如何煉制鐵合金礦

『壹』 生鐵煉鋼

1、轉爐煉鋼：

一種不需外加熱源、主要以液態生鐵為原料的煉鋼方法。其主要特點是靠轉爐內液態生鐵的物理熱和生鐵內各組分，如碳、錳、硅、磷等與送入爐內的氧氣進行化學反應所產生的熱量作冶煉熱源來煉鋼。爐料除鐵水外，還有造渣料（石灰、石英、螢石等）；為了調整溫度，還可加入廢鋼以及少量的冷生鐵和礦石等。轉爐按爐襯耐火材料性質分為鹼性（用鎂砂或白雲為內襯）和酸性（用硅質材料為內襯）；按氣體吹入爐內的部分分為底吹頂吹和側吹；按所採用的氣體分為空氣轉爐和氧氣轉爐。酸性轉爐不能去除生鐵中的硫和磷，須用優質生鐵，因而應用范圍受到限制。鹼性轉爐適於用高磷生鐵煉鋼，曾在西歐獲得較大發展。空氣吹煉的轉爐鋼，因其含氮量高，且所用的原料有局限性，又不能多配廢鋼，未在世界范圍內得到推廣。1952年氧氣頂吹轉爐問世，現已成為世界上的主要煉鋼方法。在氧氣頂吹轉爐煉鋼法的基礎上，為吹煉高磷生鐵，又出現了噴吹石灰粉的氧氣頂吹轉爐煉鋼法。隨氧氣底吹的風嘴技術的發展成功，1967年德國和法國分別建成氧氣底吹轉爐。1971年美國引進此項技術後又發展了底吹氧氣噴石灰粉轉爐，用於吹煉含磷生鐵。1975年法國和盧森堡又開發成功頂底復合吹煉的轉爐煉鋼法。

2、氧氣頂吹轉爐煉鋼：

用純氧從轉爐頂部吹煉鐵水成鋼的轉爐煉鋼方法，或稱LD法；在美國通常稱BOF法，也稱BOP法。它是現代煉鋼的主要方法。爐子是一個直立的坩堝狀容器，用直立的水冷氧槍從頂部插入爐內供氧。爐身可傾動。爐料通常為鐵水、廢鋼和造渣材料；也可加入少量冷生鐵和鐵礦石。通過氧槍從熔池上面向下吹入高壓的純氧（含O299.5％以上），氧化去除鐵水中的硅、錳、碳和磷等元素，並通過造渣進行脫磷和脫硫。各種元素氧化所產生的熱量，加熱了熔池的液態金屬，使鋼水達到現定的化學成分和溫度。它主要用於冶煉非合金鋼和低合金鋼；但通過精煉手段，也可用於冶煉不銹鋼等合金鋼。

3、氧氣底吹轉爐煉鋼：

通過轉爐底部的氧氣噴嘴把氧氣吹入爐內熔池，使鐵水冶煉成鋼的轉爐煉鋼方法。其特點是；爐子的高度與直徑比較小；爐底較平並能快速拆卸和更換；用風嘴、分配器系統和爐身上的供氧系統代替氧氣頂吹轉爐的氧槍系統。由於吹煉平穩、噴濺少、煙塵量少、渣中氧化鐵含量低，因此氧氣底吹轉爐的金屬收得率比氧氣頂吹轉爐的高1％～2％；採用粉狀造渣料，由於顆粒細、比表面大，增大了反應界面，因此成渣快，有利於脫硫和脫磷。此法特別適用於吹煉中磷生鐵，因此在西歐用得最廣。

4、連續煉鋼：

不分爐次地將原料（鐵水、廢鋼）從爐子一端不斷地加入，將成品（鋼水）從爐子的另一端不斷地流出的煉鋼方法。連續煉鋼工藝的設想早在19世紀就已出現。由於這種工藝具有設備小、工藝過程簡單而且穩定等潛在優越性，幾十年來許多國家都作了各種各樣方法的大量試驗，其中主要有槽式法、噴霧法和泡沫法三類，但迄今為止都尚未投入工業化生產。

5、混合煉鋼：

用一個爐子煉鋼、另一個電爐煉還原渣或還原渣與合金，然後在一定的高度下進行沖混的煉鋼方法。用此法處理平爐、轉爐及電爐所煉鋼水，可提高鋼的質量。沖混可增加渣、鋼間的接觸面積，加速化學反應以首返及脫者團飢氧、脫硫，並有吸附和聚合氣體及夾雜物的作用，從而提高鋼的純結度和質量。

6、復合吹煉轉爐煉鋼：

在頂吹和底吹氧氣轉爐煉鋼法的基礎上，綜合兩者的優點並克服兩者的缺點而發展起來的新煉鋼方法，即在原有頂吹轉爐底部吹入不同氣體，以改善熔池攪拌。目前，世界上大多數國家用這種煉鋼法，並發展了多種類型的復吹轉爐煉鋼技術，常見的如英國鋼公司開發的以空氣+N2或Ar2作底吹氣體、以N2作冷卻氣體的熔池攪拌復吹轉爐煉鋼法——BSC——BAP法，德國克勒克納——馬克斯冶金廠開發的用天然保護底槍、從底部向熔池分別噴入煤和氧的KMS法、日本川崎鋼鐵公司開發的將占總氧量30%的氧氣混合石灰粉一道從爐底吹入熔池的K——BOP法以及新日本鋼鐵公司開發的將占總氧量10%——20%的氧氣從底部吹入，並用丙烷或天然氣冷卻爐底噴嘴的LD——OB法等。

7、頂吹氧氣平爐煉鋼：

從50年代中期開始，在平爐生或蘆產中採用1～5支水冷氧槍由爐頂插入熔煉室，直接向熔池吹氧的煉鋼方法。該法改善了熔池反應的動力學條件，使碳氧反應的熱效應由原來的吸熱變為放熱，並改善了熱工條件；生產率大幅度地得到提高。

8、電弧爐煉鋼：

利用電弧熱效應熔煉金屬和其他物料的一種煉鋼方法。煉鋼用三相交流電弧爐是最常見的直接加熱電弧爐。煉鋼過程中，由於爐內無可燃氣體，可根據工藝要求，形成氧化性或還原性氣氛和條件，故可以用於冶煉優質非合金鋼和合金鋼。按電爐每噸爐容量的大小，可將電弧爐分為普通功率電弧爐、高功率電弧爐和超高功率電弧爐。電弧爐煉鋼向高功率、超高功率發展的目的是為了縮短冶煉時間、降低電耗、提高生產率、降低成本。隨著高功率和超高功率電爐的出現，電弧爐已成為熔化器，一切精煉工藝都在精煉裝置內進行。近十年來直流電弧爐由於電極消耗低、電壓波動小和噪音小而得到迅速發展，可用於冶煉優質鋼和鐵合金。

『貳』 錳鐵合金、錳鋼生產工藝

正好前一陣看了些對錳鐵、錳鋼的介紹，貼在這里，看看對你有用不？

一、錳鐵

1、概念：
電爐高碳錳鐵：電爐高碳錳鐵是含有少量硅、磷、硫雜質的Mn-Fe-C三元合金，錳鐵中錳與鐵之和為92%左右，含碳量6%-7%。

高爐高碳錳鐵：高爐法是高碳錳鐵生產最早採用的一種方法。該法以焦炭作為還原劑和熱源，白雲石或石灰作熔劑，用高爐生產高碳錳鐵。

中低碳錳鐵：中低碳錳鐵主要是由錳、鐵兩種元素組成的合金，熔點接近1300℃，密度7.2-7.3G/cm3；按照其含碳量的不同，中低碳錳鐵可分為含碳量小於0.7%的低碳錳鐵和含碳量0.7%-2.0%的中碳錳鐵。

2、錳鐵的分類：錳鐵根據其含碳量不同分為三類：低碳類：碳不大於0.7%；中碳類：碳不大於0.7%至2.0%；高碳類：碳不大於2.0%至8.0%

3、用途：
電爐高碳錳鐵：主要用於煉鋼作脫氧劑、脫硫劑及合金添加劑，另外隨著中低碳錳鐵生產工藝的進步，高碳錳鐵還可應用於生產中低碳錳鐵。
高爐高碳錳鐵：用於煉鋼作脫氧劑或合金元素添加劑。
中低碳錳鐵：中低碳錳鐵廣泛應用於特殊鋼生產，是煉鋼的重要原料之一；同時也應用於電焊條的生產。

4、牌號：
1）電爐錳鐵按錳及雜質含量的不同，分為9個牌號：
低碳錳鐵 FeMn88 C：0.2；
FeMn84 C：0.4；
FeMn84 C：0.7；

中碳錳鐵 FeMn82 C：1.0；
FeMn82 C：1.5；
FeMn78 C：2.0；

高碳錳鐵 FeMn78 C：8.0；
FeMn74 C：7.5；
FeMn68 C：7.0

2）高爐錳鐵按錳及雜質含量的不同分為5個牌號：
FeMn78；FeMn74；FeMn68；FeMn64；FeMn58

2、錳鋼

錳鋼也是重要的錳合金，錳鋼含有30％的錳，具有很好的機械強度。由84％的鋼、12％的錳和4％的鎳組成的「孟加臬」合金(又名錳鎳銅齊)，它的電阻隨溫度的改變很小，被用來製造精密的電學儀器。

錳鋼的脾氣十分古怪而有趣：如果在鋼中加入2.5-3.5％的錳，那麼所製得的低錳鋼簡直脆得象玻璃一樣，一敲就碎。然而，如果加入13％以上的錳，製成高錳鋼，那麼就變得既堅硬又富有韌性。高錳鋼加熱到淡橙色時，變得十分柔軟，很易進行各種加工。大家知道，鋼鐵在遇到磁體時就會被吸引過去。但人們發現，只要在鋼里加進百分之十四的錳後就不再被磁體吸引了，這種特別的錳鋼很適用於做軍艦的舵室和跟羅盤很接近的鋼鐵部件。另外，它沒有磁性，不會被磁鐵所吸引。現在，人們大量用錳鋼製造鋼磨、滾珠軸承、推土機與掘土機的鏟斗等經常受磨的構件，以及鐵軌、橋梁等。上海新建的文化廣場觀眾廳的屋頂，採用新穎的網架結構，用幾千根錳鋼鋼管焊接而成。在縱76米、橫138米的扇形大廳里，中間沒有一根柱子。由於用錳鋼作為結構材料，非常結實，而且用料比別的鋼材省，平均每平方米的屋頂只用45公斤錳鋼。所以現在樓房的屋頂，大多都是用錳鋼作成的。在軍事上，用高錳鋼製造鋼盔、坦克鋼甲、穿甲彈的彈頭等。煉制錳鋼時，是把含錳達60一70％的軟錫礦和鐵礦一起混合治煉而成的。

『叄』 化學中高爐煉鐵的步驟是怎麼樣的

C+O2=CO2
CO2+C=CO書上講此反映可逆
CO+FE2O3=FE+CO2
也許你需要知道：高爐中要鍛造石灰石，CaCO3=CaO+CO2,是要在高溫下CaCO3和石頭的主要成分硅酸鹽發生類似離子反應，使其更好除去。
另外，氫氣也可以用來做還原劑。
高中生知道上面的就應該夠了，實際工藝很復雜，而且作為基礎重工業，其技術仍在快速更新。
下面是網路來的
高爐是在同一個爐膛同時進行預熱、間接還原、直接還原、熔化、渣鐵下滴流動、渣鐵分離、燃燒、產生煤氣的煉鐵爐。其生產原理為：將鐵含量50~60%的鐵礦石由礦粉經成球工藝製成的球團礦或把粉礦燒結成塊即燒結成最適於高爐冶煉的所謂燒結礦以適當的比例配合起來,加入去除雜質用的熔劑(主要是石灰石、硅石、螢石),再與焦炭一起分層裝入高爐。焦炭既是熱源又是還原劑,而且還起著保持通氣性的支撐物的作用。從高爐風口吹入的高溫熱風,使爐內焦炭燃燒,在風口附近一定區間內發生氧化反應產生一氧化碳。從高爐頂部分層交替裝入的焦炭層和礦石層,被從高爐底部上升的高溫一氧化碳氣體加熱還原,從而一點點變軟,並逐漸下降。當下降到圓錐形的軟化熔融帶時,礦石被還原。軟化熔融帶在1200℃左右開始熔化,鐵和渣隨著溫度的升高而熔化下滴。熔化了的鐵水和爐渣流過這個熔化滴下帶而集中到高爐底部,由於比重不同,爐渣在上,鐵水在下,分層積存在爐缸里。
高爐煉鐵的冶煉原理(應用最多的)
高爐冶煉用的原料
高爐冶煉用的原料主要由鐵礦石、燃料(焦炭)和熔劑(石灰石)三部分組成。
通常,,,,總計需要2-3噸原料。為了保證高爐生產的連續性,要求有足夠數量的原料供應。
因此,無論是生鐵廠家還是鋼廠采購原料的工作是尤其重要。

生鐵的冶煉雖原理相同,但由於方法不同、冶煉設備不同,所以工藝流程也不同。下面分別簡單予以介紹。

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(一般爐頂是由料種與料斗組成,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。

生鐵是高爐產品(指高爐冶煉生鐵),而高爐的產品不只是生鐵,還有錳鐵等,屬於鐵合金產品。錳鐵高爐不參加煉鐵高爐各種指標的計算。高爐煉鐵過程中還產生副產品水渣、礦渣棉和高爐煤氣等。

高爐煉鐵的特點：規模大,不論是世界其它國家還是中國,高爐的容積在不斷擴大,如我國寶鋼高爐是4063立方米,日產生鐵超過噸,爐渣4000多噸,日耗焦4000多噸。
目前國內單一性生鐵廠家,高爐容積也以達到500左右立方米,但多數仍維持在100-300立方米之間,甚至仍存在100立方米以下的高耗能高污染的小高爐,其產品質量參差不齊,公布分散,不具有期規模性,更不能與國際上的鋼鐵廠相比。

『肆』 鐵合金的冶煉

用坩堝冶煉低品位鐵合金是1860年左右開始的。後來發展了用高爐煉錳鐵和含硅12%以下的硅鐵。1890～1910年間在法國開始用電弧爐生產鐵合金。穆瓦桑(H.Moissan)曾用電弧爐對難還原元素進行系統試驗，埃魯(P.L.T.H□roult)應用於工業生產,當時都用焦炭和木炭作還原劑還原有關礦石，產品大多是高碳的。1920年以後，為了滿足優質鋼和不銹鋼發展的需要，開始生產低碳鐵合金的新階段。一方面，在戈爾德施米特(K.Goldschmidt)1898年提出的鋁熱法製取金屬的工藝基礎上，發展出用鋁熱法冶煉一些不含碳的鐵合金和純金屬；另一方面研製出在電爐中氧化含硅合金的脫硅精煉法。由於鋁熱法生產費用太高，脫硅精煉法得到了較多的應用。直到如今中碳、低碳、微碳鉻鐵，中碳、低碳錳鐵，金屬錳大多仍用此法精煉。精煉鉻鐵的熱兌法即把液態的礦石、石灰熔體與硅鉻合金,通過熱兌混合加速反應,是脫硅精煉法的進一步發展。此外也用電解法生產純凈的合金添加劑（如金屬錳），並採用真空脫碳法生產含碳極低的超微碳鉻鐵。數年還發展出應用純氧吹煉法精煉鉻鐵、錳鐵的方法。
中國在1940年左右用小型電爐生產硅鐵、錳鐵。1955年起吉林鐵合金廠開始大規模生產。隨後在各地建設了一批鐵合金廠，並用小型高爐生產錳鐵，滿足了全國鋼鐵工業的需要。

『伍』 鐵合金中的貴金屬怎樣提煉出來。

一種精煉貴金屬的方法,該方法所包括的步驟為,用四分法將含有該種貴金屬的礦料與已知量的某種賤金屬一起冶物團者煉成一種已知貴金屬濃度的合金,然後將賤金罩薯屬溶於酸中,使貴金屬以固體形式分離出來.該方法以用來精煉金為佳,同時所用的酸為硝酸,其後再同鹽酸進行第二次酸處理.一種精煉貴金屬的方法，該方法包括如下步驟：（a）對含有待提取貴金屬的物料進行分析，測定物料中該種貴金屬的含量，（b）將含有該種待提取貴金屬的物料與已知量的某種賤金屬或枝（（例如銅）一起用四分法冶煉成合金，形成一種待提取貴金屬濃度為已知的合金，（c）使賤金屬溶於酸，剩留下已提煉的貴金屬，以及（d）將貴金屬從所形成的溶液中過濾出來。