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為啥用焦炭冶煉金屬不用木炭和活性炭?
煙煤在隔絕空氣的條件下,加熱到950-1050℃,經過干燥、熱解、熔融、粘結、固化、收縮等階段最終制成焦炭,這一過程叫高溫煉焦(高溫干餾)。
焦炭在高爐中作用:1.還原劑2.發熱劑3.起骨架作用。結合焦炭在高爐中的作用可以知道相比之下,用焦炭而不用炭。焦炭產生的焦爐煤氣既是高熱值的燃料,又是重要的有機合成工業原料。
高爐煉鐵反應是還原反應:焦炭在爐內產生CO,CO還原氧化鐵,部分CO燃燒,整個反應過程會放出大量的熱。
煤氣是怎么生產出來的?
煤氣的生產:煤炭源于陸生高等植物,煤的原始有機物質主要是碳水化合物、木質素,成煤作用由泥炭化和煤化作用兩個階段完成。
植物等有機質在低溫(<50℃)和近地表氧化環境中,由于細菌的作用,生成少量甲烷及二氧化碳;在褐煤成巖階段,有機質熱降解作用逐步加深,生物化學作用逐步減弱,逐步生成甲烷及其他揮發物。前期和后期揮發物集聚,形成了后期的煤層氣,也就是煤氣。
礦鐵是如何形成鑄鐵的?
鐵
燒結---煉鐵---煉鋼---連鑄(模鑄)---軋鋼
燒結:就是把鐵礦粉造塊,為高爐提供精料的一種方法。是利用鐵礦粉、熔劑、燃料及返礦按一定比例制成塊狀冶煉原料的一個過程。
煉鐵——高爐的冶煉過程主要目的是用鐵礦石經濟高效的得到溫度和成分合乎要求的液態生鐵。
高爐冶煉的全過程可以概括為:在盡量低能量消耗的條件下,通過受控爐料及煤氣流的逆向運動,高效率的完成還原、造渣、傳熱及渣鐵反應等過程,得到化學成分與溫度較為理想的液態金屬產品。
高爐爐料經各種化學還原反應生產出合格鐵水然后通過魚雷罐送入煉鋼,然后作為煉鋼原料入轉爐冶煉成鋼。爐渣經水沖渣排入渣池,通過渣水分離,爐渣排走,水循環利用。
高爐冶煉過程中產生的付產品——高爐煤氣做為低熱值氣體燃料供熱風爐,燒結,鍋爐,預熱爐和加熱爐等使用。
煉鋼——廣義上說就是鐵水通過氧化反應脫碳、升溫、合金化的過程。它的主要任務是脫碳、脫氧、升溫、去除氣體和非金屬夾雜、合金化。
連鑄——就是合格鋼水在鑄機中冷卻成坯的過程。
軋鋼:在旋轉的軋輥間改變鋼坯形狀的壓力加工過程
鋼鐵的制備方法?
現代煉鐵絕大部分采用高爐煉鐵,個別采用直接還原煉鐵法和電爐煉鐵法。
煉鋼主要是以高爐煉成的生鐵和直接還原煉鐵法煉成的海綿鐵以及廢鋼為原料,用不同的方法煉成鋼。其基本生產過程是在煉鐵爐內把鐵礦石煉成生鐵,再用不同方法煉成鋼,最后才鑄成鋼錠或連鑄坯。

鐵冶煉:
現代煉鐵絕大部分采用高爐煉鐵,個別采用直接還原煉鐵法和電爐煉鐵法。高爐煉鐵是將鐵礦石在高爐中還原,熔化煉成生鐵,此法操作簡便,能耗低,成本低廉,可大量生產。生鐵除部分用于鑄件外,大部分用作煉鋼原料。
由于適應高爐冶煉的優質焦炭煤日益短缺,相繼出現了不用焦炭而用其他能源的非高爐煉鐵法。直接還原煉鐵法,是將礦石在固態下用氣體或固體還原劑還原,在低于礦石熔化溫度下,煉成含有少量雜質元素的固體或半熔融狀態的海綿鐵、金屬化球團或粒鐵,作為煉鋼原料
(也可作高爐煉鐵或鑄造的原料)。電爐煉鐵法,多采用無爐身的還原電爐,可用強度較差的焦炭(或煤、木炭)作還原劑。電爐煉鐵的電加熱代替部分焦炭,并可用低級焦炭,但耗電量大,只能在電力充足、電價低廉的條件下使用。
鋼冶煉:
煉鋼主要是以高爐煉成的生鐵和直接還原煉鐵法煉成的海綿鐵以及廢鋼為原料,用不同的方法煉成鋼。主要的煉鋼方法有轉爐煉鋼法、平爐煉鋼法、電弧爐煉鋼法3類(見鋼,轉爐,平爐,電弧爐)。
以上3種煉鋼工藝可滿足一般用戶對鋼質量的要求。為了滿足更高質量、更多品種的高級鋼,便出現了多種鋼水爐外處理(又稱爐外精煉)的方法。如吹氬處理、真空脫氣、爐外脫硫等,對轉爐、平爐、電弧爐煉出的鋼水進行附加處理之后,都可以生產高級的鋼種。
對某些特殊用途,要求特高質量的鋼,用爐外處理仍達不到要求,則要用特殊煉鋼法煉制。如電渣重熔,是把轉爐、平爐、電弧爐等冶煉的鋼,鑄造或鍛壓成為電極,通過熔渣電阻熱進行二次重熔的精煉工藝;
真空冶金,即在低于1個大氣壓直至超高真空條件下進行的冶金過程,包括金屬及合金的冶煉、提純、精煉、成型和處理。
鋼液在煉鋼爐中冶煉完成之后,必須經盛鋼桶(鋼包)注入鑄模,凝固成一定形狀的鋼錠或鋼坯才能進行再加工。鋼錠澆鑄可分為上鑄法和下鑄法。上鑄鋼錠一般內部結構較好,夾雜物較少,操作費用低;下鑄鋼錠表面質量良好,但因通過中注管和湯道,使鋼中夾雜物增多。
在鑄錠方面出現了連續鑄鋼、壓力澆鑄和真空澆鑄等新技術。
工業酒精怎么生產的?
酒精的工業生產方法可分為發酵法和化學合成法兩大類;(1)發酵法是利用淀粉質原料或糖質原料,在微生物的作用下生成酒精,根據原料的不同,又可分為:A.淀粉質原料發酵生產酒精這是我國當前生產酒精的主要方法,它是利用薯類、谷物及野生植物等含淀粉的原料,在微生物的作用下將淀粉水解為葡萄糖,再進一步發酵生成酒精。
整個生產過程包括原料蒸煮、糖化劑制備、糖化、酒母制備、發酵及蒸餾等工序。B.糖蜜原料發酵生產酒精直接利用糖蜜中的糖分,經過稀釋并添加部分營養鹽,借酒母的作用發酵生成酒精。C.亞硫酸鹽紙漿廢液發酵生產酒精造紙原料經亞硫酸鹽液蒸煮后,廢液中含有六碳糖,這部分糖在酵母作用下可以發酵生成酒精,主要是工業酒精。(2)化學合成法生產酒精是利用煉焦炭、裂解石油的廢氣為原料,經化學合成反應而制成酒精。生產方法又可分為間接水合法和直接水合法兩種,目前工業上普遍采用后者。A.間接水合法又稱硫酸水合法,它的生產過程是將乙烯與硫酸經加成作用生成硫酸氫乙脂,再進行水解,生成乙醇和硫酸。此法的缺點是對設備腐蝕嚴重,酸消耗較多,優點是對原料氣體的純度要求不高,設備簡化,易與上馬。B.直接水合法乙烯與水蒸氣在磷酸催化劑存在下,在高壓高溫下可直接發生加成反應,生成酒精。此法要求乙烯純度在98%以上的原料氣,需要采用特出的方法分離裂解其中各種組分,對設備、材料都提出了較高的要求,但此法步驟簡單,無腐蝕問題。
做木炭的原料都可以有哪些?
炭是用木材、竹子等可燃物制成的,用隔絕空氣加熱的方法進行燒制,最后得到的一種黑色固體。炭,是一種多孔性的物質,一般分為木炭、活性炭、焦炭等,不同種類的炭,具體的提取方法也會有所不同,所需的材料不同,制作出來的炭的名稱和用途也不同,最常見的用途就是燃燒、防潮劑和吸附劑等。
木炭,是用木材燒制而成的,主要分為黑炭、白炭、機制炭和活性炭四大類,它一般被用作燃料。活性炭,除木材燒制,還可以用各種果殼和煤來燒制,它是很好的一種吸附劑,具有物理吸附和化學吸附的雙重特性。焦炭,是一種無定形碳,一般用于制作油墨等
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