铁矿石怎样炼成铁呢?要使氧化铁变为金属铁,必须要有适当的还原剂。炼铁的还原剂主要是一氧化碳,它在炼铁过程中担负着从氧化铁矿石中夺取氧的任务。那么,一氧化碳又是从哪里来的呢?在炼铁过程中,焦炭先跟热空气中的氧发生反应,生成二氧化碳。二氧化碳再与炽热的焦炭反应,生成一氧化碳。
在铁矿石中,除了氧化铁以外,还含有大量的废石。这种废石称为脉石,主要成分是二氧化硅,还有少量氧化铝。脉石夹杂在炼出的铁中,影响铁的质量,必须除掉。石灰石在高温下会分解成氧化钙和二氧化碳。氧化钙能与二氧化硅结合,生成熔点比较低的硅酸钙。硅酸钙的密度较铁小,在高炉的下部成为炉渣,漂浮在铁水的上面而与铁水分开。
炼铁的过程包括两个主要作用:第一是还原作用,用一氧化碳第二是造渣作用 ,使矿石中无用的脉石变成炉渣除去。这两个过程是在被称为高炉的炼铁炉中进行的,炼铁炉高达几十米,因此称为高炉。它炼出的铁称为生铁,一般含2%~4.5%的碳,所以生铁实际上是一种铁碳含金。
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