Sziklavári János: A forrasztott vasgyártás korszaka Diósgyőrben 1770-1880 - Tanulmányok Diósgyőr történetéhez 16. (Miskolc, 2005)

Első rész. Forrasztott acél gyártása a hámori vasműben

(3) A wüsztit redukciója ugyan höfejlesztö, de magasabb hőmérsékleten (>700 °C) játszódik le, amikor a (CO+C0

2

+N

2

)gázkevérekben a CO viszonyított aránya nagy (>60%): FeO + CO = Fe + C0

2

. 1000 °C-nál magasabb hőmérsékleten azonban a CO már nem képes redukálni FeO-t, mert ott a C0

2 nem stabilis (nem keletkezhet). Ekkor közvetlenül a karbon veszi át a redukáló közeg szerepét: FeO + C = Fe + CO; ez az erősen hőfogyasztó redukció egyébként már 700-800 °C-on is lejátszódhat, ha a feltételek teljesülnek; nevezetesen az, hogy a wüsztitszemcsék és a karbonrészecskék egymással felületi érintkezésbejutnak. Különösen azok az elemi C-részecskék kapnak fontos szerepet, amelyek a 2 CO = C0

2 + C folyamatban keletkeznek (pl. 600-700 °C-on). (4) Ha a redukció elérte a fémes vas (Fe) állapotát, és a redukáló feltételek (hőmérséklet, CO-koncentráció és karbon) továbbra is fennállnak, akkor a fémes vas vagy annak egy része „túlredukálódik", vas-karbid keletkezik; viszonylag alacsonyabb (600-700 °C) hőmérsékleten a 3 Fe + C = Fe

3

C hőfogyasztó folyamatban. (5) A vas-karbid 900 °C felett oldódik a vasban, és ennek C-tartalma az 1-1,5%-ot is elérheti. Bucakemencében kb. ez a felső határ. (Ha ekkor a hőmérséklet meghaladná az 1200-1300 °C-ot, a vas kásásodna és faszénnel érintkezve gyorsan felvenne (oldana) még további 2,5-3% C-t: nyersvas lenne belőle. A bucakemencében és a nagyolvasztóban lejátszódó fizikai és kémiai folyamatok közti egyik fontos különbség tehát itt, a (4)-ik és (5)-ik fokozatban mutatkozik meg, a nagyolvasztó magasabb hőmérsékletében, és ennek következtében a C-nal folyó redukció és a karbonizálás nagyobb mértékében. A nagyolvasztóban ezt a kohó keresztmetszeti szerkezetével is segítik: a medence felett kiszélesítik a kohó keresztmetszetét, nyugaszt alakítanak ki,