⑴ 工業上以赤鐵礦(主要成分為Fe2O3)為原料冶煉鐵.某鋼鐵廠冶煉896kg鐵,需要含Fe2O3
工業上以赤鐵礦(主要成分為Fe2O3)為原料冶煉鐵.某鋼鐵廠冶煉896kg鐵,需要含Fe2O3 64%的赤鐵礦多少千克?
896/0.64/(112/160) = 2001.72kg
煉鐵 (提煉工藝過程)
將金屬鐵從含鐵礦物(主要為鐵的氧化物)中提煉出來的工藝過程,主要有高爐法,直接還原法,熔融還原法,等離子法。從冶金學角度而言,煉鐵即是鐵生銹、逐步礦化的逆行為,簡單的說,從含鐵的化合物里把純鐵還原出來。實際生產中,純粹的鐵不常見。更多的是得到鐵碳合金。
其反應式為:
Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2(高溫) (還原反應)
Fe3O4+4CO==3Fe+4CO2(高溫)(還原反應)
C+O2==CO2(高溫)
C+CO2==2CO(高溫)
爐渣的形成:
CaCO3=CaO+CO2 (條件:高溫)
CaO+SiO2=CaSiO3 (條件:高溫)
化學原理
高爐生產是連續進行的。一代高爐(從開爐到大修停爐為一代)能連續生產幾年到十幾年。生產時,從爐頂(一般爐頂是由料鍾與料斗組成,現代化高爐是鍾閥爐頂和無料鍾爐頂)不斷地裝入鐵礦石、焦炭、熔劑,從高爐下部的風口吹進熱風(1000~1300攝氏度),噴入油、煤或天然氣等燃料。裝入高爐中的鐵礦石,主要是鐵和氧的化合物。在高溫下,焦炭中和噴吹物中的碳及碳燃燒生成的一氧化碳將鐵礦石中的氧奪取出來,得到鐵,這個過程叫做還原。鐵礦石通過還原反應煉出生鐵,鐵水從出鐵口放出。鐵礦石中的脈石、焦炭及噴吹物中的灰分與加入爐內的石灰石等熔劑結合生成爐渣,從出鐵口和出渣口分別排出。煤氣從爐頂導出,經除塵後,作為工業用煤氣。現代化高爐還可以利用爐頂的高壓,用導出的部分煤氣發電。
基本流程
高爐冶煉是把鐵礦石還原成生鐵的連續生產過程。鐵礦石、焦炭和熔劑等固體原料按規定配料比由爐頂裝料裝置分批送入高爐,並使爐喉料面保持一定的高度。焦炭和礦石在爐內形成交替分層結構。
爐前操作
一、爐前操作的任務
1、利用開口機、泥炮、堵渣機等專用設備和各種工具,按規定的時間分別打開渣、鐵口(現今渣鐵口合二為一),放出渣、鐵,並經渣鐵溝分別流入渣、鐵罐內,渣鐵出完後封堵渣、鐵口,以保證高爐生產的連續進行。
2.完成渣、鐵口和各種爐前專用設備的維護工作。
3、製作和修補撇渣器、出鐵主溝及渣、鐵溝。
4、更換風、渣口等冷卻設備及清理渣鐵運輸線等一系列與出渣出鐵相關的工作。
高爐基本操作制度:
高爐爐況穩定順行:一般是指爐內的爐料下降與煤氣流上升均勻,爐溫穩定充沛,生鐵合格,高產低耗。
操作制度:根據高爐具體條件(如高爐爐型、設備水平、原料條件、生產計劃及品種指標要求)制定的高爐操作準則。
高爐基本操作制度:裝料制度、送風制度、爐缸熱制度和造渣制度。
高爐
橫斷面為圓形的煉鐵豎爐。用鋼板作爐殼,殼內砌耐火磚內襯。高爐本體自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹 、爐缸5部分。由於高爐煉鐵技 術經濟指標良好,工藝 簡單 ,生產量大,勞動生產效率高,能耗低等優點,故這種方法生產的鐵佔世界鐵總產量的絕大部分。高爐生產時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑(石灰石),從位於爐子下部沿爐周的風口吹入經預熱的空氣。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。鐵礦石中未還原的雜質和石灰石等熔劑結合生成爐渣,從渣口排出。產生的煤氣從爐頂排出,經除塵後,作為熱風爐、加熱爐、焦爐、鍋爐等的燃料。高爐冶煉的主要產品是生鐵 ,還有副產品高爐渣和高爐煤氣。
高爐熱風爐
熱風爐是為高爐加熱鼓風的設備,是現代高爐不可缺少的重要組成部分。提高風溫可以通過提高煤氣熱值、優化熱風爐及送風管道結構、預熱煤氣和助燃空氣、改善熱風爐操作等技術措施來實現。理論研究和生產實踐表明,採用優化的熱風爐結構、提高熱風爐熱效率、延長熱風爐壽命是提高風溫的有效途徑。
鐵水罐車
鐵水罐車用於運送鐵水,實現鐵水在脫硫跨與加料跨之間的轉移或放置在混鐵爐下,用於高爐或混鐵爐等出鐵。
⑵ 工業上用赤鐵礦石煉鐵的化學方程式什麼反應類型
工業上用赤鐵礦石煉鐵的化學方程式氧化還原反應反應類型
赤鐵礦石是Fe2O3
所以方程式:3CO+Fe2O3==高溫==2Fe+3CO2
還原氣的生成:
C+O2=加熱=CO2
CO2+C=高溫=2CO
造渣劑的生成:
CaCO3=高溫=CaO+CO2
Fe的還原:
Fe2O3+3CO=高溫=2Fe+3CO2者
⑶ 工業以赤鐵礦磁鐵礦為原料煉鐵的原理方程式兩個指出方程式中的氧化劑和還原劑
Fe2O3+3CO=高溫=2Fe+3CO2
Fe3O4+4CO=高溫=3Fe+4CO2
反應中鐵由正價變為零價,氧化劑分別是氧化鐵和四氧化三鐵;
反應中一氧化碳中碳為正二價,二氧化碳中碳為正四價,一氧化碳被氧化,兩個反應還原劑均為一氧化碳。
⑷ 工業上常用赤鐵礦練鐵,高爐內生成鐵的反應的化學方程式
煉鐵時首先焦炭在灼熱下跟空氣中的氧氣反應,生成二氧化碳,二氧化碳再被灼熱的焦炭還原成一氧化碳.
C+O2=CO2
CO2+C=2CO
鐵礦石煉鐵的反應是逐步進行的.如用的是赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)時,它首先被一氧化碳還原生成四氧化三鐵:
3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2
四氧化三鐵再被還原成氧化亞鐵:
Fe3O4+CO=3FeO+CO2
最後氧化亞鐵被還原成鐵:
FeO+CO=Fe+CO2
高爐煉鐵的原料,焦炭、含鐵礦石,天然富塊礦及燒結礦和球團礦和熔劑石灰石、白雲石。
原理:高爐生產時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑(石灰石),從位於爐子下部沿爐周的風口吹入經預熱的空氣。
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。鐵礦石中未還原的雜質和石灰石等熔劑結合生成爐渣,從渣口排出。
產生的煤氣從爐頂排出,經除塵後,作為熱風爐、加熱爐、焦爐、鍋爐等的燃料。高爐冶煉的主要產品是生鐵 ,還有副產高爐渣和高爐煤氣。
(5)工業上如何用赤鐵礦制備鐵擴展閱讀
合理配煤:
通過合理配煤,不僅可以減少資金消耗,還可以根據煤種的特點進行調整配比,使其性能達到最佳 。要想降低能源方面的資金消耗的話就要將眼光放到一些產量高、價格低但性能並不是特別好的煤種上。
例如褐煤,這種煤因為煤化較低,導致含有水分較高,燃燒產生的熱量也較少,但其含有的硫元素較少,可磨性也很好,可以滿足高爐噴吹所需煤的要求,在生產中就可以適當的應用,通過科學的調整配比,就可以既降低資金的投入又可以減少含水量高帶來的不利影響。
提高燃燒效率:
當前情況下,高爐噴煤技術已經比較熟練,這時考慮如何提高煤粉的燃燒效率就成為優化技術的又一重要突破口。就噴入煤粉之後而言,煤粉在爐內發生燃燒,那麼如何提升燃燒速度是要重點考慮的,加入助燃劑和降低煤粉燃點都是比較好的辦法。
其中加入助燃劑已經處於研究之中的狀態,根據實驗結果表明,加入適當的助燃劑可以有效的縮短煤粉的點燃時間,使煤粉的燃燒速率得到顯著提高。
⑹ 工業上冶煉鐵的化學方程式
單質鐵的制備一般採用冶煉法。以赤鐵礦(Fe2O3)和磁鐵礦(Fe3O4)為原料,與焦炭和助溶劑在熔礦爐內反應,焦炭燃燒產生二氧化碳(CO2),二氧化碳與過量的焦炭接觸就生成一氧化碳(CO),一氧化碳和礦石內的氧化鐵作用就生成金屬鐵。
C+O2--CO2
CO2+C--2CO
Fe3O4+4CO--3Fe+4CO2
Fe2O3+3CO--2Fe+3CO2
FeO+CO--Fe+CO2
以上反應都是可逆反應,所產生的一氧化碳濃度越大越好,要使反應進行完全必須在800度以上進行。
化學純的鐵是用氫氣還原純氧化鐵來製取,也可由羧基合鐵來製取,也可由羧基合鐵熱分解來得到純鐵。
⑺ 工業上常用赤鐵礦冶煉生鐵,用化學方程式表示該反應原理
工業上常用赤鐵礦冶煉生鐵,用化學方程式表示該反應原理:
赤鐵礦化學成分為Fe2O3、晶體屬六方晶系的氧化物礦物。與等軸晶系的磁赤鐵礦成同質多象。晶體常呈板狀;集合體通常呈片狀、鱗片狀、腎狀、鮞狀、塊狀或土狀等。呈紅褐、鋼灰至鐵黑等色,條痕均為櫻紅色。金屬至半金屬光澤。摩斯硬度5.5~6.5,比重4.9~5.3。呈鐵黑色、金屬光澤、片狀的赤鐵礦稱為鏡鐵礦;呈鋼灰色、金屬光澤、鱗片狀的稱為雲母赤鐵礦,中國古稱「雲子鐵」;呈紅褐色土狀而光澤暗淡的稱為赭石,中國古稱「代赭」,而以「赭石」泛指赤鐵礦。
⑻ 赤鐵礦煉鐵化學方程式及原理
原理:一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳,化學反應方程式為:Fe2O3+3CO=高溫=2Fe+3CO2;反應物中的氧化鐵中的鐵顯+3價,生成物中的鐵是單質,顯0價。
實驗步驟:
①檢查裝置的氣密性;
②裝入葯品並固定;
③通CO;
④加熱;
⑤停止加熱;
⑥停止通入CO。
實驗開始時,先通一氧化碳,後點燃酒精燈。目的:排除管內的空氣,以免發生爆炸。實驗結束時,先熄滅酒精燈,後停止通一氧化碳目的:以免空氣進入在高溫下又將生成的鐵氧化。
現象:
紅色的固體逐漸變成黑色粉末,澄清的石灰水變渾濁,尾氣燃燒產生藍色的火焰。
(8)工業上如何用赤鐵礦制備鐵擴展閱讀:
赤鐵礦(Hematite)化學成分為Fe2O3、屬六方晶系的氧化物礦物。與等軸晶系的磁赤鐵礦(γ-Fe2O3)成同質多象。單晶體常呈菱面體和板狀。集合體形態多樣,有片狀、鱗片狀(顯晶質)、粒狀、鮞狀、腎狀、土狀、緻密塊狀等。
顏色呈紅褐、鋼灰至鐵黑等色,條痕均為櫻紅色。金屬至半金屬光澤。摩斯硬度5.5~6.5,比重4.9~5.3。
⑼ 工業上用赤鐵礦石煉鐵的化學方程式
工業上用赤鐵礦石煉鐵的化學方程式氧化還原反應反應類型
赤鐵礦石是fe2o3
所以方程式:3co+fe2o3==高溫==2fe+3co2
還原氣的生成:
c+o2=加熱=co2
co2+c=高溫=2co
造渣劑的生成:
caco3=高溫=cao+co2
fe的還原:
fe2o3+3co=高溫=2fe+3co2者