工业上冶炼生铁(工业上冶炼生铁的化学方程式

1. 工业上冶炼生铁

钢铁厂把铁融化最常用的方法是高炉法。即为高温加热到达铁（铁矿石）的熔点，铁就会融化为铁水。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。

此外把铁融化的方法还有：

直接还原法：在低于矿石熔化温度下，通过固态还原，把铁矿石炼制成铁的工艺过程。

熔融还原法：指不用高炉而在高温熔融状态下还原铁矿石的方法，其产品是成分与高炉铁水相近的液态铁水。开发熔融还原法的目的是取代或补充高炉法炼铁。

2. 工业上冶炼生铁的化学方程式

一氧化碳冶炼铁的的过程及化学方程式：

1、一氧化碳还原氧化铁：3CO+ Fe2O3 =高温= 2Fe + 3CO2

现象：红色粉未变成黑色,澄清石灰水变浑浊.（冶炼铁的主要反应原理）

2、一氧化碳还原氧化亚铁：FeO+CO=高温=Fe+CO2

3、一氧化碳还原四氧化三铁：Fe3O4+4CO=高温= 3Fe+4CO2

一氧化碳（carbon monoxide），一种碳氧化合物，化学式为CO，分子量为28.0101，通常状况下为是无色、无臭、无味的气体。物理性质上，一氧化碳的熔点为-205℃，沸点为-191.5℃，难溶于水（20℃时在水中的溶解度为0.002838 g，不易液化和固化。

3. 工业冶炼生铁的化学方程式

工业炼铁的化学式为FeO+3CO=2Fe+3CO=2CO+3CO反应，是一种氧化-还原反应。

工业炼铁的原则：

铁矿石中的铁氧化物通过还原剂还原为铁。铁氧化物(Fe2O3、Fe3O4、FeO)+还原剂(C、CO、H2)铁(Fe)。

化学方程式为Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2,Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2(反应条件-高温)。

4. 工业上冶炼生铁的还原剂

炼铁的主要原料是铁矿石、焦炭、石灰石、空气。铁矿石有赤铁矿(FeO)和磁铁矿(FeO)等。

铁矿石的含铁量叫做品位，在冶炼前要经过选矿，除去其它杂质，提高铁矿石的品位，然后经破碎、磨粉、烧结，才可以送入高炉冶炼。

焦炭的作用是提供热量并产生还原剂一氧化碳。

石灰石是用于造渣除脉石，使冶炼生成的铁与杂质分开。

炼铁的主要设备是高炉。冶炼时，铁矿石、焦炭、和石灰石从炉顶进料口由上而下加入，同时将热空气从进风口由下而上鼓入炉内，在高温下，反应物充分接触反应得到铁。高炉炼铁是指把铁矿石和焦炭，一氧化碳，氢气等燃料及熔剂（从理论上说把金属活动性比铁强 的金属和矿石混合后高温也可炼出铁来）装入高炉中冶炼，去掉杂质而得到金属铁（生铁）。

炼铁有高炉法，直接还原法，熔融还原法，等离子法。

其反应式为：

FeO+3CO==2Fe+3CO(高温) (还原反应）

FeO+4CO==3Fe+4CO(高温)（还原反应）

炉渣的形成:

CaCO=CaO+CO (条件：高温）

CaO+SiO=CaSiO (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。

5. 工业上冶炼生铁的作用

炉渣主要成分为硅酸钙，可以做水泥原料。

炼铁含铁原料中主要成分除了铁元素以外，主要成分是二氧化硅，为了造渣加入碱性氧化物使其形成低熔点的硅酸盐物质，能够成功的使渣铁分离，达到冶炼生铁的目的

6. 工业冶炼生铁的设备

1.铁的冶炼：

1.原料：铁矿石，焦炭，空气，石灰石2.原理：Fe2O3+3CO==2Fe|+3CO23.设备：高炉2.金属的腐蚀和防护：

1.铁生锈的条件 与氧气和水蒸气等发生化学变化2.防止铁生锈地方法：

1.干燥，2.加一层保护膜3.改变其内部结构3.金属资源保护措施：

1.防止金属腐蚀；

2.金属的回收利用；

3.有计划合理的开采矿物；

4.寻找金属的代替品。

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