A különböző vasércekbarnás vagy fekete színűek, amelyek a vasat oxidja, karbonátja, illetve szulfidja formájában tartalmazzák.
A vasionoknakfontosbiológiaiszerepük van. Minden lélegző (anyagcseréjéhez oxigént felhasználó) élőlény életműködéséhez nélkülözhetetlen, sőt a növények fotoszintézisében is fontos. A vérben megtalálható oxigénszállító molekulának, a vörös színű hemoglobinnak is alkotórésze.
A vas előállítására több módszer is alkalmas.
Tiszta elemi vasat elő lehet állítani a vas oxálsavval alkotott sójának, a vas-oxalátnak a hevítésével, amikor szén-dioxid felszabadulása mellett a fém finom eloszlású por alakjában marad vissza. Ez az ún. pirofórosvas a levegővel érintkezve (például a kémcsőből kiszórva) erős szikrázás közben azonnal elég. Ennek az előállítási módszernek tehát nincs ipari jelentősége. A vas elvileg előállítható aluminotermiával is. Az ehhez szükséges alumínium kinyerésének költségei miatt az eljárás nagyon drága. |
A vas ipari előállítása vasércből szénnel való redukció útján történik. Az ehhez szükséges kokszot kőszénből nyerik.
A vasérc dúsítása (a vasat nem tartalmazó, úgynevezett meddőkőzet nagy részének eltávolítása) és pörkölése (a vasvegyületek oxiddá alakítása) után a vas-oxidot tartalmazó anyagot a koksszal keverve adagolják a nagykohóba. Alulról forró levegőt vezetnek be. Az endoterm reakcióhoz szükséges hőmérsékletet a szén egy részének égése biztosítja, így a kohó alsó terében a hőmérséklet még a befúvott forró levegőénél is magasabb:
A kohó legmagasabb hőmérsékletű, alsó részében a szén redukálja a vasat, közben a szén égésekor keletkező szén-dioxid is redukálódik. A kohó felsőbb, kevésbé forró részében ez a szén-monoxid redukálja a fém-oxidot. A nagy sűrűségűnyersvas a kohó alján gyűlik össze.
A keletkező elemi vasat a fölötte összegyűlő, kisebb sűrűségű salak védi meg a visszaoxidálódástól. A salak a vasércben lévő meddőkőzet és az ún. salakképző anyagok reakciója során jön létre. Hazánkban a meddőkőzet leggyakrabban szilíciumvegyületeket tartalmaz, ezért általában mészkövet alkalmaznak salakképzőként: |
A nyersvas nem tiszta, elemi vas. Fő ötvözőanyaga a redukcióhoz használt szén, de más elemeket (pl. szilíciumot, mangánt ) is tartalmaz. A 3-4%-os széntartalom miatt a nyersvas rideg, törékeny. Az acélgyártás lényege a vas széntartalmának csökkentése 1,7% alá, s így a vas fizikai sajátságainak (rugalmasság, megmunkálhatóság) javítása. Többféle módszert alkalmaznak, de mindegyiknek az a lényege, hogy a nyersvasból kiégetik a szenet. Ehhez vagy a levegő oxigénjét vagy tiszta oxigéngázt használnak. Korábban volt olyan eljárás is, amelyben rozsdás ócskavasat adagoltak a nyersvashoz (úgynevezett Siemens-Martin-eljárás). Ennek oxigéntartalma is reagált a nyersvasban lévő szénnel, így a már elkorrodálódott vasat is újra felhasználhatóvá tudták alakítani.
Az acél tulajdonságait további hőkezeléssel (például: edzés, megeresztés ), illetve ötvözésselalakítják a felhasználás céljai szerint.
21. századi közoktatás - fejlesztés, koordináció (TÁMOP-3.1.1-08/1-2008-0002)
