铁的冶炼过程的反应.docx
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1、铁的冶炼炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等,其原理是矿石在特定的气氛中(还原物质CO、H2、C;适宜温度等)通过物化反应获取还原后的生铁。生铁除了少部分用于铸造外,绝大部分是作为炼钢原料。高炉炼铁是现代炼铁的主要方法,钢铁生产中的重要环节。由于技术经济指标良好,工艺简单,生产量大,劳动生产率高,能耗低,高炉法生产的铁占世界铁总产量的95以上。 高炉炼铁示意图高炉是近似于圆柱形的炉子,它的外面包以钢板,内壁砌以耐火砖,整个炉子建筑在很深的混凝土基础上。高炉生产时,从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石),从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的
2、氧燃烧生成的一氧化碳和氢气,在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧,从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣,从渣口排出。产生的煤气从炉顶导出,经除尘后,作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。原料:铁矿石、溶剂、燃料铁矿石自然开采的矿石,无论在化学成分、物理状态等各方面,都很难满足高炉冶炼的要求,必须经过破碎、筛分、选矿、造块、混匀等准备处理,以品位高、成分、粒度均匀稳定的状态供应高炉。冶金工业常用的铁矿石有以下四种。矿种主要成分理论含铁量自然含铁量赤铁矿Fe2O370%50%60%磁铁矿Fe3O472.4%40%70%褐铁矿2Fe2O33H2O59.8
3、%37%55%菱铁矿FeCo348.2%低溶剂矿石中的脉石和燃料中的灰分,都含有一些熔点很高的化合物(如SiO2熔点为1625,Al2O3熔点为2050),它们在高炉冶炼的温度下,不能熔化成液体,因而不能使它们很好地与铁液分离,同时也使炉子的操作发生困难。加入熔剂的目的在于其与这些高熔点的化合物形成低熔点的炉渣,以便在高炉冶炼温度下完全液化,并保持相当的流动性,以达到很好地与金属分离之目的,保证生铁的质量。根据熔剂的性质,可分为碱性熔剂和酸性熔剂。采用哪一种熔剂要根据矿石中脉石和燃料中灰分的性质来决定。由于天然矿石中脉石大多数为酸性,焦炭灰分也都是酸性的,所以通常都使用碱性熔剂,如石灰石。酸性
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