发布时间:2025-03-04 00:16:01 作者 :冶金资讯 围观 : 0次
大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于焦炭炼生铁的问题,于是小编就整理了4个相关介绍焦炭炼生铁的解答,让我们一起看看吧。
炼一吨生铁需要的焦炭和铁砂的具体数量会因炼铁工艺、原料品质、生产设备等因素而有所不同。通常,冶炼1吨生铁需要1.5-2.0吨铁矿石、0.4-0.6吨焦炭、0.2-0.4吨熔剂,总计需要2-3吨原料。
一、炼铁
Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2高温还原反应
Fe3O4+4CO==3Fe+4CO2高温,还原反应
二、炉渣的形成
CaCO3=CaO+CO2高温
氧化钙+二氧化硅=氧化钙高温
炼铁的化学反应原理
高炉生产是连续的。在生产过程中,铁矿石、焦炭和熔剂从炉顶连续装料,热风从高炉下部的风口吹入,并注入石油、煤或天然气等燃料。装入高炉的铁矿石主要是铁和氧的化合物。在高温下,焦炭中的碳和注射液中的碳燃烧产生的一氧化碳会将铁矿石中的氧气带走,得到铁。这个过程叫做还原。
焦炭还原氧化铁,共分为三步:其化学方程式如下:
其中第二和第三个反应是可逆反应。炼制1吨生铁所需焦炭的实际用量,远高于按照化学方程式计算所需的量,且从高炉炉顶出来的气体中含有没有利用的CO气体。
开始,炼铁工程师们认为是CO与铁矿石接触不充分之故,于是设法增加高炉的高度。然而,令人吃惊的是,高炉增高后,高炉尾气中的比例竟然没有改变。这成了炼铁技术中的科学悬念。直到十九世纪下半叶,法国科学家勒沙特列经过深入的研究,才将这一迷底解开。原来,产生上述现象的原因是反应第二步反应和第三步反应均是可逆反应,在高炉中Fe2O3和CO反应也不能全部转化为Fe和CO2。这就是炼铁高炉尾气中含有20%左右一氧化碳的原因。
中国古代炼铁铸铁和生铁炼钢一直是主要方法。
我国炼铁始于春秋时代。那时候的炼铁方法是块炼铁,即在较低的冶炼温度下,将铁矿石固态还原获得海绵铁,再经锻打成的铁块。冶炼块炼铁,一般采用地炉、平地筑炉和竖炉3种。我国在掌握块炼铁技术的不久,就炼出了含碳2%以上的液态生铁,并用以铸成工具。战国初期,我国已掌握了脱碳、热处理技术方法,发明了韧性铸铁。战国后期,又发明了可重复使用的“铁范”(用铁制成的铸造金属器物的空腹器)。西汉时期,出现坩埚炼铁法。同时,炼铁竖炉规模进一步扩大。1975年,在郑州附近古荥镇发现和发掘出汉代冶铁遗址,场址面积达12万m2,发掘出两座并列的高炉炉基,高炉容积约50m3。西汉时期还发明了“炒钢法”,即利用生铁“炒”成熟铁或钢的新工艺,产品称为炒钢。同时,还兴起“百炼钢”技术。东汉(公元25~220年),光武帝时,发明了水力鼓风炉,即“水排”。我国古代水排的发明,大约比欧洲早1100多年。汉代以后,发明了灌钢方法。《北齐书·綦母怀文传》称为“宿钢”,后世称为灌钢,又称为团钢。这是中国古代炼钢技术的又一重大成就。古代块炼铁是通过将铁矿石与木炭一起加热,使其在高温下发生还原反应而得到的。这个过程中,木炭提供了还原剂,将矿石中的氧气去除,得到纯净的铁。
而生铁是通过高炉冶炼铁矿石得到的,这个过程中矿石与焦炭在高温下反应,产生液态铁和副产物。块炼铁和生铁都是铁的原始形态,块炼铁含有较高的杂质,而生铁则含有较低的杂质。
到此,以上就是小编对于焦炭炼生铁的问题就介绍到这了,希望介绍关于焦炭炼生铁的4点解答对大家有用。