工业炼铁的高炉烟气主要成分包括二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物、水蒸气、硫化氢、苯和其他有机物质以及烟尘等。
其中,烟尘是指固体颗粒物,主要由铁、铁氧化物、石灰石、煤灰等组成。烟尘是高炉烟气的主要污染物之一,对环境和人类健康造成危害。
一氧化碳(CO)是一种无色、无味、有毒的气体,主要由不完全燃烧产生,对人体呼吸系统和血液循环系统有害。因此,在高炉的烟气处理过程中,需要尽量减少CO的排放量。
此外,氮氧化物也是高炉烟气中的重要污染物之一,包括氮氧化物(NOx)和氮氧化物(N2O)。氮氧化物的排放会导致酸雨、臭氧层破坏等环境问题。因此,高炉烟气处理中也需要对氮氧化物进行减排。
高炉炼铁的化学方程式有:C+O2=高温 =CO 2,CO2+C=高温=2CO,Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2,CaCO3=高温=CaO+CO2↑,CaO+SiO2=高温=CaSiO3。
一、高炉炼铁的原料:焦炭、含铁矿石(天然富块矿及烧结矿和球团矿)和熔剂(石灰石、白云石)。
二、高炉炼铁的优势:高炉炼铁技术经济指标良好,工艺简单,生产量大,劳动生产效率高,能耗低等。
三、高炉的构成:高炉的炉壳是钢板,壳内是耐火砖。高炉自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹 、炉缸5部分。
-高炉炼铁
高炉炼铁的原理如下:
1、高炉炼铁是一个复杂的过程。它使用的原料有铁矿石、石灰石和焦炭。在高炉内发生的反应主要分三部分,第一部分是制备还原剂的过程,第二部分是冶铁的主要原理,第三部分是除去杂质,形成炉渣的过程。但高炉冶炼出的铁并不纯,还含有少量的杂质,因此被称为生铁。
2、炼铁时将原料铁矿石、焦炭和石灰石按一定比例分层加入高炉(炼铁炉)中,被热风炉加热过的大量富氧空气从进风口吹入高炉,使焦炭燃烧生成二氧化碳,二氧化碳再与上层炽热的焦炭反应还原成一氧化碳。
3、一氧化碳从炉顶加入并与不断下降的铁矿石发生反应。其中铁的氧化物逐步被还原成液态的铁,俗称铁水。被还原出来的液态铁积累到一定程度后,由炉底放出。
4、而炼铁时加入的石灰石起造渣作用,目的是使铁矿石中熔点很高的脉石(其主要成分是二氧化硅)与石灰石反应,生成浮于铁水之上的硅酸钙等,形成炉渣而与铁水分离。
高炉炼铁是钢铁生产中的重要环节。这种方法是由古代竖炉炼铁发展、改进而成的。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸5部分。高炉炼铁技术有经济指标良好,工艺简单,生产量大,劳动生产效率高,能耗低等优点。
高炉炼铁规模大,不论是世界其它国家还是中国,高炉的容积在不断扩大,如我国宝钢高炉是4063m3,日产生铁超过吨,炉渣4000多吨,日耗焦4000多吨。
炼铁炉的成分包括钢板、耐火砖、耐火泥等,炼铁炉外面是钢板,内堂是由耐火砖、耐火泥等构成。
炼铁炉是用钢板作炉壳,壳内砌耐火砖内衬,炼铁炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹 、炉缸5部分,由于高炉炼铁技术经济指标良好,工艺简单,生产量大,劳动生产效率高,能耗低等优点,故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。
炼铁炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂,从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气,在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气,在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧,从而还原得到铁,炼出的铁水从铁口放出,铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣,从渣口排出,产生的煤气从炉顶排出,经除尘后,作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料,高炉冶炼的主要产品是生铁 ,还有副产高炉渣和高炉煤气。
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