentre i materiali si combinano con il calore intenso, gran parte del minerale di ferro si scioglie, creando una forma liquida surriscaldata.A seconda dei materiali e del metodo di raffreddamento utilizzato, la produzione di ghisa può essere un passo intermedio nella creazione di ferro battuto, ghisa o acciaio.
Un grande forno utilizzato per la produzione di ghisa è di solito una grande struttura in acciaio con diverse aperture.Vicino alla parte superiore, le aperture consentono l'aggiunta del minerale, del carbone e dei materiali di flusso in un modello alternato.Più in basso sul forno, due porte consentono l'iniezione di aria, che viene preriscaldata in qualsiasi luogo tra 1472-2192 gradi Fahrenheit (800-1200 gradi Celsius).Nella parte inferiore dell'esplosione, due aperture aggiuntive consentono di svuotare il metallo liquido e le scorie.
Una volta all'interno del forno, i materiali subiscono diverse reazioni che consentono la creazione di ghisa liquida.Il carbone rilascia il monossido di carbonio, che amplifica il calore dall'aria, aumentando la temperatura a livelli ancora più alti.Man mano che il monossido di carbonio aumenta, riduce la quantità di ossido di ferro negli strati di ferro, lasciando una percentuale più elevata di ferro metallico puro e riducendo il punto di fusione del minerale.Il materiale di flusso, che di solito è calcare o feldspato, reagisce con le impurità nel minerale di ferro, creando un materiale a basso punto di fusione noto come scorie e purificando ulteriormente il minerale.Una volta che queste interazioni cruciali sono avvenute, il ferro si scioglie e viene svuotato attraverso il fondo della fornace.
Il prossimo passo nella produzione di ghisa comporta il raffreddamento del materiale e spiega anche il nome insolito del prodotto.Mentre il ferro liquido si scarica dalla fornace, viene tradizionalmente deviato in un canale centrale lungo con molti canali più corti accoppiati ad angoli, dove si raffredda e si indurisce.Il nome "Pig Gars" deriva dalla somiglianza del lungo canale a un maiale madre e dai canali più piccoli ai suinetti allattanti.Nella maggior parte della moderna produzione di ghisa, tuttavia, questo processo non viene più utilizzato, poiché sono stati sviluppati metodi che consentono di trasportare la ghiola in ghisa in uno stato liquido, piuttosto che come materiale duro.
La produzione di ghisa è generalmente solo un passo nella creazione di un prodotto di ferro finito, poiché l'elevato contenuto di carbonio del ferro in questa forma lo rende per lo più inutilizzabile.Per renderlo più versatile, può essere di nuovo sciolto e mescolato con scorie, creando ferro battuto o combinato con minerale di ferro e leghe aggiuntive per creare ghisa.Molto spesso, la produzione di ghisa è un passo intermedio sulla strada per la creazione di acciaio, che prevede un secondo processo di combustione per rimuovere molte delle impurità rimanenti e l'aggiunta di altri metalli per creare una lega a base di ferro.