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工业上高炉炼铁的原料有哪些?原理是什么

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工业上高炉炼铁的原料有哪些?原理是什么

高炉炼铁的原料,焦炭、含铁矿石,天然富块矿及烧结矿和球团矿和熔剂石灰石、白云石。

原理: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(有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料)中的碳同鼓入空气中的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。铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣,从渣口排出。

产生的煤气从炉顶排出,经除尘后,作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。高炉冶炼的主要产品是生铁 ,还有副产高炉渣和高炉煤气。

扩展资料

合理配煤:

通过合理配煤,不仅可以减少资金消耗,还可以根据煤种的特点进行调整配比,使其性能达到最佳 。要想降低能源方面的资金消耗的话就要将眼光放到一些产量高、价格低但性能并不是特别好的煤种上。

例如褐煤,这种煤因为煤化较低,导致含有水分较高,燃烧产生的热量也较少,但其含有的硫元素较少,可磨性也很好,可以满足高炉喷吹所需煤的要求,在生产中就可以适当的应用,通过科学的调整配比,就可以既降低资金的投入又可以减少含水量高带来的不利影响。

提高燃烧效率:

当前情况下,高炉喷煤技术已经比较熟练,这时考虑如何提高煤粉的燃烧效率就成为优化技术的又一重要突破口。就喷入煤粉之后而言,煤粉在炉内发生燃烧,那么如何提升燃烧速度是要重点考虑的,加入助燃剂和降低煤粉燃点都是比较好的办法。

其中加入助燃剂已经处于研究之中的状态,根据实验结果表明,加入适当的助燃剂可以有效的缩短煤粉的点燃时间,使煤粉的燃烧速率得到显著提高。

参考资料:

-高炉

参考资料:

-高炉炼铁

铁是什么做的?

生产时,从炉顶(一般炉顶是由料种与料斗组成,现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶)不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂,从高炉下部的风口吹进热风(1000~1300摄氏度),喷入油、煤或天然气等燃料。

装入高炉中的铁矿石,主要是铁和氧的化合物。在高温下,焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来,得到铁,这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁,铁水从出铁口放出。

铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣,从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出,经除尘后,作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压,用导出的部分煤气发电。

至于你说为什么会炼出生铁,是因为碳和铁在高温下反应生成碳化铁。

碳化铁也是铁冶金中的渗碳体,生铁和钢的很多性能都与碳化铁的存在有关。

碳化铁是一种比较特殊的碳化物。可以根据成键的特点把碳化物分成三类:

(1)离子型(盐型)碳化物,如CaC2、 Al4C3等。这类碳化物的热稳定性都很高,能被水、稀酸所分解:

CaC2+2H2O=C2H2+Ca(OH)2

Al4C3+12H2O=3CH4+4Al(OH)3

(2)金属型(间充型)碳化物,如TiC、WC等。这类碳化物有金属光泽,能导电,熔点高、硬度大,很难被水、稀酸所分解。

(3)共价型碳化物,如SiC、B4C等。这类化合物硬度大(接近金刚石)、熔点高,具有化学惰性。

碳化铁的键型是比较特殊的,被看作是介于典型的离子型碳化物和金属型碳化物之间的过渡情况。从性质上看,碳化铁像金属型碳化物那样,也能导电,但它们比金属型碳化物的熔点低、硬度小,化学活性也较大。它能被水、稀酸所分解,这一点与离子型碳化物相似,但不同于金属型碳化物。

从结构上来看,金属结构都是由金属原子紧密堆积而形成的晶体,在金属的晶格中存在有空隙。如果空隙的大小可以容纳1个碳原子的话,即可以形成间充型(金属型)碳化物。根据几何学的计算结果,如果金属原子的半径大于1.3×10-10m时,就可以在该金属的正八面体的空隙中容纳碳原子,即可以形成金属型碳化物。并且由于碳原子进入间充位置,使金属晶格进一步坚固,这也就是金属型碳化物的熔点高、硬度大的原因。铁的原子半径比1.3×10-10m稍小一些(钴、镍、锰、铬的原子半径也是如此),因此它不能形成典型的金属型碳化物。相反地,碳原子挤入空隙时,使铁的晶格明显地发生畸变,结构变得复杂起来,甚至碳原子间也有了直接的相互作用。因此,在结构上可以认为它是含有碳链的畸变了的金属晶格,这可能也就是碳化铁具有不同于金属型碳化物的一些性质的原因。

铁是用高炉以焦炭为燃料,用铁矿石和石炭石为原料炼得。铁矿石通常是磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿等。

铁元素,原子序数26,铁单质化学式:Fe。纯铁是白色或者银白色的,有金属光泽。熔点1538℃、沸点2750℃,能溶于强酸和中强酸,不溶于水。铁有0价、+2价、+3价和+6价,其中+2价和+3价较常见,+6价少见。

扩展资料:

铁在生活中分布较广,占地壳含量的4.75%,仅次于氧、硅、铝,位居地壳含量第四。纯铁是柔韧而延展性较好的银白色金属,用于制发电机和电动机的铁芯,铁及其化合物还用于制磁铁、药物、墨水、颜料、磨料等。

是工业上所说的“黑色金属”之一(另外两种是铬和锰)(其实纯净的生铁是银白色的,铁元素被称之为“黑色金属”是因为铁表面常常覆盖着一层主要成分为黑色四氧化三铁的保护膜)。另外人体中也含有铁元素,+2价的亚铁离子是血红蛋白的重要组成成分,用于氧气的运输。

-铁

标签: 高炉 空隙 用于
 
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