冶金工业高炉反应(简述高炉冶炼过程的特点及三大主要过程)
钢铁冶金的主要工艺有哪些?
1、电炉底吹:通过置于炉底的喷嘴将NAr、COCO、CHO2等气体根据工艺要求吹入炉内熔池以达到加速熔化,促进冶金反应过程的目的。采用底吹工艺可缩短冶炼时间,降低电耗,改善脱磷、脱硫操作,提高钢中残锰量,提高金属和合金收得率。
2、黑色金属主要指铁及其合金,如钢、生铁、铁合金、铸铁等。冶炼是一种提炼技术,是指用焙烧、熔炼、电解以及使用化学药剂等方法把矿石中的金属提取出来;减少金属中所含的杂质或增加金属中某种成分,炼成所需要的金属。
3、钢铁生产工艺主要包括炼铁、炼钢、轧钢等流程,简要解释如下:(1)炼铁:就是把烧结矿和块矿中的铁还原出来的过程。焦炭、烧结矿、块矿连同少量的石灰石、一起送入高炉中冶炀成液态生铁(铁水),然后送往炼钢厂作为炼钢的原料。
4、钢厂完整工艺流程:采矿→选矿→烧结→炼铁→炼钢→热轧→冷轧→硅钢。辅助生产工艺:焦化、制氧、燃气、自备电、动力。铁粉是经过矿山开采由选矿厂生产的,铁份含量一般多在60%以上(越高越好),要从铁粉中得到铁,办法是采用高炉还原法。
5、硅含量大于25%);还有一类是铁合金(主要是锰铁和硅铁)。炼钢:实质上是将铁水(生铁)加温并添加不同的元素,通过吹氧等手段,使铁的含碳量降低到0.2-7%的冶炼过程。可炼出多种不同质地的钢。如加锰,就炼出锰钢;加镍、铬、钛就炼出不易生锈的钢。
6、粉末冶金:特殊材料的隐形魔法 金属粉末在高温下烧结,实现97%的原材料利用率,尤其在模具制造中,它扮演着关键角色,创造高性能与高精度的结合。
土法炼铁的原理及工艺流程
1、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。
2、土法炼钢的步骤如下。焦即焦炭,是将煤矿是在隔绝空气的情况下高温加热到1000℃得到的产物,焦炭比之不同煤炭能产生更高的温度,更耐烧,因此更适合用来冶炼。
3、在土中挖一坑洞,周围用石块堆砌,称为地炉。将铁矿石和木炭一层加一层的放在地炉中利用 自然 风力进行燃烧,利用木炭不完全燃烧产生的一氧化碳 ,使铁矿石中的氧化铁还原成铁,冷却后,取出铁块。这种炼铁法叫块炼铁。其炉温大约1000摄氏度左右,离纯铁的熔点(1534摄氏度)相差甚远。
4、在探索野外炼铁的过程中,首先需要准备的是烧制木炭。木炭是炼铁的主要燃料,同时也在过程中起到还原铁矿石的作用。 其次,寻找高含铁量的铁矿石至关重要。可以通过将大块的铁矿石砸碎,观察其成分,挑选出含铁量较高的矿石。 石灰石也是必不可少的材料,它有助于形成炉渣并促进其流动。
5、冶铁技术、工艺的发展 秦汉时期,高炉炼铁已成为一种经济而有效的炼铁方法。高炉炼铁从上边装料,下部鼓风,形成炉料下降和煤气上升的相对运动。燃料产生的高温煤气穿过料层上升,把热量传给炉料,其中所含一氧化碳同时对氧化铁起还原作用。
焦炭在高炉中的作用是什么
1、提供热量:焦炭在风口区燃烧生成二氧化碳并放出热量,这些热量几乎是高炉中矿石还原、融化的全部热源焦炭灰分低、进入风口去仍保持一定块度是保证燃烧情况良好的必需条件。提供碳:铁水中的碳元素主要来源于高炉冶炼过程的碳溶解过程,不同的碳含量赋予钢铁产品丰富多样的物理化学性能。
2、焦炭在高炉中的作用 发热剂:焦炭在风口前燃烧放出热量而产生高温,它使高炉内各种化学反应得以进行,并使渣、铁熔化。高炉冶炼所消耗的热量70—80%是由焦炭燃烧来提供的。还原剂:焦炭中的固定碳C和它燃烧后产生的.CO、H2与铁矿石中的各级氧化物反应后,将铁还原出来。
3、提供燃料:高炉冶炼焦炭主要负责提供燃料,为高炉提供足够的热量,在炉内高达1500℃的高温下,焦炭能够迅速燃烧,释放出大量热量,帮助高炉内的化学反应进行。
4、高炉炼铁时(以赤铁矿Fe2O3为例),主要反应方程式:C+O2=(点燃)=CO2+能量(提供热源,产生热量)CO2+C=(高温)=2CO(生成一氧化碳,为炼铁提供还原剂)3CO+Fe2O3=(高温)=2Fe+3CO2 故:焦碳在高炉里作为提供热能的燃料,还原剂。
5、炉渣)质铁的制备一般采用冶炼法。以赤铁矿或磁铁矿为原料,与焦炭和助溶剂在熔矿炉内反应,焦炭燃烧产生二氧化碳,二氧化碳与过量的焦炭接触就生成一氧化碳,一氧化碳和矿石内的氧化铁作用就生成金属铁。加入CaCO在高温下生成CaO除去铁矿石中的SiO,生成CaSiO(炉渣)。
石灰石在高炉炼铁中的作用
石灰石在高炉炼铁中的作用是除二氧化硅。因为铁矿石中有二氧化硅,碳酸钙和二氧化硅反应生成硅酸钙和二氧化碳就是炉渣。另外,添加焦炭的作用:1先和氧气反应生成二氧化碳。2和生成的二氧化碳反应生成一氧化碳。一氧化碳再作为还原剂和铁矿石(三氧化二铁或氧化亚铁或四氧化三铁)反应生成铁和二氧化碳。
去除有害元素。高炉炼铁的原料中包括铁矿石、焦炭和熔剂,其中熔剂又包括石灰石、白云石、萤石等,在高温下,焦炭中的碳与鼓入的空气中的氧燃烧生成的一氧化碳,在炉内上升过程中利用一氧化碳除去铁矿石中的氧,从而还原得到铁,而石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣,从而除去有害元素。
转化二氧化硅。炼铁过程中石灰石的作用是除去铁矿石带来的二氧化硅,高炉炼铁的原料中,石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转化成炉渣。
一方面,石灰石分解产生二氧化碳,与焦炭反应生成一氧化碳,起还原作用。更重要的是,石灰石能与铁矿石中的很多非金属(磷、硫等)杂质元素结合,生成“炉渣”,浮在上层,便于与铁水分离。
炼铁的工艺以及他的设备和作用
1、炼铁设备是钢铁厂的核心之一,主要包括高炉、热风炉和除尘设备等。高炉是炼铁的主要设备,通过在高炉内加入铁矿石、焦炭和熔剂,经过高温还原反应,将铁矿石中的铁元素还原成液态生铁。热风炉则为高炉提供高温热风,以提高炼铁效率。除尘设备则用于减少炼铁过程中产生的粉尘污染,保护环境。
2、高炉炼铁生产是冶金(钢铁)工业最主要的环节。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。
3、炼铁原理与设备/ 高炉核心/:巨大的圆筒形炉体,由喉部、身躯、腰部到腹部,生成铁水、渣和煤气。热风炉作为关键组件,蓄热式设计可将风温提升至惊人的1450°C。 环保伙伴/:高炉除尘器确保煤气清洁,鼓风机则提供氧气和动力支持。
4、完成渣、铁口和各种炉前专用设备的维护工作。制作和修补撇渣器、出铁主沟及渣、铁沟。更换风、渣口等冷却设备及清理渣铁运输线等一系列与出渣出铁相关的工作。 高炉基本操作制度:,高炉炉况稳定顺行:一般是指炉内的炉料下降与煤气流上升均匀,炉温稳定充沛,生铁合格,高产低耗。
5、现在炼钢的工艺设备有2种,即转炉、电炉。炼铁厂的铁水一般温度在1350度左右(低于1200就会开始凝固了),加入到炼钢炉,吹入氧气,再配以脱硫造渣剂(石灰石)、铁合金(用于调整成分)、废钢(调整温度、降低成本)等,最后出钢,通过模铸或连铸的方式生产出钢锭或连铸坯,以后再送往轧钢厂。
6、包括焦化、烧结、球团、炼铁、炼钢、连铸、热轧、冷轧等主要生产工艺流程以及制氧、发电、海水淡化等配套公辅系统,年产生铁898万t,钢坯970万t,钢材912万t。