Cjelokupni proizvodni proces čistog željeza
1. Vađenje željezne rude:
Proces počinje iskopavanjem željezne rude, koja se prvenstveno nalazi u obliku hematita (Fe2O3) ili magnetita (Fe3O4). Ove se rude vade iz Zemljine kore pomoću rudarskih tehnika.
2. Taljenje u visokoj peći:
Nakon što se željezna ruda iskopa, ubacuje se u visoku peć zajedno s koksom (oblik ugljika) i vapnencem. U peći se primjenjuju visoke temperature za redukciju željezne rudače, odvajajući željezo od kisika. To rezultira proizvodnjom sirovog željeza koje sadrži visok postotak ugljika i drugih nečistoća.
3. Rafiniranje sirovog željeza:
Sljedeći korak je uklanjanje nečistoća iz sirovog željeza. To se postiže dodavanjem kisika rastaljenom metalu, koji reagira s ugljikom i drugim nečistoćama stvarajući plinove, koji se potom uklanjaju. Ovaj korak je poznat kao "oksidacija" i pomaže u proizvodnji oblika željeza koji je manje krt.
4. Sekundarna rafinacija:
U ovoj fazi željezo se dodatno pročišćava. Čelik se obrađuje različitim metodama poput elektrolize ili rafiniranja u peći s određenim plinovima kako bi se uklonile sve preostale nečistoće, poput sumpora ili fosfora, i kako bi se poboljšala svojstva željeza.
5. Lijevanje u poluge:
Nakon što se postigne željena čistoća, rastopljeno čisto željezo izlijeva se u kalupe kako bi se oblikovali ingoti ili gredice. Ti skrutnuti oblici mogu se zatim dalje prerađivati ili koristiti kao sirovina u drugim proizvodnim procesima.
6. Završno pročišćavanje (ako je potrebno):
Za željezo visoke čistoće (kao što je 99,9% ili više), može biti potrebna daljnja rafinacija. Za povećanje razine čistoće koriste se tehnike poput elektrolize, vakuumskog taljenja ili posebnih procesa legiranja.
7.Kontrola kvalitete:
Nakon proizvodnog procesa, čisto željezo se testira na njegovu čistoću, kemijski sastav i fizikalna svojstva kako bi se osiguralo da zadovoljava industrijske standarde. Uzorci se analiziraju različitim metodama ispitivanja kako bi se potvrdila prikladnost metala za određene primjene.