一、高炉炼铁的原理是什么?
高炉炼铁是一个复杂的过程它使用的原料有铁矿石、石灰石和焦炭。在高炉内发生的反应主要分三部分,第一部分是制备还原剂的过程,第二部分是冶铁的主要原理,第三部分是除去杂质,形成炉渣的过程。但高炉冶炼出的铁并不纯,还含有少量的杂质,因此被称为生铁。
炼铁时将原料铁矿石、焦炭和石灰石按一定比例分层加入高炉(炼铁炉)中,被热风炉加热过的大量富氧空气从进风口吹入高炉,使焦炭燃烧生成二氧化碳,二氧化碳再与上层炽热的焦炭反应还原成一氧化碳。
一氧化碳从炉顶加入并与不断下降的铁矿石发生反应。其中铁的氧化物逐步被还原成液态的铁,俗称铁水。被还原出来的液态铁积累到一定程度后,由炉底放出。
而炼铁时加入的石灰石起造渣作用,目的是使铁矿石中熔点很高的脉石(其主要成分是二氧化硅)与石灰石反应,生成浮于铁水之上的硅酸钙等,形成炉渣而与铁水分离。
中国高炉炼铁
高炉炼铁现状
中国的高炉炼铁行业以近于饱和,尽管有着世界最高的产量,但不论是生产成本还是经济收益都差于世界水平,从而导致在世界市场的竞争力不足,对高炉炼铁的可持续发展铺满障碍。
其中先进的高炉炼铁厂与落后的高炉炼铁厂共存,并且中小型高炉过多,存在着不符合规定的高炉炼铁厂,在生产上无法做到低成本、低消耗、低污染,无视市场的饱和状态,最终导致供大于求,成品低廉。由于这种不良的市场环境,使得中国的高炉炼铁在环保能源问题上存在缺陷。
而我国也作出了相应的对策:为化解过剩的产能,在 2016 年各种政策方案相继颁布,大力推进供给侧结构性改革,使钢铁价格稍有回升,不过并未能解决产量过剩这一问题,在经济收益上稍有改观,根本问题却依然存在。
技术指标
由我国的行业标准规定大于 4000m3高炉为大型高炉,而大型高炉生产率是小型高炉的数倍,所以我国的大型高炉为高炉炼铁技术起到了带动作用。
在其中大高炉的平均炉容约为 4568.75m3,平均利用系数约为 2.085t/(m3.d). 大高炉的平均焦比与煤比分别为 349.4kg/t、159.76kg/t,平均富氧率为 3.36%。
由于中国的矿石品位较低,因此为保证大型高炉的稳定性,大多采用外国进口的原料,其中烧结矿、球团矿和块矿的比例为约为 71.5%、19.7%、8.7%。我国包括中小型高炉在内的燃料比为 539.72kg/t 焦比和煤比分别为 361.02kg/t、141.72kg/t,风温为 1153.96℃。
而国外先进水平的燃料比均低于 500kg/t。
以上内容参考:科普中国-铁是怎样炼成的——高炉炼铁
以上内容参考:百度百科-高炉炼铁
二、炼铁的基本原理?
炼铁是把从自然界开采出来的铁矿石变成生铁的一个过程。自然界中的铁矿石都是以+3价或者+2价的氧化态存在的,在高炉炼铁的时候,通过还原剂(现在一般是用焦炭以及焦炭和氧气反应生成的一氧化碳)把矿石中的铁元素还原成单质的状态。在这个过程中,被还原出来的铁,因为温度很高,以液态的形式往下部流动富集,而且有大量的焦炭溶解在铁液中,形成生铁;矿石中不和焦炭反应的氧化硅氧化钙等形成高炉渣,因为密度比铁小,在铁液的上部。整个炼铁的过程是一个还原的过程。
三、炼铁的原理化学方程式
炼铁的原理化学方程式:FeO+CO=Fe+CO2、Fe0+C=Fe+CO。炼铁的原理是将铁矿石、油、煤、焦炭等原料放入高炉中加热,将铁中的氧夺取出来从而形成铁的过程。
高炉冶炼用的原料主要由铁矿石、燃料(焦炭)和熔剂(石灰石)三部分组成。高炉炼铁的特点:规模大,不论是世界其它国家还是中国,高炉的容积在不断扩大,如我国宝钢高炉是4063m3。
生铁是高炉产品(指高炉冶炼生铁),而高炉的产品不只是生铁,还有锰铁等,属于铁合金产品。锰铁高炉不参加炼铁高炉各种指标的计算。高炉炼铁过程中还产生副产品水渣、矿渣棉和高炉煤气等。
炼铁的原理(怎样从铁矿石中炼出铁)用还原剂将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁.铁氧化物(Fe2O3、Fe3O4、FeO)+还原剂(C、CO、H2)铁(Fe)。
炼铁过程方程式:1、造气:CO2+C=高温=2CO;2、炼铁:Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2;3、造渣:CaCO3=高温=CaO+CO2↑、CaO+SiO2=高温=CaSiO3。
四、工业炼铁的原理是什么?
工业炼铁的原理: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。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。
将含铁原料(烧结矿、球团矿或铁矿)、燃料(焦炭、煤粉等)及其它辅助原料(石灰石、白云石、锰矿等)按一定比例自高炉炉顶装入高炉,并由热风炉在高炉下部沿炉周的风口向高炉内鼓入热风助焦炭燃烧(有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料),在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气。
原料、燃料随着炉内熔炼等过程的进行而下降,在炉料下降和上升的煤气相遇,先后发生传热、还原、熔化、脱炭作用而生成生铁,铁矿石原料中的杂质与加入炉内的熔剂相结合而成渣,炉底铁水间断地放出装入铁水罐,送往炼钢厂。
扩展资料
高炉炼铁的特点:规模大,不论是世界其它国家还是中国,高炉的容积在不断扩大,如我国宝钢高炉是4063立方米,日产生铁超过10000吨,炉渣4000多吨,日耗焦4000多吨。
国内单一性生铁厂家,高炉容积也以达到500左右立方米,但多数仍维持在100-300立方米之间,甚至仍存在100立方米以下的高耗能高污染的小高炉,其产品质量参差不齐,公布分散,不具有期规模性,更不能与国际上的钢铁厂相比。
参考资料来源:百度百科-炼铁 (提炼工艺过程)
五、初中化学,关于炼铁原理??????
炼铁原理:在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的二氧化碳,二氧化碳和焦炭生成一氧化碳,一氧化碳把铁从铁矿石(铁的氧化物)中还原出来。
化学方程式为C+O2=CO2(点燃)
CO2+C=CO(高温)
3CO+
Fe2O3=
高温=
2Fe
+
3CO2
六、炼铁原理化学方程式 炼铁原理的化学方程式
1、原理:一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳,化学反应方程式为:Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2;反应物中的氧化铁中的铁显+3价,生成物中的铁是单质,显0价。
2、化学原理: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。