海綿鐵的用途與作用

在中國，目前海綿鐵行業的生產主要采用煤基隧道窯罐式法，本工藝的技術比較成熟，也比較穩定，近年來隨著我國鋼產量的日益巨增，海綿鐵的需求量也越來越大。還原海綿鐵的技術和裝備也自然在不斷的發展，還原裝備經歷了倒焰窯、輪窯、燒煤隧道窯、熱煤氣隧道窯。也有回轉窯、豎窯、轉底窯等其它方式，而主流還原裝備就是——隧道窯罐式法。

采用固體碳還原法生產海綿鐵，原料主要為軋鋼氧化鐵皮(俗稱鐵鱗)或精礦粉，經過烘干、篩分、磁選、研磨等一系列處理后的鐵鱗與還原劑通過環形裝具裝入耐火罐再裝車之后進入隧道窯，整個還原反應在隧道窯中發生。

為了更好地控制海綿鐵質量，了解其基本原理和生產工藝要求是必不可少的。就海綿鐵生產的基本原理及質量控制作一簡要敘述。

    還原反應基本原理

鐵的氧化物的還原過程是分階段進行的，即：Fe₂O₃→Fe₃O₄→FeO→Fe。研究表明：用固體碳直接還原鐵的氧化物時，當溫度高于570℃時反應為：

3Fe₂O₃+CO=2Fe₃O₄+CO₂

Fe₃O₄+CO=3FeO+CO₂

FeO+CO=Fe+CO₂

當溫度低于570℃時，由于FeO不能穩定存在，Fe₃O₄直接還原成金屬鐵：

Fe₃O₄+4CO=3Fe+4CO₂

雖然固體碳能直接還原鐵的氧化物，但是固體與固體之間接觸面積很有限，因而固—固反應速度慢。只要罐內有固體碳存在則碳的氣化反應總是在進行，即系統內總會發生C+CO2=2CO這樣的反應，故達到一定溫度時系統內總有大量CO存在，它可以加快固體碳還原鐵氧化物的速度。因此固體碳還原鐵的氧化物實質上就是CO間接還原反應與CO2和C的氣化反應的綜合反應，即固體碳還原鐵的氧化物的原理。

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