A szén vasérc vagy blackband egy vasérc jelen betétek szén . A vas karbonát , sphérosidérit formájában van jelen . A szén , amely általában 10-25 tömeg%, lehetővé teszi az égését .
Bár rossz üzemanyag, kiderül, hogy vasérc, amely alkalmas acélgyártási folyamatokra . Így a fekete sáv különösen a skót acélipar fejlődésének az 1840-es évektől, majd az 1860-as években a Ruhr-ból származik, és ezek a betétek kimerültek.
Ez az érc matt fekete színű, néha pala kék tükröződéssel. Állaga néha schistose és bordázott . A fekete szín dominál, amint a széntartalom meghaladja a 10% -ot:
"Ez az érc olyan nagy mennyiségű szenet tartalmaz, és olyan következetesen, hogy abszolút fekete, és valószínűleg meggyullad és tovább ég." Az éghető anyagok aránya nem kevesebb, mint 10%, és gyakran eléri a 25% -ot. A legtöbb szenet tartalmazó részek önmagukban égnek el, és képezik az átmenetet az ércek és a legtöbb hamutartalmú szén között. "
- A. Ledebur, A vaskohászat elméleti és gyakorlati kézikönyve , 1. kötet, 1. o. 220
Ez egy keveréke sziderit , kaolin (egy alumínium-szilikát ), és szén . A 10–25 tömegszázalékos széntartalom gyakori, bár egyes szerzők 12 és 35%, vagy akár 40% közötti tartományt határoznak meg. Gyakran más fémeket is találnak ott, legfeljebb 1% mangánt és 0,5% foszfort , de egyes ércek foszforban olyan magasak lehetnek, hogy kompatibilisek a szuperfoszfát előállításával . Az arzén és a kén alacsonyabb koncentrációban is jelen van, és arzénpirit és markazit , de galena és szhalerit formájában is kombinálva vannak . A kéntartalom elérheti a 4% -ot. Feldolgozás előtt az érc vastartalma 25 és 40% között van, az átlagos tartalom 30%. A vonal és a legjobb fajták törése fényes fémes. Végül hulladékkőzet, például homok, márga vagy agyag is jelen lehet.
A szénérc-lerakódások a karbon korszakból származnak . Több szakaszban, tavakban és sekély édesvízben képződnek, amelyek elősegítik a szén képződését. A savas vas (II) -oxidot tartalmazó mohák és más növények állóvízben szétválnak, és a vas vas (III) -oxi-hidroxid formájában van . Ez a vasvegyület kicsapódik , majd a növények gyökérzónájában koncentrálódik. A csapadék fokozatosan halmozódik fel, a vas mennyisége nagymértékben függ a folyadékok keringésétől és vaskartalmától. Tehát ugyanabban a szén-dioxidban megtalálhatók vasban gazdag szektorok, mások pedig nem.
A rétegeket érc egyesítés azokkal a szén általában koncentrálva lábánál a szén réteg . De megtalálhatók a középső vagy a felső részen is. Egyes szén képződmények, az ércek elérheti akár a 0,7 métert teljesítmény . A legfontosabb és iparilag kiaknázott lerakódásokon kívül a vesékben található a homokkövekben .
A legfontosabb lerakódásokat Németországban találták , Sprockhövelben , Gelsenkirchenben és Dortmund-Aplerbeckben (de) . A hiddinghauseni bányában 1,24 m vastagságú réteget fedeztek fel egy alagúton keresztül. Az Egyesült Királyságban ez a típusú betét általában olyan jelentős hatáskörökhöz jutott.
Találat ebben szénbányák , a kőzet fordul egy középszerű üzemanyag, amely először csatlakozott a steril szóló halmokat a szén .
A szénvasérc acélgyártáshoz való felhasználásának első kísérletét a skót David Mushet (in) ( Robert Forester Mushet apja ) tette. 1801-ben a Calder Vasgyár üzemében sikerült öntöttvasat gyártania , amelyet éppen a munkatársaival indított újra. Az érc nem csak nyersvas előállítására alkalmas, de használata is jövedelmező.
Azonban meglehetősen átlagos vattartalma, számos szennyeződés jelenlétével kombinálva, nehezen ásványi anyagot képes feldolgozni. Nem sokkal ezután, 1830 körül, egy másik skót, James Beaumont Neilson kifejlesztette a kohó kulcsfontosságú fejlesztését : a forró robbanást . Ezután megkönnyítik ennek az ércnek az olvasztását: a skót acélipar terjeszkedését, amely az 1830-as 37 500 tonnás éves termelésről 1840-ben 200 000 tonnára terjed, e két újítás kombinációja magyarázza: a feketerész és a forró szél.
Ezután a XIX . Század második felében fedezték fel a Ruhr régióban . Az 1860-as és 1870-es években jelentős mennyiségeket nyertek ki a német bányákból. Felfedezése ismét az alapja volt az acélipar fejlődésének Sziléziában ( Wałbrzych ), Vesztfáliában ( Hoerde , Aplerbeck , Hattingen ). Ugyanez volt Walesben is .
Annak érdekében, hogy növelje a vastartalma, az érc kell kalcinált vagy akár pörkölt . Ez a szükséges művelet azonban könnyű: "bár a belső sáv meglehetősen alacsony, a fekete sáv mégis nagyon értékes a bősége miatt, és azért, mert olyan üzemanyag közelében van, amelyet kohászati kezelésére lehet használni" . A szén és az érc intim keverése szintén előny:
„ Nagyolvasztókban csak előzetes pörkölés után használják , ami annál is könnyebb, mivel ez az érc általában elegendő mennyiségben viszi magával az üzemanyagot; néha előfordul, hogy a szén által kifejlesztett hő, amellyel impregnálják, lehetővé teszi a vele összekevert más ércek kalcinálását. "
- A. Ledebur, A vaskohászat elméleti és gyakorlati kézikönyve , 1. kötet, 1. o. 220
Ennek a műveletnek köszönhetően a nyersérc vastartalma, amely soha nem haladja meg a 40% -ot, pörkölés után eléri a 35–65% -ot, az átlagérték 45%. Ez a művelet az érc súlyveszteségéhez vezet, amely megfelel a szerves anyagok elégetésének, valamint bizonyos szennyeződések elszállásának: a tömeg majdnem fele eltűnhet, ami logikusan a tartalom növekedéséhez vezet. Vas.
| Néhány érc fő alkotóeleme (tömegszázalékban, Σ ≤ 100%) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| FeCO 3 | MnCO 3 | CaCO 3 | MgCO 3 | SiO 2 | Al 2 O 3 | S | Szerves anyagok | P 4 O 10 | |
| Nyers fekete sáv (30,40% vas) | 63 | 3.60 | 2.96 | 0,50 | 7.85 | 7.95 | 0,19 | 13.56 | tr. |
| Fe 2 O 3 | MnO 2 | CaO | Agyag és homok | H 2 SO 4 | Szerves anyagok | H 3 PO 4 | |||
| Grillezett fekete szalag (50,37% vas) | 71.95 | 3.94 | 4.68 | 16.96 | 2.57 | 0 | |||
A sült e érc, egy halom képződik, amelynek méretei a változtatható, attól függően, hogy a szén-tartalom, 40 , hogy 60 méter hosszú, 6 , hogy 11- méter széles és körülbelül 5 méter magas. Ez a művelet akkor körülbelül egy hónapig tartott. Ezt az eljárást főleg a bánya közelében alkalmazták, a könnyebb pörkölt érc szállítása gazdaságosabb, mint a nyersércé. Az égés megkönnyítése érdekében a fát gyakran hozzáadták a természetesen jelenlévő szénhez. Egy ilyen folyamat rendkívül szennyező volt. Ezt követően ércgrillező kemencék váltották fel . A XX . Század közepe óta ezt a műveletet az agglomerációs üzemekben végzik, amelyek az érceket kalcinálják, pörkölik és zsugorítják .
Van is egy történeti használata a mangán blackband Észak Staffordshire , ami már nagyon népszerű, mint a bélés puddling sütők .