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煤炭炉如何熔化铁

清爽的钥匙
酷炫的冬瓜
2023-02-14 00:58:10

化学中高炉炼铁的步骤是怎么样的?

最佳答案
跳跃的水壶
疯狂的大树
2025-07-02 04:56:16

炼铁用的设备叫高炉,也称为鼓风炉。它的形状像一个筒。炼铁的方法就是从炉顶加入矿石、焦炭和石灰石,从炉底部向炉内通入加压空气,在焦炭燃烧时,矿石、石灰石与焦炭一起发生反应,最终形成铁水和炉渣。

高炉内有这样几个区域,炉底是接装铁水的地方,叫炉缸,炉缸上面的部分叫炉腹,炉腹再往上的一段叫炉身(有时还可以再细分)。在炉身的顶部有一个加料装置,炉料(也就是矿石、焦炭和石灰石)就是从这里进入炉中的。在炉缸的上部沿炉子四周排列着十几到几十根鼓风的管子,管子接到炉子的风口,经过预热的空气和喷入炉内的燃料(如油或天然气等)就是通过这些管子喷入炉内的。此时进入炉内的预热空气可达900至1250摄氏度高温,这样的高温气体进入炉内后会与焦炭发生剧烈反应,生成煤气(一氧化碳)同时沿炉子内部上升,达到1650摄氏度,使炉料变成铁水和渣。炉腹是高炉最热的部位,因为那里是空气与焦炭激烈反应(也就是燃烧)的地方。为了保护外壳为钢板的炉子不被烧坏,人们在炉子的内部砌上耐火材料。在炉壁内还嵌有冷水循环系统、喷水装置等。由矿石生成的铁水聚集在炉缸内,炉缸装着出铁水的出铁口和出渣的出渣口。因为炉渣比铁水要轻,是飘浮在铁水上的,所以出渣口在出铁口的上方。大型高炉的出铁口和出渣口都不只一个。看看示意图吧。

高炉的生产是连续性的,一经点燃,没有特别情况就一直燃烧下去(通常高炉从开炉到停炉的时间可达十年以上)。炉身内会按层次地加装焦炭、矿石、石灰石。焦炭则是在炉底被点燃继而被热空气吹得剧烈燃烧,使矿石熔化出铁水,焦炭的灰烬则与石灰石、铁矿石残渣形成炉渣。炽热的煤气从燃烧区上升并加热了炉中添入的新炉料,然后再从炉顶的煤气管道导出。根据高炉的规模大小,出铁的多少及次数也不一样,一般的每昼夜出铁6~12次。大型高炉有2~5个铁口,轮流开口出铁。每次出铁间隔30~60分钟。放出来的铁水要流进铁水罐,然后被运到炼钢厂进行炼钢,也可以就近进行生铁的铸造。出铁时用电钻将出铁口打通,让铁水顺着铁水沟流入铁水罐。出完铁水后,用一种叫泥炮的机器将封堵出铁口用的堵口泥打进出铁口,封住这个出口。出铁后过一会儿就开始排放炉渣。炉渣有专门的渣罐来盛接,装满后运走。因为高炉是连续作业的,所以下面出渣时,炉内的剧烈燃烧依旧,当炉渣快出完时,正在炉渣上面熊熊燃烧的炉料也到了出渣口附近,此时的场面将非常壮观——有火焰从出渣口喷出。这时就要将出渣口封堵住。一般高炉有两个出渣口,现代一些巨型高炉减少了出渣量,便不再设出渣口,让炉渣随着铁水一起从出铁口流出,然后再清理掉炉渣。高炉出铁出渣的地方也叫高炉出铁场,这里是高炉最繁忙的地方。我们一般在电影电视上看到工人们挥汗在炉前工作的景像,其实都是在高炉出铁场拍摄的。铁水罐和炉渣罐大多是靠火车来运输的,因此在高炉的旁边总是有火车和铁轨的。

在18世纪以前,人们炼铁还没有使用焦炭而是使用煤或木炭。那时的高炉也很小,到20世纪初,美国的大型高炉也还只是日产几百吨铁。19世纪中期,人们发明了热风吹入高炉的方法而不再吹冷风,20世纪初革新了高炉鼓风机,高炉炼铁便得到了迅速的发展。现代的高炉高度为20多米到30多米,真径6到14米,每天可生产1千到1万吨生铁。

过去的小型高炉炉壁没有冷却设备,19世纪60年代高炉开始使用水进行冷却。冷却的方法有多种,而且因为高炉各区域的温度不一样,所采取的冷却方式也有所不同。有的地方用水箱,有的地方喷水,有的地方通风等等。带走高炉热量的水经冷却后再重复使用。

到此,我们算是对高炉及炼铁有了一个大概的认识了。其实高炉只是进行治炼的一个设备,与它相关的还有很多辅助系统设施。下面我们就来认识一下这些设备吧。

最新回答
感动的天空
无聊的月饼
2025-07-02 04:56:16

纯铁的熔点应该是1534度,煤火温度比理想状态比铁熔点高。但是煤火不是锅炉,温度有扩散的,并且:

1,因为水沸腾蒸发会吸收热量啊,所以降低的铁的温度,物理课的时候,纸杯烧水都可以的,煮沸的。

2,因为铁的熔点比水的沸点高,当温度达到100℃时,水不断的蒸发,带走了大量的热,使得温度永远没有办法达到铁的熔点,故不会融化。

淡然的便当
幸福的小熊猫
2025-07-02 04:56:16

先将一定量的煤炭装入炉内作为底焦,它的高度一般在一米以上。点火后,将底焦加至规定高度,从风口至底焦的顶面为底焦高度。然后按炉子的熔化率将配好的石灰石、金属炉料和层焦按次序分批地从加料口加入。

在整个开炉过程中保持炉料顶面在加料口下沿。经风口鼓入炉内的空气同底焦发生燃烧反应,生成的高温炉气向上流动,对炉料加热,并使底焦顶面上的第一批金属炉料熔化。熔化后的铁滴在下落到炉缸的过程中,被高温炉气和炽热的焦炭进一步加热,这一过程称为过热。

随着底焦的烧失和金属炉料的熔化,料层逐渐下降。每批炉料熔化后,燃料由外加的层焦补充,使底焦高度基本上保持不变,整个熔化过程连续进行。

应用领域:冲天炉主要应用于钢铁、冶金、矿山等行业。

炉料中的石灰石在高温炉气的作用下分解成石灰和二氧化碳。石灰是碱性氧化物,它能和焦炭中的灰分和炉料中的杂质、金属氧化物等酸性物质结合成熔点较低的炉渣。熔化的炉渣也下落到炉缸,并浮在铁水上。

在冲天炉内,同时进行着底焦的燃烧、热量的传递和冶金反应 3个重要过程。根据物理、化学反应的不同,冲天炉以燃烧区为核心,自上而下分为:预热带、熔化带、还原带、氧化带和炉缸等 5个区域。

由于炉气、焦炭和炉渣的作用,熔化后的金属成分也发生一定的变化。在铸铁的5大元素中,碳和硫一般会增加,硅和锰一般会烧损,磷则变化不大。铁水的最终化学成分,就是金属炉料的原始成分和熔炼过程中成分变化的综合结果。

犹豫的星月
平淡的咖啡豆
2025-07-02 04:56:16

钢铁厂把铁融化最常用的方法是高炉法。即为高温加热到达铁(铁矿石)的熔点,铁就会融化为铁水。高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉,并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。

此外把铁融化的方法还有:

直接还原法:在低于矿石熔化温度下,通过固态还原,把铁矿石炼制成铁的工艺过程。

熔融还原法:指不用高炉而在高温熔融状态下还原铁矿石的方法,其产品是成分与高炉铁水相近的液态铁水。开发熔融还原法的目的是取代或补充高炉法炼铁。

等离子法:利用等离子技术生产生铁的冶金过程,可减少能源的消耗,对环境污染很小,同时它还可以使生铁的生产成本约降低20%。

小巧的羽毛
繁荣的鱼
2025-07-02 04:56:16
那是氧气充分的情况下可以,家用的一氧化碳燃气灶温度一般在600度左右;焰心部分能到800左右,但真正接触到锅底的时候,只有600度这样了。铝的熔点是660.4℃,煤气灶的火是无法烧溶铝的。你可以拿根铝芯的电线试试。当然,家里的铝制锅都是参了其他金属的,熔点会更高;燃烧的时候在底部还有积碳适度隔热,更加烧不坏。

但是如果你在一氧化碳火焰上直喷氧气的话,就会激烈燃烧了!绝对在2000度以上!

鳗鱼白猫
动听的热狗
2025-07-02 04:56:16
1、铁的熔点是1536度,达到这个温度才会熔化。

2、纯铁是白色或者银白色的,有金属光泽熔点1538度、沸点2750度,能溶于强酸和中强酸,不溶于水。高炉中的铁中含碳,也就是铁合金,合金的熔点比组成它的单质熔点要低,因此高炉中的铁在1100摄氏度到1200摄氏度之间即可熔化。