高爐煉鐵的冶煉原理
雖然生鐵冶煉的原理是壹樣的,但是因為方法和冶煉設備的不同,工藝流程也不壹樣。下面分別簡單介紹壹下。
高爐生產是連續的。第壹代高爐(從開爐到大修停爐)可以連續生產幾年到十幾年。生產時從頂部(壹般頂部由物料和料鬥組成,現代高爐為鐘形閥頂和無料鐘頂)連續裝入鐵礦石、焦炭和熔劑,從高爐下部的風口吹入熱風,註入油、煤或天然氣等燃料。裝入高爐的鐵礦石主要是鐵和氧的化合物。在高溫下,焦炭和噴吹中的碳以及碳燃燒產生的壹氧化碳將鐵礦石中的氧帶走,得到鐵。這個過程叫做還原。鐵礦石通過還原反應被精煉成生鐵,鐵水從出鐵口排出。鐵礦石中的脈石、焦炭中的灰分和噴吹與加入爐內的石灰石等熔劑結合生成爐渣,分別從出鐵口和出渣口排出。煤氣從爐頂導出,除塵後用作工業煤氣。現代高爐也可以利用爐頂的高壓和壹些衍生氣體來發電。
高爐中的還原性氣體是由風口前的燃料燃燒產生的。這個過程產生兩股主要的運動流:壹股是上升的熱氣流,另壹股是下降的爐料流(鐵礦石、焦炭、熔劑等。).高爐中的所有反應都發生在氣體和爐料的逆向運動和相互作用中。它包括爐料的加熱、蒸發、揮發和分解;鐵和其他元素的還原;爐料中非鐵氧化物生鐵的熔化、造渣和脫硫;鐵的滲碳和生鐵的形成;電荷與氣體之間的熱交換是壹系列物理化學反應過程的總和。