Τι είναι η τήξη μετάλλων;

Η τήξη μετάλλων είναι η διαδικασία δημιουργίας μετάλλου με θέρμανση μεταλλεύματος. Το μετάλλευμα, είτε είναι σίδηρος, είτε χαλκός είτε κασσίτερος, αναμιγνύεται με άνθρακα και το μείγμα θερμαίνεται μέχρι το σημείο να μετατραπεί σε υγρή μορφή. Το υγρό στη συνέχεια αναμιγνύεται με μια ροή, όπως ο ασβεστόλιθος, όταν τήκεται μέταλλο. Η ροή επιτρέπει σε όλες τις ακαθαρσίες που σχηματίζονται κατά την τήξη μετάλλων να αφαιρεθούν από την κορυφή του υγρού ως σκωρία. Το υπόλοιπο υγρό μέταλλο υπερθερμαίνεται για να αφαιρεθούν τα μόρια οξυγόνου και το υπόλοιπο υγρό χύνεται σε καλούπια ή μήτρες και αφήνεται να κρυώσει.

Η διαδικασία της τήξης μετάλλων ξεκινά με την εξόρυξη του μεταλλεύματος από τη γη. Υπάρχουν διάφοροι τύποι μεταλλεύματος που χρησιμοποιούνται στην τήξη μετάλλων, με το συγκεκριμένο μετάλλευμα να αντιστοιχεί στον τύπο του μετάλλου που τήκεται. Στην περίπτωση του σιδηρομεταλλεύματος, ο σίδηρος θα είναι το τελικό αποτέλεσμα. Μόλις εξορυχθεί το μετάλλευμα, τοποθετείται σε ένα δοχείο και αναμιγνύεται με μια άλλη χημική ουσία, όπως ο άνθρακας, κατά την τήξη του σιδήρου. Στις περισσότερες περιπτώσεις, ο οπτάνθρακας, ένα υποπροϊόν του άνθρακα, χρησιμοποιείται για την παραγωγή σιδήρου.

Μόλις το μετάλλευμα και ο οπτάνθρακας ενωθούν, το επόμενο βήμα στην τήξη μετάλλων είναι η θέρμανση των δύο χημικών ουσιών μέχρι να σχηματιστεί ένα υγρό. Μόλις οι θερμαινόμενες χημικές ουσίες μετατραπούν σε υγρό, μια άλλη χημική ουσία, η ροή, προστίθεται για να επιτραπεί η απομάκρυνση των ακαθαρσιών του υγρού. Αυτή η χημική ουσία είναι συνήθως ασβεστόλιθος. Προσθέτοντας τη ροή ή τον ασβεστόλιθο στο μείγμα, οι ακαθαρσίες στο υγρό ανεβαίνουν στην κορυφή και σχηματίζουν μια σκωρία. Η σκωρία αφαιρείται αφαιρώντας την από την κορυφή του υγρού και απορρίπτοντάς την. Αφού αφαιρεθεί όλη η σκωρία από το υγρό, το μείγμα μειώνεται με υπερθέρμανση των υλικών.

Το στάδιο αναγωγής στην τήξη μετάλλων αποτελείται από την υπερθέρμανση των υγρών χημικών ουσιών για την απομάκρυνση τυχόν μορίων οξυγόνου που μπορεί να έχουν μείνει στο μείγμα. Αυτή η μείωση επιτυγχάνεται με την εισαγωγή μονοξειδίου του άνθρακα στον κλίβανο. Το υγρό που προκύπτει είναι το στοιχειακό μέταλλο με τη μορφή σιδήρου, κασσίτερου ή οποιουδήποτε άλλου είδους μεταλλεύματος που χρησιμοποιείται. Το υγρό χύνεται σε καλούπια και αφήνεται να κρυώσει και να στερεοποιηθεί στο τελικό προϊόν, το μέταλλο. Η ποσότητα της θερμότητας που απαιτείται για να συμβεί η φάση αναγωγής ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με τον τύπο του μεταλλεύματος που τήκεται και το σημείο τήξης του συγκεκριμένου βασικού μετάλλου.