blast furnace 冶炼炉
熔化铁矿石的炼炉,如熔化赤铁矿(Fe2O3)或磁铁矿(Fe3O4),使之变成生铁(pigiron)。这种炉体是耐火材料衬里的高大柱形结构,从顶端填入 选洗矿石、焦炭和溶剂(溶剂通常为石灰石)。氧化铁变为金属铁是一还原过程,过程中用一氧化碳和氢作还原剂。全部反应可用化学式表示如下:
Fe3O4+2CO+2H2→
3Fe+2CO2+2H2O
由位于炉下三分之二处的鼓风口送入热空气来喷吹焦炭,可从炉内获得 CO,产生 CO 的反应式如下:
2C+O2→2CO
在大多数冶炼炉中,将碳氢化合物(石油、煤气、焦油等)加入炉中以获取氢。在现代直接还原法中,可分别产生 CO 和 H2,所以还原过程可在较低温度下进行。冶炼炉所生产的生铁约含 4%的碳,通常还需进一步精炼以获取钢或铸铁。