工业上高炉炼铁的原料有:矿石(赤铁矿、褐铁矿等),碳,石灰石
原理:
Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2(高温)
Fe3O4+2CO==3Fe+2CO2(高温)
C+O2==CO2(点燃)
C+CO2==2CO(高温)
炼铁过程实质上是将铁从其自然形态——矿石等含铁化合物中还原出来的过程。
炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等,其原理是矿石在特定的气氛中(还原物质CO、H2、C;适宜温度等)通过物化反应获取还原后的生铁。生铁除了少部分用于铸造外,绝大部分是作为炼钢原料。
高炉炼铁是现代炼铁的主要方法,钢铁生产中的重要环节。这种方法是由古代竖炉炼铁发展、改进而成的。尽管世界各国研究发展了很多新的炼铁法,但由于高炉炼铁技术经济指标良好,工艺简单,生产量大,劳动生产率高,能耗低,这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的95%以上。高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石),从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭(有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料)中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气,在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧,从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣,从渣口排出。产生的煤气从炉顶导出,经除尘后,作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。
先通入一氧化碳,过一会再点燃酒精喷灯
1、一氧化碳是可燃气体,玻璃管内原有空气如果与一氧化碳混合,加热很容易爆炸。
2、先通入一氧化碳,可以排除玻璃管内的空气,避免发生危险。
见下图装置
(1)原料不同。炼铁原料为铁矿石、焦炭等,炼钢原料为生铁和废钢。
(2)设备不同。通常炼铁用的设备是高炉,炼钢用的是转炉、电炉等。
(3)工艺不同。炼铁是钢铁生产的上游工艺,炼铁得到的生铁是炼钢工艺的原料,即炼铁在前,炼钢在后。
(4)产品不同。炼铁的产品是生铁(铁水)或铸铁,炼钢的产品是钢(注:生铁经过脱碳等处理后即成为钢,钢铁的区别在于含碳量不同)。总之,炼钢和炼铁是钢铁生产中的两个阶段,一般是先炼铁,而后进一步进行炼钢,最后得到各种钢材。如果把生产钢材的过程比作做炒饭,那么炼铁就可以看做是做米饭的过程,二炼钢就是把做好的大米饭拿过来炒的过程。
炼铁的化学方程式为:1、Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2↑。2、2Fe2O3+3C=高温=4Fe+3CO2↑。3、Fe2O3+3H2=高温=4Fe+3H2O。
炼铁的化学方程式
工业炼铁的化学方程式
C+O2=点燃=CO2
C+CO2=高温=2CO
3CO+Fe2O3=高温=2Fe+3CO2↑
除杂的化学方程式:
CaCO3=高温=CaO+CO2↑
CaO+SiO2=高温=CaSiO3
炼铁是什么
炼铁一般指的是将金属铁从含铁矿物中提炼出来的工艺过程,主要有高炉法,直接还原法,熔融还原法,等离子法。
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。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。
工艺流程:
高炉生产是连续进行的。一代高炉(从开炉到大修停炉为一代)能连续生产几年到十几年。生产时,从炉顶(一般炉顶是由料种与料斗组成,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。装入高炉中的铁矿石,主要是铁和氧的化合物。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。煤气从炉顶导出,经除尘后,作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压,用导出的部分煤气发电。
原理:
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。
焦炭在高温时产生一氧化碳,一氧化碳把铁矿石还原成铁元水从焦炭缝隙里流出来。
2C+O2=2CO
(高温密闭环境)
Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
(高温)
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