Bijih besi
berbasis perusahaan baja Kaiser Steel. Menurut Biro Australia Ekonomi Pertanian dan Sumberdaya, bahwa sumber daya sedang digunakan sampai pada tingkat dari 324 juta ton per tahun, dengan harga diperkirakan akan meningkat selama tahun-tahun mendatang. Para ahli Dr Gavin Mudd (Monash University) dan Jonathon Hukum (CSIRO) berharap untuk dapat pergi dalam waktu 30 sampai 50 tahun (Mudd) dan 56
tahun (UU). Pada akhir 2010, penambang bijih besi terkemuka di kompleks Pilbara- Rio Tinto, BHP dan Fortescue Metals semua Grup mengumumkan investasi modal yang signifikan dalam pengembangan tambang yang ada dan infrastruktur terkait (rel, pelabuhan, pengiriman). Kolektif industri telah menyatakan tujuan untuk meningkatkan produksi sampai 1 Milyar ton per tahun pada tahun 2020. [Sunting]
Smelting Artikel utama: ledakan tungku dan bloomery Bijih besi terdiri dari atom oksigen dan besi terikat bersama menjadi molekul. Untuk mengubahnya menjadi besi metalik itu harus dilebur atau dikirim melalui proses reduksi langsung untuk menghilangkan oksigen. Oksigen-besi ikatan yang kuat, dan untuk menghilangkan besi dari oksigen, ikatan unsur kuat harus disajikan untuk melampirkan oksigen.
Karbon digunakan karena kekuatan ikatan karbon-oksigen lebih besar daripada ikatan besi-oksigen, pada suhu tinggi. Dengan demikian, bijih besi harus bubuk dan dicampur dengan kokas, harus dibakar dalam proses peleburan. Namun, tidak sepenuhnya sesederhana itu, karbon monoksida merupakan bahan utama dari oksigen kimia pengupasan dari besi. Dengan demikian, peleburan
besi dan karbon harus disimpan di sebuah negara oksigen (mengurangi) kekurangan untuk mempromosikan pembakaran karbon untuk menghasilkan CO tidak CO2. Ledakan udara dan arang (coke): 2 C + O2  2 CO
Karbon monoksida (CO) adalah agen reduksi utama. Tahap Satu: 3 Fe2O3 + CO  2 Fe3O4 + CO2 Tahap Dua: Fe3O4 + CO  FeO + CO2 3 Tahap Tiga: FeO + CO  Fe + CO2 Kalsinasi kapur: CaCO3  CaO + CO2 Lime bertindak sebagai fluks: CaO + SiO2  CaSiO3
Dimasukkannya bahkan sejumlah kecil dari beberapa elemen dapat memiliki efek mendalam pada karakteristik perilaku batch dari besi atau operasi peleburan. Efek ini dapat menjadi keduanya baik dan buruk, beberapa serempak buruk. Beberapa bahan kimia yang sengaja ditambahkan seperti fluks yang membuat tanur yang lebih efisien. Yang lain akan ditambahkan karena mereka membuat besi
lebih cair, lebih keras, atau memberikan beberapa kualitas yang diinginkan lainnya. Pilihan bijih, bahan bakar, dan fluks menentukan bagaimana berperilaku dan terak karakteristik operasional dari besi yang dihasilkan.Bijih besi Idealnya hanya berisi besi dan oksigen. Pada kenyataannya hal ini jarang terjadi. Biasanya, bijih besi mengandung sejumlah unsur yang sering tidak diinginkan dalam baja modern. [Sunting]
Silikon Silika (SiO2) hampir selalu hadir dalam bijih besi. Sebagian besar adalah slagged off selama proses peleburan. Pada suhu di atas 1300 °C beberapa akan berkurang dan membentuk paduan dengan besi. Para panas tungku, silikon lebih akan hadir dalam besi. Hal ini tidak jarang untuk menemukan sampai dengan 1.5% Si pada besi cor Eropa dari 16 ke abad 18. Efek utama
dari silikon adalah untuk mempromosikan pembentukan besi abu-abu. Gray besi kurang rapuh dan lebih mudah untuk menyelesaikan dari besi putih. Hal ini lebih disukai untuk casting tujuan untuk alasan ini. Turner (1900, hlm 192-197) melaporkan bahwa silikon juga mengurangi penyusutan dan pembentukan lubang sembur, menurunkan jumlah coran yang buruk. [Sunting]
Fosfor Fosfor (P) memiliki empat efek besar pada besi: peningkatan kekerasan dan kekuatan, temperatur solidus rendah, fluiditas meningkat, dan sesak dingin. Tergantung pada tujuan penggunaan untuk besi, efek ini baik atau buruk. Bijih rawa sering memiliki kandungan Fosfor tinggi (Gordon 1996, hal 57). Kekuatan dan kekerasan dari besi meningkat dengan konsentrasi fosfor. 0.05% fosfor dalam
besi tempa membuat sekeras baja karbon menengah. Besi fosfor yang tinggi juga dapat dikeraskan dengan memalu dingin. Efek pengerasan adalah benar untuk setiap konsentrasi fosfor. Fosfor lebih, semakin sulit menjadi besi dan lebih dapat mengeras dengan memalu. Pembuat baja modern dapat meningkatkan kekerasan sebanyak 30%, tanpa mengorbankan perlawanan shock dengan mempertahankan
kadar fosfor antara 0.07 dan 0.12%. Hal ini juga meningkatkan kedalaman pengerasan akibat pendinginan, tetapi pada saat yang sama juga menurunkan kelarutan karbon dalam besi pada suhu tinggi. Hal ini akan menurun kegunaannya dalam pembuatan baja blister (sementasi), dimana kecepatan dan jumlah penyerapan karbon adalah pertimbangan utama. Penambahan fosfor memiliki sisi bawah. Pada
konsentrasi yang lebih tinggi dari besi 0.2% menjadi semakin dingin pendek, atau rapuh pada suhu rendah. Dingin singkat ini terutama penting untuk besi bar. Meskipun, bar besi biasanya bekerja panas, penggunaannya sering membutuhkan itu untuk menjadi tangguh, ditekuk, dan tahan terhadap kejutan pada suhu kamar. Sebuah kuku yang hancur ketika dipukul dengan palu atau roda kereta
yang pecah ketika menabrak batu tidak akan menjual dengan baik. Konsentrasi yang cukup tinggi membuat setiap fosfor zat besi tidak dapat digunakan (Rostoker dan Bronson 1990, hal 22).Efek dari sesak dingin diperbesar oleh suhu. Jadi, sepotong besi yang benar-benar berguna di musim panas, mungkin menjadi sangat rapuh di musim dingin. Ada beberapa bukti
bahwa selama Abad Pertengahan yang sangat kaya mungkin memiliki pedang fosfor tinggi untuk musim panas dan pedang fosfor rendah untuk musim dingin (Rostoker dan Bronson 1990, hal 22). Hati-hati kontrol fosfor dapat sangat bermanfaat dalam casting operasi. Fosfor menekan temperatur likuidus, memungkinkan besi untuk tetap cair lebih lama dan meningkatkan fluiditas.Penambahan 1% dapat melipatgandakan
jarak besi cair akan mengalir (Rostoker dan Bronson 1990, hal 22). Efek maksimum, sekitar 500 °C, dicapai pada konsentrasi 10.2% (Rostocker dan Bronson 1990, hal 194). Untuk pekerjaan pengecoran Turner merasa besi yang ideal telah fosfor 0.2-0.55%. Besi yang dihasilkan cetakan diisi dengan void yang lebih sedikit dan juga menyusut kurang. Pada abad ke-19 beberapa produsen besi cor besi
dekoratif digunakan dengan fosfor hingga 5%. Fluiditas yang ekstrem memungkinkan mereka untuk membuat coran yang sangat kompleks dan halus. Tapi, mereka tidak bisa bantalan berat, karena mereka tidak memiliki kekuatan (Turner 1900, hlm 202-204). Ada dua solusi untuk besi fosfor tinggi. Yang tertua, dan termudah, adalah menghindari. Jika Anda bijih besi yang dihasilkan
dingin pendek, orang akan mencari sumber baru bijih besi. Metode kedua melibatkan oksidasi fosfor selama proses denda dengan menambahkan oksida besi. Teknik ini biasanya berhubungan dengan puddling pada abad ke-19, dan tidak mungkin telah dipahami sebelumnya. Misalnya Ishak Zane, pemilik Pekerjaan Besi Marlboro tampaknya tidak tahu tentang hal itu pada tahun
1772. Mengingat reputasi untuk menjaga Zane mengikuti perkembangan terbaru, teknik ini mungkin tidak diketahui oleh ironmasters Virginia dan Pennsylvania. Fosfor adalah kontaminan merugikan karena membuat baja rapuh, bahkan pada konsentrasi sesedikit 0.6%. Fosfor tidak dapat dengan mudah dihapus oleh fluks atau peleburan, dan bijih besi sehingga umumnya harus rendah fosfor untuk
mulai dengan.Pilar besi dari India yang tidak berkarat dilindungi oleh komposisi fosfat. Asam fosfat digunakan sebagai konverter karat karena zat besi fosfat kurang rentan terhadap oksidasi. [Sunting]
Aluminium Sejumlah kecil aluminium (Al) yang hadir dalam bijih banyak (sering sebagai tanah liat) dan batu gamping beberapa. Yang pertama dapat dihapus dengan mencuci bijih sebelum peleburan. Sampai pengenalan tungku batu bata berbaris, jumlah kontaminasi aluminium cukup kecil sehingga tidak memiliki efek pada baik besi atau bijih. Namun, ketika batu bata mulai digunakan untuk