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铁是人类文明发展的重要推动力之一,而炼铁的过程就是将铁矿石中的铁元素转化为金属铁的过程,以生铁为中间产物。本文将介绍从废铁到生铁的炼铁过程,包括富氧焙烧、烧结还原、高炉热还原等环节。
在炼铁前,废铁需要先进行富氧焙烧处理。这一步是为了去除废铁中的杂质和氧化物,为后续烧结还原做准备。焙烧过程中,废铁被放置在炉子中,通过喷吹高压氧气,使其表面氧化产生热量。废铁中的硫、磷等杂质则被还原为气体排出。经过富氧焙烧处理,废铁变成了一种红色的状况,称之为烧结矿。
烧结还原是炼铁的一个重要环节。在这个过程中,烧结矿被送入高炉,与焦炭进行还原反应,使氧化铁还原为金属铁。烧结矿中含有一定量的铁氧化物,而焦炭则是由木材或煤炭等生物质物质制成的石墨化炭,能够提供还原铁矿石的碳源。烧结还原过程中还会产生一定量的副产物,例如一氧化碳、水蒸气等。
高炉是将铁矿石还原为铁的主要设备。在高炉内,烧结还原产生的热量和炭提供的碳源一起,促进了残留的氧化物的还原,并将其转化为生铁。高炉的热还原过程分为四个区域:还原区、融化还原区、融化区、炼钢区。经过高炉的处理,生铁的含铁量可以达到95%以上。
结语
从废铁到生铁,经过了炼铁的多个环节,每个环节都是为了提高铁的纯度和质量。高炉热还原是炼铁过程的核心环节,它需要消耗大量的能源,而且会产生大量的二氧化碳等温室气体。随着环保意识的提升,研究新型炼铁技术已成为现代钢铁行业发展的重要方向。
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文章来源:回收人
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