炼铁的原理
利用高炉炼铁的原理是
利用高炉炼铁的原理是
高炉炼铁的原理基于铁矿石还原和熔化的化学反应。
常用的高炉炼铁通常包括以下步骤：
1. 铁矿石预处理：将铁矿石经过破碎、磨粉、切割等处理，使其颗粒大小适合高炉操作，并去除一部分杂质。
2. 炉料装入：将预处理过的铁矿石、焦炭（或其他还原剂）和石灰（调节炉渣组成）以一定比例装入高炉上部，称为炉料。
3. 还原反应：高炉内加热的空气通过炉底的风口（鼓风机）被吹入高炉，形成高温燃烧区域。
在高温下，焦炭被气化生成一氧化碳，它与炉料中的铁矿石反应，将铁矿石中的氧气还原成金属铁。
反应方程式：Fe2O3 + 3CO →2Fe + 3CO2
4. 熔化：金属铁不断在高炉底部积累，并随着高炉底部温度上升而熔化。
5. 渣化：炉料中的含矽、含钙等杂质与石灰反应生成炉渣，炉渣浮在金属铁上方，并吸附冶炼过程中产生的其他杂质。
6. 出渣和出铁：周期性地从高炉底部排出炉渣和金属铁。
炉渣通过高炉底部的
渣口排出，金属铁通过铁口流出。
通过上述步骤，高炉炼铁能够将铁矿石中的金属铁提取出来，并形成可用的铁水。
高炉炼铁
高炉炼铁工艺流程一、高炉炼铁原理炼铁过程实质上是将铁从其自然形态——矿石等含铁化合物中还原出来的过程。
炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等，其原理是矿石在特定的气氛中（还原物质CO、H2、C；适宜温度等）通过物化反应获取还原后的生铁。
生铁除了少部分用于铸造外，绝大部分是作为炼钢原料。
高炉炼铁是现代炼铁的主要方法，钢铁生产中的重要环节。
这种方法是由古代竖炉炼铁发展、改进而成的。
尽管世界各国研究发展了很多新的炼铁法，但由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大,劳动生产率高,能耗低，这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的95％以上。
炼铁工艺是是将含铁原料（烧结矿、球团矿或铁矿）、燃料（焦炭、煤粉等）及其它辅助原料（石灰石、白云石、锰矿等）按一定比例自高炉炉顶装入高炉，并由热风炉在高炉下部沿炉周的风口向高炉内鼓入热风助焦炭燃烧（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料），在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气。
原料、燃料随着炉内熔炼等过程的进行而下降，在炉料下降和上升的煤气相遇，先后发生传热、还原、熔化、脱炭作用而生成生铁，铁矿石原料中的杂质与加入炉内的熔剂相结合而成渣，炉底铁水间断地放出装入铁水罐，送往炼钢厂。
同时产生高炉煤气，炉渣两种副产品，高炉渣铁主要矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成，自渣口排出后，经水淬处理后全部作为水泥生产原料；产生的煤气从炉顶导出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。
二、高炉冶炼主要工艺设备简介高护炼铁设备组成有：①高炉本体；②供料设备；③送风设备；④喷吹设备；⑤煤气处理设备；⑥渣铁处理设备。
通常，辅助系统的建设投资是高炉本体的4~5倍。
生产中，各个系统互相配合、互相制约，形成一个连续的、大规模的高温生产过程。
高炉开炉之后，整个系统必须日以继夜地连续生产，除了计划检修和特殊事故暂时休风外，一般要到一代寿命终了时才停炉。
用电炼铁的原理
用电炼铁的原理
一、电解铁
电炼铁的最基础原理是电解铁。
电解铁是一种通过电能将铁矿石中的铁元素还原出来的方法。
具体来说，在电解过程中，电流通过铁矿石和电解质溶液，铁矿石中的铁离子在阴极上获得电子而被还原成铁原子，同时释放出电子。
电子再通过外电路回到阳极，形成电流，从而实现了铁的提取。
二、电磁感应
电炼铁过程中，电流在铁矿石中流动会产生电磁场，进而产生电磁感应。
电磁感应会对铁矿石中的铁原子产生作用力，使其更容易从矿石中分离出来。
此外，电磁感应还可以提高电能在铁提取过程中的效率，减少能源浪费。
三、热能利用
电炼铁过程中会产生大量的热能。
这些热能可以被有效地利用起来，例如用于发电、供暖等。
同时，适当的热能利用可以提高电炼铁的效率，缩短冶炼时间，降低能耗。
四、废气处理
电炼铁过程中会产生一些废气，如二氧化碳、一氧化碳等。
这些废气需要进行处理，以避免对环境造成污染。
常用的废气处理方法包括吸收、吸附、催化转化等，可以将废气中的有害物质转化为无害物质或者低害物质，从而实现环保和经济效益的双重目标。
工业炼铁的冶炼原理是
工业炼铁的冶炼原理是
工业炼铁的冶炼原理是通过高温将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁。
具体步骤如下：
1. 炼焦：将煤块或焦炭在高温下加热，除去其中的挥发物和杂质，得到焦炭。
2. 铁矿石预处理：将铁矿石粉碎、磨细，并除去其中的杂质。
3. 高炉冶炼：将焦炭、铁矿石和石灰石（用于融化渣化剂）按一定比例装入高炉。
高炉内通过燃烧焦炭产生的高温（约1500）使铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁。
同时，炉内上升的热气将矿石中的杂质熔化形成渣，与金属铁分离。
4. 出铁和观察窑钟：经过数个小时的冶炼，炉内的金属铁和渣分别在高炉底部收集。
金属铁称为生铁，渣称为高炉渣。
通过开启锁槽，使生铁流入铁水槽中，再通过运输方式从高炉中取出。
5. 产生的高炉渣也可通过熔融再利用，用于生产水泥、矿棉等产品，减少浪费。
总结来说，工业炼铁的冶炼原理就是在高温下将铁矿石还原成金属铁，并将杂质分离出去，最终得到生铁和高炉渣。
高炉炼铁的原理及化学方程式
高炉炼铁的原理及化学方程式高炉炼铁的原理是什么样子的？下面由小编为你精心准备了“高炉炼铁的原理及化学方程式”，持续关注本站将可以持续获取更多的考试资讯！高炉炼铁的原理炼铁过程实质上是将铁从其自然形态——矿石等含铁化合物中还原出来的过程.炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等.其原理是矿石在特定的气氛中（还原物质CO、H2、C；适宜温度等）通过物化反应获取还原后的生铁.生铁除了少部分用于铸造外，绝大部分是作为炼钢原料.高炉炼铁是现代炼铁的主要方法，钢铁生产中的重要环节.这种方法是由古代竖炉炼铁发展、改进而成的.尽管世界各国研究发展了很多新的炼铁法，但由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产率高，能耗低，这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的95%以上.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.铁矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出.产生的煤气从炉顶导出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料.炼铁的原理化学方程式炼铁的原理化学方程式：FeO+CO=Fe+CO2、Fe0+C=Fe+CO。
炼铁的原理是将铁矿石、油、煤、焦炭等原料放入高炉中加热，将铁中的氧夺取出来从而形成铁的过程。
高炉冶炼用的原料主要由铁矿石、燃料（焦炭）和熔剂（石灰石）三部分组成。
高炉炼铁的特点：规模大，不论是世界其它国家还是中国，高炉的容积在不断扩大，如我国宝钢高炉是4063m3。
生铁是高炉产品（指高炉冶炼生铁），而高炉的产品不只是生铁，还有锰铁等，属于铁合金产品。
锰铁高炉不参加炼铁高炉各种指标的计算。
高炉炼铁过程中还产生副产品水渣、矿渣棉和高炉煤气等。
炼铁的原理
炼铁的原理
炼铁是最古老的一种金属加工方式，被用来制造工具和武器。
自古以来，它一直被认为是重要的金属加工工艺。
炼铁的原理是，从矿石中提取铁，并通过高温熔炼将其转变成铁。
炼铁过程主要包括矿石加工、焙烧分解、熔炼提取和铸造冷却四个步骤。
首先，将矿石经过研磨、细碎和筛选等加工后分解成小颗粒，然后将其加入焙烧炉中，在高温环境中进行熔炼，提取铁，然后将铁倒入铸模中，形成铸件。
最后，将铸件冷却，然后就可以使用了。
炼铁可以制造出高质量的金属铸件，具有良好的耐热性、耐腐蚀性和耐冲击性。
炼铁还可以用来制造工具和武器，如农具、铲子、斧头和剑等。
这些工具和武器可以帮助人们完成日常工作和保护自己。
炼铁的原理至今仍然被广泛应用，这种古老的方式也可以改良，使之更加有效地制造出高质量的金属制品。
同时，由于炼铁的方式使用的是更加环保的燃料，所以这种方式对环境的影响也较小。
此外，由于炼铁的方法不需要特殊的设备，也不需要高昂的费用，因此在发展中国家仍然是一种可行且受欢迎的加工方式。
总之，炼铁是一种古老而又经久不衰的加工方式，它可以制造出高质量的金属制品，并且不会对环境造成太大的影响。
高炉炼铁原理
高炉炼铁原理
高炉炼铁原理是利用高炉内部的化学反应来将铁矿石中的
铁氧化物还原为金属铁的过程。
具体原理如下：
1. 原料准备：将铁矿石、焦炭和石灰石按一定比例混合，
形成炉料。
铁矿石是主要原料，其中含有铁的氧化物，如
赤铁矿（Fe2O3）和磁铁矿（Fe3O4）。
2. 燃烧反应：焦炭在高温下与空气中的氧气发生燃烧反应，生成高温燃烧产物，如一氧化碳（CO）和二氧化碳
（CO2）。
这一反应提供了高炉内部的热能。
3. 还原反应：高温下，一氧化碳与铁矿石中的铁氧化物反应，将其还原为金属铁。
主要反应有以下几个步骤：
- Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
- Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2
- FeO + CO → Fe + CO2
这些反应分别将铁氧化物（Fe2O3、Fe3O4和FeO）还
原为金属铁（Fe），同时产生二氧化碳（CO2）等副产物。
4. 渣化反应：石灰石（CaCO3）在高温下分解成氧化钙（CaO），与形成的矿渣反应，形成熔融的钙硅酸盐渣。
总结来说，高炉炼铁原理是将铁矿石中的铁氧化物通过燃
烧制造的高温和一氧化碳的还原作用转化为金属铁，同时
形成矿渣。
这个过程需要高炉内部的高温和复杂的化学反应，以及合理的炉料配比和操作控制。
从矿石到铁水炼铁的基本原理与工艺流程
从矿石到铁水炼铁的基本原理与工艺流程炼铁是人类利用矿石中的铁资源制得生铁的过程。
它是现代工业的基础，也是钢铁行业的首要环节。
从矿石到铁水的转化过程，涉及到许多基本原理和复杂的工艺流程。
本文将详细介绍从矿石到铁水的基本原理与工艺流程。
一、矿石的选矿与破碎矿石是炼铁的原料，需要经过选矿与破碎处理。
选矿是指根据矿石中的有用成分与杂质的不同特性，通过物理或化学方法将其分离出来。
常用的选矿方法有重选、浮选、磁选等。
而破碎则是将选矿后的矿石进行粉碎，使其颗粒度适合后续的冶炼操作。
二、矿石的还原与冶炼选矿后的矿石需要经过还原与冶炼的过程，将其中的金属铁提取出来。
还原是指通过还原剂与矿石中的氧化铁反应，将其还原为金属铁。
常用的还原剂有焦炭、煤等。
冶炼则是将还原后的金属铁与矿石中的其他金属元素（如铬、镍等）进行分离，以得到纯净的铁水。
冶炼过程中，还会添加石灰石等物质来调节矿石组成与炉渣的性质。
三、高炉炼铁工艺流程高炉是炼铁过程中常用的设备。
其炼铁工艺流程主要包括上料、预处理、冶炼与出铁四个阶段。
1. 上料：在高炉上料阶段，经过破碎处理的矿石、焦炭和烧结矿等原料从顶部被装入高炉。
2. 预处理：在高炉的预处理阶段，焦炭在高炉炉缸中燃烧，产生的热量使矿石中的还原反应开始进行。
同时，也会加入通风设备，控制高炉内的气流与温度。
3. 冶炼：冶炼阶段是整个炼铁过程中最关键的环节。
在高炉内，矿石被加热至高温状态，焦炭中的还原剂与矿石中的氧化铁发生反应，生成金属铁。
同时，高炉内的其他金属元素也被还原出来，并与金属铁分离。
4. 出铁：当高炉内的炉渣和金属铁达到一定水平时，就会进行出铁操作。
通过高炉底部的铁口，流出熔化的金属铁和炉渣，分离后得到纯净的铁水。
四、转炉炼铁工艺流程除了高炉，转炉也是常用的炼铁设备之一。
转炉炼铁工艺流程相对于高炉有所差异。
1. 上料：转炉炼铁的上料阶段，将矿石、烧结矿和废钢等原料装入转炉。
2. 预处理：预处理阶段通过燃烧废气来加热转炉，提升温度。
高炉炼铁的原理是用文字说
高炉炼铁的原理是用文字说
高炉炼铁是一种工业生产铁的重要方法，其原理如下：
1. 原料准备：高炉炼铁的原料通常包括铁矿石、焦炭和石灰石。
铁矿石中的主要成分是氧化铁，焦炭在高温下能提供还原剂，而石灰石则用于吸收高炉中产生的杂质。
2. 充填原料：铁矿石、焦炭和石灰石按照一定比例混合后，通过高炉顶部的料斗从高炉上方依次充填入炉中。
同时，通过高炉底部的风口喷入空气，形成燃烧所需的氧气。
3. 冶炼反应：高炉内源源不断得加热，使原料逐渐升温，并发生一系列复杂的冶炼反应。
首先，焦炭燃烧产生的热量使铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。
同时，还发生了石灰石与含硫的杂质反应，生成石膏并吸附硫。
4. 固液分离：冶炼反应产生的金属铁和石膏以液态的形式沉入高炉底部，而其他杂质则以气体的形式从高炉顶部排出。
5. 铁水采集：金属铁在高炉底部形成的液态铁水会通过铁水口流出，并收集在铁水槽中。
6. 冶炼副产物利用：高炉废气中含有大量的煤气，经过处理可以用于燃烧或发
电；同时，从废渣中提取的石膏可以用于建筑材料等领域。
高炉炼铁是一种持续的反应过程，通常需要长时间的冶炼周期。
通过控制原料投入、炉温和风量等参数，可以实现高炉炼铁的稳定与高效。
炼铁的原理
2CuO+C == 2Cu+CO2
Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2
高温
高温
3、电解法：
在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝 等几种金属的还原性很强，这些金属都 很容易失去电子，因此不能用一般的方 法和还原剂使其从化合物中还原出来， 而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的 方法来冶炼。 电解 2Al2O3 == 4Al+3O2 2NaCl == 2Na+Cl2 电解 MgCl2== Mg+Cl2
三、 还原反应：含氧化合物中的氧被夺去的反应。 夺取氧的物质叫做还原剂。 得氧被氧化，发生氧化反应，作还原剂 高温
Fe2O3+ 3CO
2Fe + 3CO2
我是还原剂！
失氧被还原，发生还原反应，作氧化剂
CO得氧，作还原剂。
4CO+ Fe3O4
高温
3Fe+4CO2
Fe3O4失氧，作氧化剂。
判断下列反应中的还原剂。
学以致用 炼铁厂利用100吨含Fe2O380%的赤铁矿，可以炼出 多少吨纯铁？ 可以炼出多少吨含铁96%的生铁？ 解：可以炼出纯铁的质量为X
3CO + Fe2O3==== 2Fe + 3CO2
160 100吨×80% =80吨
160 112
高温
112 X
80吨 X
X=56吨.3吨
加热
A.
H2+ CuO
高温
Cu+H2O
Al2O3+2Fe
B. Fe2O3+2Al
在线测试：
为适应火车提速，沪宁线上原有的短轨全部接为超 长轨。在焊接过程中，工程技术人员点燃铝热剂 （铝粉和氧化铁的混合物）能释放大量地能量，生成 熔融状态的铁可用来连接铁轨，反应的化学方程式 如下： Fe2O3+2Al 高温 Al2O3+2Fe ，其中的还原剂 为（ B ） A. Fe2O3 B. Al C. Al2O3 D. Fe
高炉炼铁的反应原理
高炉炼铁的反应原理
1、高炉炼铁使用的原料有铁矿石、石灰石和焦炭。
在高炉内发生的反应主要分三部分，第一部分是制备还原剂的过程，第二部分是冶铁的主要原理，第三部分是除去杂质，形成炉渣的过程。
但高炉冶炼出的铁并不纯，还含有少量的杂质，因此被称为生铁。
2、炼铁时将原料铁矿石、焦炭和石灰石按一定比例分层加入高炉（炼铁炉）中，被热风炉加热过的大量富氧空气从进风口吹入高炉，使焦炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳再与上层炽热的焦炭反应还原成一氧化碳。
炼铁原理
3.2 燃料燃烧和化学能的源 泉。 燃料在风口前燃烧，放出大量的热，并产生高温还 原性气体（ CO 、 H2 ），保证了炉料的加热、分解、 还原、熔化、造渣等等过程的进行。
3.2 燃料燃烧
其次，燃料燃烧是高炉炉料下降的前导。 风口前焦炭及其他燃料的燃烧和炉料的熔化， 产生了空间，为炉料的不断下降创造了基本条件。 风口前燃料燃烧得是否均匀有效，对炉料和煤气 运动具有重大影响。没有燃料燃烧，高炉冶炼就 没有动力和源泉，就没有炉料和煤气的运动，其 他过程也就无法进行。
Al2O3等酸性氧化物，它们各自的熔点都很高 （SiO2—1713℃，Al2O3—2050℃左右）， 不可能在高炉中熔化。即使它们有机会组成 较低熔点的化合物，其熔化温度仍然很高， （约1545℃），在高炉中只能形成一些非常 粘稠的物质，造成渣、铁不分，难于流动。 因此，必须加入助熔物质，如石灰石、白云 石等作为熔剂。
二、 高炉造渣过程
现代高炉多用熔剂性熟料冶炼，基本上不直
接加入熔剂。由于在烧结（或球团）生产过
程中熔剂已事先矿化成渣，这就大大改善了
高炉内造渣过程。 高炉渣按其形成过程有初渣、中间渣和终渣
之分。
二、 高炉造渣过程
初渣是指在高炉的适当温度区域（软熔带） 刚开始出现的液相炉渣； 2 中间渣是指在处于滴落过程中成分、温度 在不断变化的炉渣（国外称炉腹渣）； 3 终渣是指已经下达炉缸，并周期的从炉内 排出的炉渣。
Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2
高炉中铁氧化物还原的基本反应如下。
3.3.3 非铁元素的还原
高炉内除铁元素外,还有硅、锰、磷等其他元
素被还原。
3.4 炉料与煤气运动
思考：
炉料在炉内为什么能连续下降？
高炉炼铁的原理现象
高炉炼铁的原理现象
高炉炼铁是一种大规模的冶金工艺，用于将生铁矿石转化为熔融的铁。
其原理现象可以概括为以下几个步骤：
1. 加料：生铁矿石、石灰石和焦炭等原料被连续地放入高炉顶部。
在高炉的下部有一个炉下，通过炉底风口通入空气和预热的煤气。
2. 还原：当原料进入高炉后，焦炭燃烧产生的高温燃烧气体经过上部的燃烧室后会进入下部的还原室。
在还原室中，燃烧气体与铁矿石中的氧气反应，将氧气与铁矿石中的铁氧化物还原为纯铁。
这个过程被称为还原反应。
3. 熔化：还原后的纯铁与石灰石等杂质物质融合，形成一种名为"炉渣"的液体。
炉渣会从高炉的下部流出。
炉渣的形成使得高炉内的温度能够达到足够高，以使铁矿石熔化。
4. 分层：由于密度不同，铁和炉渣会分层，铁位于底部，炉渣位于上部。
通过高炉底部的出铁口，铁液会被连续引出。
整个过程中，高炉内的氧气被有效地去除，从而使铁矿石中的铁得以转化为纯铁。
同时，由于炉渣的存在，整个高炉炼铁过程也能够维持足够高的温度和产生足够的热量。
高炉从顶部加料，底部取铁的连续操作使得高炉能够实现持续的生产。
炼铁的主要反应原理是
炼铁的主要反应原理是
炼铁的主要反应原理是高炉内的还原反应和氧化反应。
在高炉内，矿石（通常是铁矿石，如赤铁矿）与焦炭（还原剂）加热至高温，发生还原反应。
还原反应的基本原理是焦炭中的碳与氧化铁反应生成一氧化碳和二氧化碳：
Fe2O3 + 3C -> 2Fe + 3CO
这个反应使氧化铁还原为金属铁。
还原反应同时释放出大量热量，维持高炉内的高温。
在高炉内，矿石和焦炭还会发生氧化反应，形成一氧化碳和二氧化碳：
C + O2 -> CO2
2C + O2 -> 2CO
这些氧化反应是高炉内的主要燃烧过程，提供燃料燃烧所需的氧气。
通过控制还原反应和氧化反应的条件，可以使金属铁得以从矿石中分离出来，最终得到纯净的铁。
工业炼铁反应的原理
工业炼铁反应的原理工业炼铁是将铁矿石经过一系列化学反应转化为纯铁的过程。
这个过程可以分为两个主要部分：还原矿石中的铁氧化物，然后将还原后的铁与其他杂质分离。
首先，我们来看一下矿石中的铁氧化物的还原反应。
常见的铁矿石主要是含有铁的氧化物，例如赤铁矿（Fe2O3）和磁铁矿（Fe3O4）。
在高温下，矿石中的铁氧化物可以与一种还原剂发生反应，还原剂的作用是将氧从铁氧化物中去除，从而还原铁。
在早期的炼铁工艺中，木炭是常用的还原剂。
木炭在高温下会发生燃烧，产生大量的一氧化碳（CO）。
一氧化碳与铁氧化物反应产生二氧化碳（CO2）和纯铁。
这个反应可以用如下的化学方程式表示：Fe2O3 + 3CO →2Fe + 3CO2磁铁矿的还原反应稍微复杂一些。
磁铁矿中同时含有Fe2O3和Fe3O4两种铁氧化物。
在高温下，Fe3O4会先被还原成FeO，然后FeO与Fe2O3一起被还原成纯铁。
还原反应可以用如下的化学方程式表示：3Fe3O4 + 8CO →2Fe + 3FeO + 8CO2FeO + CO →Fe + CO2这些还原反应是在高温的条件下进行的，通常需要使用炼铁炉来提供足够的热量。
在炼铁炉中，矿石和还原剂被加入到炉中，并在高温下进行反应。
炉内通常还会注入剧烈的空气或氧气流来促进燃烧过程。
这些反应一般持续数小时，直到矿石中的铁氧化物完全还原成纯铁。
在还原反应结束后，接下来的工序是将纯铁与其他杂质从矿石中分离出来，这个工序被称为冶炼。
这个过程主要是通过熔融来实现的。
熔融是指将物质加热到高温使其变为液体的过程。
在炼铁中，冶炼的目标是将纯铁与其他杂质分离。
纯铁的熔点相对较高，大约为1535摄氏度。
而其他杂质（如硫、磷等）的熔点通常较低，可以在较低温度下被熔化和分离。
冶炼通常使用石灰石（CaCO3）和焦炭作为熔炼剂。
石灰石在高温下会分解，产生氧化钙（CaO）。
氧化钙与矿石中的硅酸盐等杂质反应，生成高熔点的渣滓。
焦炭起到还原矿石中残留的氧化物的作用，使其转化为纯铁。
电炉炼铁的原理和方法
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炼铁的反应原理
炼铁的反应原理炼铁的反应原理当铁水倒入高炉时，热烈的气氛夹着烟雾喷出，只见红光冲天，好像朝阳从地平线上冉冉升起，接着，那呛人的烟雾向四处散开。
“一石炼成三块铁”中的“三块铁”指的是石灰石、焦炭和铁矿石中的碳酸盐(二氧化硅和三氧化二铝)在高温下生成的氧化铁。
由于其中三氧化二铝含量较少，生成后并没有结晶析出，因此不溶于铁水，而是以各种碳酸盐形态分散在铁水中。
这些杂质多数熔点高，容易随烟气排出炉外，但也有部分低熔点杂质，如镁、锰等进入炉渣，可与炉渣中的活性氧化物发生反应，降低炉渣的碱度。
这样就造成了炉渣碱度过高的情况，最终导致炉衬侵蚀严重。
除此之外，铁水中存在着很多的氧化铁杂质，它们在炼钢时会吸收大量的热，同时降低了钢水的温度，使冶炼困难，所以，还需要加入大量的冷却剂，来调节温度。
电炉炼钢时，为什么不用金属材料制作反应容器呢？这主要是因为电能比金属材料便宜得多，一般工厂都具备电炉，而且冶炼金属材料需要专门的技术和设备，比如电弧炉、电炉、感应炉等，这些对于小型工厂来说不经济，所以选择电能为动力，通过电炉将电能转换成电炉炼钢所需要的热能，冶炼金属材料。
燃烧产生的高温把石灰石中的氧气转变为二氧化碳和水蒸气，二氧化碳从炉底鼓入，水蒸气从石灰石层的缝隙中被吹走，带走大量热量，使炉内温度迅速降低，从而强迫炉料发生还原反应，炼出生铁。
这样炼出的铁水中除含有足够量的铁以外，还有一定数量的硫和磷，并且是按一定比例存在的，故称合金。
用电炉冶炼可以充分利用工厂现有的设备，大大缩短冶炼时间，增加产量，而且所需劳动力较少。
目前，全世界年产生铁6000万吨左右，约占铁总产量的50％左右。
炼钢的反应原理炼钢的反应原理是：一方面，将矿石和煤粉送入高炉中，并以一定的流速和压力把煤粉加入炉内，使煤粉与空气的混合物沿炉身高度形成悬浮状态，然后，再将高炉上部的氧气通入悬浮的煤粉层中，以充分燃烧煤粉；另一方面，又以高压方式把矿石和煤粉加入高炉内，直到炉缸填满，从而获得含有大量固体碳的熟料——生铁。
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2.为适应火车提速，沪宁线上原有的短轨全部接为超
长轨。在焊接过程中，工程技术人员点燃铝热剂（铝
粉和氧化铁的混合物）能释放大量的能量，生成熔融 状态的铁可用来连接铁轨，反应的化学方程式如下： Fe2O3+2Al
高温
Al2O3+2Fe B. Al
其中的还原剂为（ C. Al2O3 D. Fe
4. 某学生改进一氧化碳还原氧化铁的实验装置，如图 所示： (1）若先给氧化铁热，再 氧化铁 通入一氧化碳，可能 CO 产生的后果是爆 炸， 原因是一氧化碳中混 有空气不纯净，加热 A B C 时可能会发生爆炸。 (2) 写出A中发生反应的化 学方程式 高温 Fe2O3＋3CO 2Fe+3CO2 （3）装置B中产生的现象可判断反应是否开始发 生，则B中的试剂是（填名称）澄清石灰水 （4）装置C的作用是防止一氧化碳气体污染空气。 (5) 装置C收集气体的方法叫做排水集气法。
A. Fe2O3
B
）
3. 某学生改进一氧化碳还原氧化铁的实验装置，如 图所示： (1）若先给氧化铁热， 氧化铁 再通入一氧化碳，可 CO 能产生的后果是—— 原因是______ (2) 写出A中发生反应的 A B C 化学方程式______ （3）装置B中产生的现象可判断反应是否开始发 生，则B中的试剂是（填名称）__________ （4）装置C的作用是_____ (5) 装置C收集气体的方法叫做____________。
3CO + Fe2O3==== 2Fe + 3CO2
160 100吨×80% =80吨
160 112
高温
112 X
80吨 X X=56吨
=
生铁的质量：56吨÷96%=58.3吨
课本66页挑战自我4题
炼
铁
焦炭
还原剂？还原反应？
原料: 铁矿石
原理：Fe2O3+
160
石灰石 高温
3CO
2Fe + 3CO2
钢 （0.03%~2%）硬度、抗腐蚀 性能增强
学完本课题你应该知道 1．金属具有很多共同的物理性质。例如，常温下 它们都是固体(汞除外)，有金属光泽，一般为电和热 的优良导体，有延展性，熔点较高。 2．物质的性质在很大程度上决定了物质的用途， 但这不绝对。还要考虑价格、资源、是否美观、使 用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影 响等多种因素。 3．金属材料包括铁、铝、铜等纯金属和合金。在 金属中加热熔合某些金属或非金属而制得的合金， 其性能会发生改变。合金的强度和硬度一般比组成 它们的纯金属更高，抗腐蚀性能等也更好，因此， 合金具有更广泛的用途。
3CO + Fe2O3==== 2Fe + 3CO2
160 80吨
160 112
高温
112 X
=
80吨 X
X=56吨
生铁的质量：56吨÷98%=57.14吨
学以致用 2.炼铁厂利用100吨含Fe2O380%的赤铁矿，可以炼 出多少吨纯铁？ 可以炼出多少吨含铁96%的生铁？ 解：可以炼出纯铁的质量为X
主要成分中的含铁量
常见的几种铁矿石的成分
赤铁矿 主要成分 Fe2O3 70%
磁铁矿 主要成分 Fe3O4 72%
菱铁矿 主要成分 FeCO3 48%
黄铁矿 主要成分 FeS2 56%
主要成分中的含铁量
要完成铁的冶炼通常考虑哪些 主要方面的问题？ 冶炼原理； 冶炼原料；
冶炼装置(设备)等。
如何从铁矿石中得到铁呢?
Fe2O3+ 3CO
失氧，被还原
2Fe + 3CO2
我是还原剂！
三、工业炼铁
1.原料: 铁矿石 焦炭 石灰石
高温 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
2.原理:
3.设备: 高炉
炼铁高炉示意图
高炉内发生的化学反应
3co+Fe2
点燃
o = 2Fe+3co2
高温
3
c+co2 = 2co（制还原剂） c+o２ = co2（供热、CO ） ＣaCo3 = CaO+co2
铜和铁是人类使用较早的金 属，我国劳动人民在商代就制造出 精美的青铜器，春秋战国时期就会 冶铁和炼钢。铝的利用要比铜和铁 晚得多，那仅仅是100多年前的事 情。但由于铝的密度小和具有抗腐 蚀等优良性能，现在世界上铝的年 产量已超过了铜，位于铁之后，居 第二位。
112
现象：红色固体变成黑色；
澄清石灰水变浑浊。
（ 赤铁矿 Fe2O3） （ 磁铁矿 Fe3O4） 菱铁矿（FeCO3） 黄铁矿（FeS2）
铁矿石
1.有关的化学方程式？ 2.一氧化碳的化学性质？ 3.如何证明产物中有铁？
1、在 3co+Fe2
o = 2Fe+3co2
3
高温
反应中，
作为还原剂的物质是：（ ） B
三、炼铁的原理
知识要点 1.说出常见的铁矿石及其主要成份； 2.知道炼铁的原理及各流程的作用； 3.正确写出炼铁反应的有关化学方程式 并进行有关的计算。
Fe:56 C:12 S:32
O:16
一、常见的几种铁矿石
赤铁矿 主要成分 Fe2O3
磁铁矿 主要成分 Fe3O4
菱铁矿 主要成分 FeCO3
黄铁矿 主要成分 FeS2
知识回顾
溶质质量分数=
溶质质量
溶液质量
×100%
1、配制100g溶质质量分数为9.8%的稀硫酸 溶液需要溶质质量分数为98%的硫酸溶液 多少？需水多少？
2、100g溶质质量分数为9.8%的硫酸溶液与 足量的锌反应，能产生多少氢气？
金
• • • • • • • • •
属
之
最
地壳中含量最高的金属元素── 铝 人体中含量最高的金属元素── 钙 目前世界年产量最高的金属── 铁 导电、导热性最好的金属── 银 硬度最高的金属── 铬 熔点最高的金属── 钨 熔点最低的金属── 汞 密度最大的金属── 锇 密度最小的金属── 锂
高温
2
高温
处理方法：回收再利用
与杂质反应， 除杂
学以致用
Fe:56
O:16
1.炼铁厂利用100吨Fe2O3，可以炼出多少吨纯铁？ 可以炼出多少吨含杂质2%的生铁？ 2.炼铁厂利用100吨含Fe2O380%的赤铁矿，可以炼 出多少吨纯铁？ 可以炼出多少吨含铁96%的生铁？
学以致用 1.炼铁厂利用80吨Fe2O3，可以炼出多少吨纯铁？ 可以炼出多少吨含铁2%的生铁？ 解：可以炼出纯铁的质量为X
实验现象：红色固体变成黑色；
澄清石灰水变浑浊。
录像
高温条件下用一氧化碳把 铁从其氧化物中还原出来
红色固体变成黑色； 澄清石灰水变浑浊。
写出反应的化学方程式：
高温
Fe2O3+ 3CO
还原剂？还原反应？
2Fe + 3CO2
还原反应：氧化物中的氧被夺去的反应。 夺取氧的物质叫做还原剂。 炼铁原理 高温
金属材料的分类
黑色 金属 铁、铬、锰 及它们的合金
有色金 属材料
轻金属 重金属 稀土金属 稀散金属 贵金属
铁的合金----生铁和钢的比较
铁合金
碳的含量 其他元素 熔点／℃
生铁
2%～4.3% 硅、锰等 1 100～1 200
钢
0.03%～2% 铬、镍等 1 450～1 500
机械性能
机械加工
硬而脆，无韧性 坚硬、韧性大、 塑性好 可铸、不可锻 可铸、可锻、可 压延
以赤铁矿(主要成分Fe2O3)为例。
Fe2O3
高温
CO
Fe
在高温下，可以用CO从铁矿石中 还原出铁。
铁矿石 : 焦炭: 石灰石:
铁
一氧化碳
高温
Fe2O3+ 3CO
2ห้องสมุดไป่ตู้e + 3CO2
二、实验室炼铁：
氧化铁 一氧化碳
石灰水
A
B
右边酒精灯 的作用？
实验开始：先通一氧化碳再加热 实验结束：先停止加热继续通一氧化碳到试管冷却
一、金属
课题一、金属材料
1、金属的一些物理性质： 大多数金属为银白色、固体、有光泽、能导电导热、 熔沸点高、有延展性 2、考虑物质用途时考虑多种因素
二、合金
1、在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得 合金 2、合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高， 抗腐蚀性能也更好 生铁 （2%~4.3%）硬度比纯铁硬 纯铁 铁的合金 （含碳量不同）