氧化鐵如何提煉出鐵粉

【專家解說】：">現(xiàn)代煉鐵的主要方法，鋼鐵生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。這種方法是由古代豎爐煉鐵發(fā)展、改進而成的。盡管世界各國研究發(fā)展了很多新的煉鐵法，但由于高爐煉鐵技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)良好，工藝簡單，生產(chǎn)量大,勞動生產(chǎn)率高,能耗低，這種方法生產(chǎn)的鐵仍占世界鐵總產(chǎn)量的95％以上。
高爐生產(chǎn)時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑(石灰石)，從位于爐子下部沿爐周的風(fēng)口吹入經(jīng)預(yù)熱的空氣。在高溫下焦炭（有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料）中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣，在爐內(nèi)上升過程中除去鐵礦石中的氧，從而還原得到鐵。煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中不還原的雜質(zhì)和石灰石等熔劑結(jié)合生成爐渣，從渣口排出。產(chǎn)生的煤氣從爐頂導(dǎo)出，經(jīng)除塵后，作為熱風(fēng)爐、加熱爐、焦?fàn)t、鍋爐等的燃料。高爐冶煉流程見圖[高爐冶煉流程示意圖]。
簡史和近況 早期高爐使用木炭或煤作燃料，18世紀(jì)改用焦炭，19世紀(jì)中葉改冷風(fēng)為熱風(fēng)(見冶金史)。20世紀(jì)初高爐使用煤氣內(nèi)燃機式和蒸汽渦輪式鼓風(fēng)機后，高爐煉鐵得到迅速發(fā)展。20世紀(jì)初美國的大型高爐日產(chǎn)生鐵量達 450噸，焦比1000公斤／噸生鐵左右。70年代初，日本建成4197米高爐，日產(chǎn)生鐵超過1萬噸，燃料比低于 500公斤／噸生鐵。中國在清朝末年開始發(fā)展現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)。1890年開始籌建漢陽鐵廠，1號高爐（248米,日產(chǎn)鐵100噸）于1894年5月投產(chǎn)。1908年組成包括大冶鐵礦和萍鄉(xiāng)煤礦的漢冶萍公司。1980年，中國高爐總?cè)莘e約8萬米,其中1000米以上的26座。1980年全國產(chǎn)鐵3802萬噸，居世界第四位。
[主要產(chǎn)鐵國家產(chǎn)量和技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)]
70年代末全世界2000米以上高爐已超過120座，其中日本占1/3，中國有四座。全世界4000米以上高爐已超過20座，其中日本15座，中國有1座在建設(shè)中。
50年代以來，中國鋼鐵工業(yè)發(fā)展較快，高爐煉鐵技術(shù)也有很大發(fā)展，主要表現(xiàn)在：①綜合采用精料、上下部調(diào)劑、高壓爐頂、高風(fēng)溫、富氧鼓風(fēng)、噴吹輔助燃料（煤粉和重油等）等強化冶煉和節(jié)約能耗新技術(shù)，特別在噴吹煤粉上有獨到之處。1980年中國重點企業(yè)高爐平均利用系數(shù)為1.56噸/(米·日)，焦比為539公斤/噸生鐵；②綜合利用含釩鈦的鐵礦石取得了突破性進展，含稀土的鐵礦石的利用也取得了較大的進展。
高爐冶煉主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 分述如下：
高爐利用系數(shù) 每立方米高爐有效容積一晝夜生產(chǎn)生鐵的噸數(shù),是衡量高爐生產(chǎn)效率的指標(biāo)。比如1000米高爐，日產(chǎn)2000噸生鐵，則利用系數(shù)為 2噸/(米·日)。
焦比 每煉一噸生鐵所消耗的焦炭量,用公斤/噸生鐵表示。高爐焦比在 80年代初一般為450～550公斤/噸生鐵，先進的為 380～400公斤/噸生鐵。焦炭價格昂貴，降低焦比可降低生鐵成本。
燃料比 高爐采用噴吹煤粉、重油或天然氣后，折合每煉一噸生鐵所消耗的燃料總量。每噸生鐵的噴煤量和噴油量分別稱為煤比和油比。此時燃料比等于焦比加煤比加油比。根據(jù)噴吹的煤和油置換比的不同，分別折合成焦炭（公斤），再和焦比相加稱為綜合焦比。燃料比和綜合焦比是判別冶煉一噸生鐵總?cè)剂舷牧康囊粋€重要指標(biāo)。
冶煉強度 每晝夜高爐燃燒的焦炭量與高爐容積的比值，是表示高爐強化程度的指標(biāo)，單位為噸/（米·日）。
休風(fēng)率 休風(fēng)時間占全年日歷時間的百分?jǐn)?shù)。降低休風(fēng)率是高爐增產(chǎn)的重要途徑一般高爐休風(fēng)率低于2％。
生鐵合格率 化學(xué)成分符合規(guī)定要求的生鐵量占全部生鐵產(chǎn)量的百分?jǐn)?shù)，是評價高爐優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的主要指標(biāo)。
生鐵成本 是從經(jīng)濟方面衡量高爐作業(yè)的指標(biāo)。