鐵礦石如何提煉出鐵（如何從鐵礦石中提煉出鐵）

2023-05-04 17:48:23 1

鐵礦石存在於各種地質環境中的火成巖、變質巖或沉積巖中。大多數是沉積物，但許多已被風化改變，因此難以確定其確切來源。分布最廣的含鐵礦物是氧化物，以及鐵礦石主要由赤鐵礦，呈紅色；磁鐵礦，黑色；褐鐵礦或沼鐵礦，呈褐色；菱鐵礦，呈淡褐色。赤鐵礦和磁鐵礦是迄今為止最常見的礦石類型。

純磁鐵礦含有 72.4% 的鐵、69.9% 赤鐵礦、59.8% 的褐鐵礦和 48.2% 的菱鐵礦，但由於這些礦物不會單獨出現，因此真正礦石的金屬含量較低。鐵含量低於 30% 的礦床在商業上沒有吸引力，雖然有些礦石的鐵含量高達 66%，但也有很多人在 50-60% 的範圍內。礦石的質量還受其他成分的影響，這些成分統稱為脈石。二氧化矽和含磷化合物尤其重要，因為它們會影響組成 金屬，並未在煉鋼過程中造成額外的問題。

開採的鐵礦石包含不同大小的塊，最大的直徑超過 1 米，最小的約 1 毫米。在鼓風爐需要7和25毫米之間結塊，所以礦石必須被粉碎以降低最大粒徑。粉碎的礦石通過篩子被分成不同的部分，尺寸過小的材料會通過篩子落下。通過這種方式，塊狀或碎石礦石（尺寸為 7 至 25 毫米）與細粒（小於 7 毫米）分離。如果這塊礦石質量合適，則無需進一步加工即可將其裝入高爐。

鐵礦石燒結包括加熱一層細粉，直到發生部分熔化並且單個礦石顆粒融合在一起。為此，一個採用移動式篦機，燃燒細焦炭在礦石中產生必要的熱量。在輸送到燒結機之前，將礦石混合物潤溼，使細顆粒粘在較大的顆粒上，然後加入適量的焦炭。最初，當混合物在點火罩中的燃燒器下方通過時，床的上表面上的焦炭被點燃，但此後，它的燃燒由抽風機通過材料床吸入的空氣維持，因此當燒結物到達機器的末端它已經完全融合了。燒結混合物所在的爐排由一系列鑄鐵條組成，它們之間有狹窄的空間，以允許空氣通過。冷卻後，燒結礦被打碎並過篩以產生高爐進料和回收利用的篩下部分。現代燒結廠能夠生產多達 25, 每天000噸。燒結機通常以爐膛面積來衡量；最大的機器寬 5 米，長 120 米，有效爐膛面積為 600 平方米。

最早的一種燒制設備是豎爐。緊隨其後的是篦窯和移動爐排加起來佔世界球團產量的 90% 以上。在豎爐中，爐料在重力作用下向下移動，並被熱燃燒氣體的逆流加熱，但爐排窯系統將水平移動爐排與迴轉窯和冷卻器相結合，使乾燥、燒成和冷卻分別進行。在移動爐篦工藝中，球團在一端裝入並乾燥、預熱、燒制和冷卻，因為它們在從另一端離開之前通過設備的連續部分。移動爐排和爐排窯的產能相似，一臺設備每年可生產多達 500 萬噸的球團礦。