赤铁矿炼铁的原理图片,工业上用赤铁矿石炼铁的原理

首页 > 教育 > 作者:YD1662024-04-24 14:22:33

矿石,石灰石焦炭从炉顶倒入,炉下部鼓入热空气(1300℃以上),在炉体内与物料发生氧化还原反应,焦炭被氧化为一氧化碳,一氧化碳将铁从铁矿石中还原出来,以铁水的形式从炉底流出,石灰石和铁矿石中的杂质反应,形成炉渣漂浮于铁水之上,从出渣口清出。

大家注意示意图中的三条路径,紫色的是产生还原剂一氧化碳的过程,橘红色的是铁矿石还原出铁水的过程,灰色的是去除杂质的过程。

此时的铁称之为“生铁”,仍然含有较多的杂质(含碳量大于2%,还有很多其他杂质),很脆易断,距离“钢铁”还差得很远。

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百炼成钢

生铁若要百炼成钢,还要改进杂质成分,不同杂质有增有减。其中最主要的是要要进一步将含碳量降低到2%以下。

炼钢,可以借助三种设备,转炉、平炉和电炉

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转炉的工作方式相对比较简单,我们简单介绍一下。

炼钢开始时,向转炉内注入1200~1300 ℃的液态生铁以及一定量的废钢和生石灰,然后鼓入空气、转动转炉使其直立起来。在这一过程中,液态生铁表面会发生剧烈反应,使硅、锰元素氧化生成炉渣,并利用对流作用使反应充分进行。经过一段时间,钢液中只剩下少量的硅元素与锰元素时,碳元素开始氧化,生成一氧化碳并释放出大量热量,使钢液剧烈沸腾,溢出炉口的一氧化碳会燃烧产生巨大的火焰。最后,磷元素也会发生氧化反应并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁与生石灰反应生成磷酸钙和硫化钙从而形成炉渣。当磷元素、硫元素逐渐减少,火焰消退,炉口出现褐色的四氧化三铁蒸汽时,钢便已经炼成。最后,将转炉转到水平位置,钢水倾至钢水包内,再加入脱氧剂进行脱氧。

经历了高炉的千锤百炼,又在转炉里百转千回,一炉好钢才真正成材。

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人又何尝不是如此,磨难的锤炼让人意志坚定,人情世故让人进退得当,好钢不仅坚固,更具韧性;人心既要内方,也要外圆。

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