Keskeiset käsitteet

2018-11-09T08:46:25+02:00

Malmi on kiveä, joka sisältää metallia niin paljon, että sitä on taloudellisesti kannattavaa louhia.

Rikastuksessa malmista poistetaan arvoton sivukivi.

Masuuni on raudan valmistuksessa käytettävä uuni. Saadaan sulaa raakarautaa ja kuonaa - raudan pelkistäminen.

Konvertteri on raudan puhdistukseen käytettävä laite. Raudasta poistetaan hiiltä - raudan mellotus

Raakarauta eli valurauta on rautaa jonka hiilipitoisuus on korkea (4 %).

Teräs on rautaa, jonka hiilipitoisuus on alle 1,7 %.

Karkaisussa teräs kuumennetaan ja jäähdytetään nopeasti. (kovaa ja haurasta)

Päästämisessä teräs kuumennetaan ja jäähdytetään hitaasti. (sitkeää ja ei niin kovaa)

Nuorrutuksessa karkaistu teräs lämmitetään korkeampaan lämpötilaan kuin päästämisessä (sitkeää ja lujaa)

Liekkisulatusuuni on kuparin valmistuksessa käytettävä uuni. (suomalainen keksintö)

Metallien valmistaminen

2016-12-15T09:57:08+02:00

Olet varmasti kuullut ihmiskunnan historiallisista aikakausista, pronssi- (n. 2400 eaa. - 950 eaa.) ja rautakaudesta (n. 500 eaa. - 133 jaa.). Metallit ovat siis olleet ihmisen hyötykäytössä jo tuhansia vuosia ja ovat edelleen. Perinteisten metallien rauta, kupari, sinkki, lyijy, alumiini, tina, nikkeli, koboltti, kromi, hopea ja kulta lisäksi erityisesti elektroniikkateollisuus käyttää harvinaisempia metalleja kuten indiumia, galliumia ja niobiumia.

Suurin osa metalleista esiintyy maankuoressa ioniyhdisteinä, joissa ne muodostavat suolan positiivisen puolen. Vain tietyt jalometalleiksi kutsutut metallit, kuten kulta, hopea ja platina, esiintyvät alkuainemuodossa.

Koska suurin osa positiivisina ioneina muihin alkuaineisiin sitoutuneista metalleista käytetään kuitenkin alkuainemuodossaan, niiden suoloista täytyy “repiä” muut alkuaineet pois kemiallisin menetelmin.

Rautaa saadaan sen oksideista eli raudan ja hapen yhdisteistä. Louhittu malmi täytyy ensin rikastaa eli siitä poistetaan hyödytön sivukivi. Sen jälkeen happi pitää irrottaa malmista masuunissa eli valtavassa uunissa hiilen avulla. Sula raakarauta valutetaan masuunin alaosasta jatkojalostusta varten.

Raakarautaan jäänyt ylimääräinen hiili täytyy polttaa pois ilman tai puhtaan hapen avulla, koska se haurastuttaa rautaa. Kun hiilipitoisuus on alennettu alle 2 prosenttiin, saadaan sitkeämpää terästä. Siihen voidaan edelleen lisätä viidesosa kromia ja kymmenesosa nikkeliä. Saatu metalliseos on ruostumatonta terästä. Ruostumaton teräs ei ruostu veden vaikutuksesta.

Kuparia valmistetaan malmista, joka sisältää kuparin ja rikin suolaa. Rikki vaihdetaan ensin happeen, jolloin muodostuu kuparioksidia. Toisessa vaiheessa happi irrotetaan kuparista. Suomessa kehitetyssä liekkisulatusmenetelmässä molemmat vaiheet saadaan tehtyä samalla kertaa ja vieläpä niin, että tarvittava lämpö saadaan prosessista itsestään. Näin säästyy energiaa.

Liekkisulatusmenetelmän kunniaksi on julkaistu myös postimerkki. Kuvan postimerkki on vuodelta 1983.

Raakakuparia täytyy vielä puhdistaa ilman tai puhtaan hapen avulla ja kun halutaan oikein puhdasta kuparia, käytetään sähköä apuna. Tätä kutsutaan kuparin elektrolyyttiseksi puhdistukseksi.

Kuparista valmistetaan muun muassa johteita.

Raudan valmistuksen välivaiheet

2016-12-15T10:04:29+02:00

2. Metallien valmistus

Keskeiset käsitteet

Metallien valmistaminen

Raudan valmistuksen välivaiheet