⑴ 工业上以赤铁矿(主要成分为Fe2O3)为原料冶炼铁.某钢铁厂冶炼896kg铁,需要含Fe2O3
工业上以赤铁矿(主要成分为Fe2O3)为原料冶炼铁.某钢铁厂冶炼896kg铁,需要含Fe2O3 64%的赤铁矿多少千克?
896/0.64/(112/160) = 2001.72kg
炼铁 (提炼工艺过程)
将金属铁从含铁矿物(主要为铁的氧化物)中提炼出来的工艺过程,主要有高炉法,直接还原法,熔融还原法,等离子法。从冶金学角度而言,炼铁即是铁生锈、逐步矿化的逆行为,简单的说,从含铁的化合物里把纯铁还原出来。实际生产中,纯粹的铁不常见。更多的是得到铁碳合金。
其反应式为:
Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2(高温) (还原反应)
Fe3O4+4CO==3Fe+4CO2(高温)(还原反应)
C+O2==CO2(高温)
C+CO2==2CO(高温)
炉渣的形成:
CaCO3=CaO+CO2 (条件:高温)
CaO+SiO2=CaSiO3 (条件:高温)
化学原理
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(一般炉顶是由料钟与料斗组成,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(1000~1300摄氏度),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。
基本流程
高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉,并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。
炉前操作
一、炉前操作的任务
1、利用开口机、泥炮、堵渣机等专用设备和各种工具,按规定的时间分别打开渣、铁口(现今渣铁口合二为一),放出渣、铁,并经渣铁沟分别流入渣、铁罐内,渣铁出完后封堵渣、铁口,以保证高炉生产的连续进行。
2.完成渣、铁口和各种炉前专用设备的维护工作。
3、制作和修补撇渣器、出铁主沟及渣、铁沟。
4、更换风、渣口等冷却设备及清理渣铁运输线等一系列与出渣出铁相关的工作。
高炉基本操作制度:
高炉炉况稳定顺行:一般是指炉内的炉料下降与煤气流上升均匀,炉温稳定充沛,生铁合格,高产低耗。
操作制度:根据高炉具体条件(如高炉炉型、设备水平、原料条件、生产计划及品种指标要求)制定的高炉操作准则。
高炉基本操作制度:装料制度、送风制度、炉缸热制度和造渣制度。
高炉
横断面为圆形的炼铁竖炉。用钢板作炉壳,壳内砌耐火砖内衬。高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。高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石),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(有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料)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 ,还有副产品高炉渣和高炉煤气。
高炉热风炉
热风炉是为高炉加热鼓风的设备,是现代高炉不可缺少的重要组成部分。提高风温可以通过提高煤气热值、优化热风炉及送风管道结构、预热煤气和助燃空气、改善热风炉操作等技术措施来实现。理论研究和生产实践表明,采用优化的热风炉结构、提高热风炉热效率、延长热风炉寿命是提高风温的有效途径。
铁水罐车
铁水罐车用于运送铁水,实现铁水在脱硫跨与加料跨之间的转移或放置在混铁炉下,用于高炉或混铁炉等出铁。
⑵ 工业上用赤铁矿石炼铁的化学方程式什么反应类型
工业上用赤铁矿石炼铁的化学方程式氧化还原反应反应类型
赤铁矿石是Fe2O3
所以方程式:3CO+Fe2O3==高温==2Fe+3CO2
还原气的生成:
C+O2=加热=CO2
CO2+C=高温=2CO
造渣剂的生成:
CaCO3=高温=CaO+CO2
Fe的还原:
Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2者
⑶ 工业以赤铁矿磁铁矿为原料炼铁的原理方程式两个指出方程式中的氧化剂和还原剂
Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2
Fe3O4+4CO=高温=3Fe+4CO2
反应中铁由正价变为零价,氧化剂分别是氧化铁和四氧化三铁;
反应中一氧化碳中碳为正二价,二氧化碳中碳为正四价,一氧化碳被氧化,两个反应还原剂均为一氧化碳。
⑷ 工业上常用赤铁矿练铁,高炉内生成铁的反应的化学方程式
炼铁时首先焦炭在灼热下跟空气中的氧气反应,生成二氧化碳,二氧化碳再被灼热的焦炭还原成一氧化碳.
C+O2=CO2
CO2+C=2CO
铁矿石炼铁的反应是逐步进行的.如用的是赤铁矿(主要成分是Fe2O3)时,它首先被一氧化碳还原生成四氧化三铁:
3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2
四氧化三铁再被还原成氧化亚铁:
Fe3O4+CO=3FeO+CO2
最后氧化亚铁被还原成铁:
FeO+CO=Fe+CO2
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。
原理:高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石),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(有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料)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。
(5)工业上如何用赤铁矿制备铁扩展阅读
合理配煤:
通过合理配煤,不仅可以减少资金消耗,还可以根据煤种的特点进行调整配比,使其性能达到最佳 。要想降低能源方面的资金消耗的话就要将眼光放到一些产量高、价格低但性能并不是特别好的煤种上。
例如褐煤,这种煤因为煤化较低,导致含有水分较高,燃烧产生的热量也较少,但其含有的硫元素较少,可磨性也很好,可以满足高炉喷吹所需煤的要求,在生产中就可以适当的应用,通过科学的调整配比,就可以既降低资金的投入又可以减少含水量高带来的不利影响。
提高燃烧效率:
当前情况下,高炉喷煤技术已经比较熟练,这时考虑如何提高煤粉的燃烧效率就成为优化技术的又一重要突破口。就喷入煤粉之后而言,煤粉在炉内发生燃烧,那么如何提升燃烧速度是要重点考虑的,加入助燃剂和降低煤粉燃点都是比较好的办法。
其中加入助燃剂已经处于研究之中的状态,根据实验结果表明,加入适当的助燃剂可以有效的缩短煤粉的点燃时间,使煤粉的燃烧速率得到显着提高。
⑹ 工业上冶炼铁的化学方程式
单质铁的制备一般采用冶炼法。以赤铁矿(Fe2O3)和磁铁矿(Fe3O4)为原料,与焦炭和助溶剂在熔矿炉内反应,焦炭燃烧产生二氧化碳(CO2),二氧化碳与过量的焦炭接触就生成一氧化碳(CO),一氧化碳和矿石内的氧化铁作用就生成金属铁。
C+O2--CO2
CO2+C--2CO
Fe3O4+4CO--3Fe+4CO2
Fe2O3+3CO--2Fe+3CO2
FeO+CO--Fe+CO2
以上反应都是可逆反应,所产生的一氧化碳浓度越大越好,要使反应进行完全必须在800度以上进行。
化学纯的铁是用氢气还原纯氧化铁来制取,也可由羧基合铁来制取,也可由羧基合铁热分解来得到纯铁。
⑺ 工业上常用赤铁矿冶炼生铁,用化学方程式表示该反应原理
工业上常用赤铁矿冶炼生铁,用化学方程式表示该反应原理:
赤铁矿化学成分为Fe2O3、晶体属六方晶系的氧化物矿物。与等轴晶系的磁赤铁矿成同质多象。晶体常呈板状;集合体通常呈片状、鳞片状、肾状、鲕状、块状或土状等。呈红褐、钢灰至铁黑等色,条痕均为樱红色。金属至半金属光泽。摩斯硬度5.5~6.5,比重4.9~5.3。呈铁黑色、金属光泽、片状的赤铁矿称为镜铁矿;呈钢灰色、金属光泽、鳞片状的称为云母赤铁矿,中国古称“云子铁”;呈红褐色土状而光泽暗淡的称为赭石,中国古称“代赭”,而以“赭石”泛指赤铁矿。
⑻ 赤铁矿炼铁化学方程式及原理
原理:一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳,化学反应方程式为:Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2;反应物中的氧化铁中的铁显+3价,生成物中的铁是单质,显0价。
实验步骤:
①检查装置的气密性;
②装入药品并固定;
③通CO;
④加热;
⑤停止加热;
⑥停止通入CO。
实验开始时,先通一氧化碳,后点燃酒精灯。目的:排除管内的空气,以免发生爆炸。实验结束时,先熄灭酒精灯,后停止通一氧化碳目的:以免空气进入在高温下又将生成的铁氧化。
现象:
红色的固体逐渐变成黑色粉末,澄清的石灰水变浑浊,尾气燃烧产生蓝色的火焰。
(8)工业上如何用赤铁矿制备铁扩展阅读:
赤铁矿(Hematite)化学成分为Fe2O3、属六方晶系的氧化物矿物。与等轴晶系的磁赤铁矿(γ-Fe2O3)成同质多象。单晶体常呈菱面体和板状。集合体形态多样,有片状、鳞片状(显晶质)、粒状、鲕状、肾状、土状、致密块状等。
颜色呈红褐、钢灰至铁黑等色,条痕均为樱红色。金属至半金属光泽。摩斯硬度5.5~6.5,比重4.9~5.3。
⑼ 工业上用赤铁矿石炼铁的化学方程式
工业上用赤铁矿石炼铁的化学方程式氧化还原反应反应类型
赤铁矿石是fe2o3
所以方程式:3co+fe2o3==高温==2fe+3co2
还原气的生成:
c+o2=加热=co2
co2+c=高温=2co
造渣剂的生成:
caco3=高温=cao+co2
fe的还原:
fe2o3+3co=高温=2fe+3co2者