高爐煉鐵的現(xiàn)象是什么

【專家解說】：煉鐵用的設(shè)備叫高爐，也稱為鼓風(fēng)爐。它的形狀像一個筒。煉鐵的方法就是從爐頂加入礦石、焦炭和石灰石，從爐底部向爐內(nèi)通入加壓空氣，在焦炭燃燒時，礦石、石灰石與焦炭一起發(fā)生反應(yīng)，最終形成鐵水和爐渣。 高爐內(nèi)有這樣幾個區(qū)域，爐底是接裝鐵水的地方，叫爐缸，爐缸上面的部分叫爐腹，爐腹再往上的一段叫爐身(有時還可以再細(xì)分）。在爐身的頂部有一個加料裝置，爐料（也就是礦石、焦炭和石灰石）就是從這里進(jìn)入爐中的。在爐缸的上部沿爐子四周排列著十幾到幾十根鼓風(fēng)的管子，管子接到爐子的風(fēng)口，經(jīng)過預(yù)熱的空氣和噴入爐內(nèi)的燃料（如油或天然氣等）就是通過這些管子噴入爐內(nèi)的。此時進(jìn)入爐內(nèi)的預(yù)熱空氣可達(dá)900至1250攝氏度高溫，這樣的高溫氣體進(jìn)入爐內(nèi)后會與焦炭發(fā)生劇烈反應(yīng)，生成煤氣（一氧化碳）同時沿爐子內(nèi)部上升，達(dá)到1650攝氏度，使?fàn)t料變成鐵水和渣。爐腹是高爐最熱的部位，因為那里是空氣與焦炭激烈反應(yīng)（也就是燃燒）的地方。為了保護(hù)外殼為鋼板的爐子不被燒壞，人們在爐子的內(nèi)部砌上耐火材料。在爐壁內(nèi)還嵌有冷水循環(huán)系統(tǒng)、噴水裝置等。由礦石生成的鐵水聚集在爐缸內(nèi)，爐缸裝著出鐵水的出鐵口和出渣的出渣口。因為爐渣比鐵水要輕，是飄浮在鐵水上的，所以出渣口在出鐵口的上方。大型高爐的出鐵口和出渣口都不只一個?？纯词疽鈭D吧。 高爐的生產(chǎn)是連續(xù)性的，一經(jīng)點(diǎn)燃，沒有特別情況就一直燃燒下去（通常高爐從開爐到停爐的時間可達(dá)十年以上）。爐身內(nèi)會按層次地加裝焦炭、礦石、石灰石。焦炭則是在爐底被點(diǎn)燃繼而被熱空氣吹得劇烈燃燒，使礦石熔化出鐵水，焦炭的灰燼則與石灰石、鐵礦石殘渣形成爐渣。熾熱的煤氣從燃燒區(qū)上升并加熱了爐中添入的新爐料，然后再從爐頂?shù)拿簹夤艿缹?dǎo)出。根據(jù)高爐的規(guī)模大小，出鐵的多少及次數(shù)也不一樣，一般的每晝夜出鐵6～12次。大型高爐有2～5個鐵口，輪流開口出鐵。每次出鐵間隔30～60分鐘。放出來的鐵水要流進(jìn)鐵水罐，然后被運(yùn)到煉鋼廠進(jìn)行煉鋼，也可以就近進(jìn)行生鐵的鑄造。出鐵時用電鉆將出鐵口打通，讓鐵水順著鐵水溝流入鐵水罐。出完鐵水后，用一種叫泥炮的機(jī)器將封堵出鐵口用的堵口泥打進(jìn)出鐵口，封住這個出口。出鐵后過一會兒就開始排放爐渣。爐渣有專門的渣罐來盛接，裝滿后運(yùn)走。因為高爐是連續(xù)作業(yè)的，所以下面出渣時，爐內(nèi)的劇烈燃燒依舊，當(dāng)爐渣快出完時，正在爐渣上面熊熊燃燒的爐料也到了出渣口附近，此時的場面將非常壯觀——有火焰從出渣口噴出。這時就要將出渣口封堵住。一般高爐有兩個出渣口，現(xiàn)代一些巨型高爐減少了出渣量，便不再設(shè)出渣口，讓爐渣隨著鐵水一起從出鐵口流出，然后再清理掉爐渣。高爐出鐵出渣的地方也叫高爐出鐵場，這里是高爐最繁忙的地方。我們一般在電影電視上看到工人們揮汗在爐前工作的景像，其實都是在高爐出鐵場拍攝的。鐵水罐和爐渣罐大多是靠火車來運(yùn)輸?shù)?，因此在高爐的旁邊總是有火車和鐵軌的。 在18世紀(jì)以前，人們煉鐵還沒有使用焦炭而是使用煤或木炭。那時的高爐也很小，到20世紀(jì)初，美國的大型高爐也還只是日產(chǎn)幾百噸鐵。19世紀(jì)中期，人們發(fā)明了熱風(fēng)吹入高爐的方法而不再吹冷風(fēng)，20世紀(jì)初革新了高爐鼓風(fēng)機(jī)，高爐煉鐵便得到了迅速的發(fā)展?，F(xiàn)代的高爐高度為20多米到30多米，真徑6到14米，每天可生產(chǎn)1千到1萬噸生鐵。 過去的小型高爐爐壁沒有冷卻設(shè)備，19世紀(jì)60年代高爐開始使用水進(jìn)行冷卻。冷卻的方法有多種，而且因為高爐各區(qū)域的溫度不一樣，所采取的冷卻方式也有所不同。有的地方用水箱，有的地方噴水，有的地方通風(fēng)等等。帶走高爐熱量的水經(jīng)冷卻后再重復(fù)使用。 到此，我們算是對高爐及煉鐵有了一個大概的認(rèn)識了。其實高爐只是進(jìn)行治煉的一個設(shè)備，與它相關(guān)的還有很多輔助系統(tǒng)設(shè)施。下面我們就來認(rèn)識一下這些設(shè)備吧。