这个当中铁氧化物成分高代表含铁量高。
炉渣的成分中含有多种元素,其中含铁量高的主要成分是铁氧化物。铁氧化物是由铁和氧元素组成的化合物,常见的有氧化铁(Fe2O3)和氧化亚铁(FeO)。含铁量高的炉渣通常含有较高比例的铁氧化物,这可以通过化学分析或实验室测试来确定。
需要注意的是,炉渣的成分和含铁量可能会因不同的炉渣来源、工艺和处理方法而有所差异。因此,在具体情况下,最好进行实际的分析和测试来确定炉渣中的含铁量。
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。一、生铁的几个基本概念(一)铁与钢铁在自然界中蕴藏量极为丰富,占地壳元素含量的5%,居地球物质中的第四位。铁元素很活泼,容易与其它物质结合。习惯上常说的钢铁是对钢和铁的总称。钢和铁是有区别的,所谓钢铁,主要由两个元素构成,即铁和碳,一般碳和元素铁形成化合物,叫铁碳合金。含碳量多少对钢铁的性质影响极大,含碳量增加到一定程度后就会引起质的变化。由铁原子构成的物质叫纯铁,纯铁杂质很少。含碳量多少是区别钢铁的主要标准。生铁含碳量大于20%;钢含碳量小于20%。生铁含碳量高,硬而脆,几乎没有塑性。钢不仅有良好塑性,而且钢制品具有强度高、韧性好、耐高温、耐腐蚀、易加工、抗冲击、易提炼等优良物化应用性能,因此被广泛利用。(二)白口铁和灰口铁碳(C)在铁中有石墨和碳化铁两种状态。石墨是碳的一种形态。石墨是片状的碳,滑润柔软,像煤屑一样,很不坚固,散存在铁中,将铁基体割裂,好像铁中有很多条状的窟窿,破坏了铁的坚固性。这种以石墨状态存在于铁中的碳,将铁染成灰色,所以叫灰口铁。灰口铁因含柔软的石墨,做成机器零件,易被机床切削。石墨在液体铁水中有“润滑”作用,使铁水流动性变好,适合于浇注铸件,所以灰口铁又叫铸造铁。碳化铁是白色的,又硬又脆,含量过多时,铁会像石头一样。失去可塑性。用这种铁做的零件,切削困难,所以白口铁主要用来炼钢,故又叫炼钢铁。石墨和碳化铁也可以互相转化,决定性条件有两个:一是铁水的化学成分,如果铁水含硅量高,能促进碳化铁分解,变成石墨所以铸造铁的含硅量总是高的;另一个因素是铁水凝固的快慢在成分适合时,如果冷得太快,铁水中的碳化铁来不及分解,便成为白口铁。如果冷得慢,碳化铁分解成石墨和铁,这样就变成灰口铁。二、高炉炼铁的冶炼原理生铁的冶炼虽原理相同,但由于方法不同、冶炼设备不同,所以工艺流程也不同。下面分别简单予以介绍。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,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。高炉内的还原气体产生于风口前的燃料燃烧,这一过程产生了两大运动流:一个是上升的热煤气流,一个是下降的炉料流(铁矿石、焦炭、熔剂等)。高炉内的一切反应均发生于煤气和炉料的相向运动和相互作用之中。它包括炉料的加热、蒸发、挥发和分解;铁及其它元素的还原;炉料中非铁氧化物的熔化、造渣和生铁的脱硫;铁的渗碳及生铁的形成;炉料和煤气之间的热交换等等,是一系列物理化学反应过程的总和。
炉渣主要成分为硅酸钙,可以做水泥原料炼铁含铁原料中主要成分除了铁元素以外,主要成分是二氧化硅,为了造渣加入碱性氧化物使其形成低熔点的硅酸盐物质,能够成功的使渣铁分离,达到冶炼生铁的目的
炉渣本身略有或没有水硬胶凝性能,但它在磨细以后的水分存在的情况下,特别是在蒸汽养护条件下,参与氢氧化钙或其它氢氧化物发生化学反应。而生成具有水硬胶凝性能的化合物。所以,它可用来当作建筑材料,常用于生产煤渣或炉渣混凝土大型样板等,也可将炉渣用于修路或作房屋内的保温,隔音材料。
炉渣里还残留某些稀有金属,据可查历史记载从1896年起也能从炉渣回收锗、钡、铀等成份。
发生炉炉渣中一般含碳10-20%。煤炭采用焙烧 浸出 净化 还原 的工艺处理真空蒸硒炉渣,试验结果硒回收率90 09%,硒粉品位>99.5%。硒渣焙烧浸出硒一般从铜、铅和镍的电解阳极泥、硫酸生产的酸泥和生产纸浆的洗涤。
炉渣中的含碳可燃物如不加以回收,不仅严重地浪费国家资源,而且对炉渣综合利用带来不好的影响,所以在某些城市,将含碳量高的炉渣打作成生活用煤砖,再使其燃烧一次,一方面充分回收煤炭热能,另一方面使炉渣能得到充分利用。
由于炉渣是多孔性碱性物质,所以它还能和于废水处理系统作过滤材料,用于废水的除油,除固体杂质等预处理方面。
产生
在自然界中,发现铁,铜,铅,镍和其他金属处于不纯状态,称为矿石,通常被氧化并与其他金属的硅酸盐混合。在冶炼过程中,当矿石暴露于高温下时,这些杂质会从熔融金属中分离出来并可以去除。炉渣是被去除的化合物的集合。
在许多冶炼过程中,都会引入氧化物来控制炉渣的化学成分,从而帮助去除杂质并保护炉子耐火衬里免于过度磨损。在这种情况下,炉渣被称为合成炉渣。
一个很好的例子是炼钢炉渣:生石灰和菱镁矿引入耐火材料,以中和从金属中分离出的氧化铝和二氧化硅,并有助于从钢中去除硫和磷。
黑色和有色金属冶炼过程会产生不同的炉渣。例如,在有色金属冶炼中冶炼铜,铅和铝土矿的目的是除去矿石中经常出现的铁和二氧化硅,并将其分离为硅酸铁基炉渣。
另一方面,在黑色金属冶炼中,钢厂的炉渣旨在最大程度地减少铁的损失,因此主要包含钙,硅,镁和铝的氧化物。原始矿石中的任何含沙成分或石英成分都会像二氧化硅一样自动进行冶炼过程。
当炉渣从炉子中流出时,将水倒在炉子上。通常从大约2,600°F(1,430°C)的温度开始进行这种快速冷却,这是制粒过程的开始。该过程导致炉渣内发生数种化学反应,并赋予材料胶凝性能。
水将其渣浆形式的矿渣输送到一个大型的搅拌槽中,从那里沿着管道系统将其泵入许多基于砾石的滤床中。然后滤床保留炉渣颗粒,而水则排走并返回系统。
过滤过程完成后,可以将残留渣颗粒(现在呈现出粗糙的沙滩沙粒)从滤床中sc出,然后转移到研磨设备中,在那里将它们研磨成比波特兰水泥细的颗粒。
以上内容参考 -炉渣
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