海绵铁

　　海绵铁又称直接还原铁，是以赤铁矿为原料，采用纯度相对较高的轧钢铁皮，利用氧化还原反应，在隧道窑内，用煤气发生炉或天燃气在1050度高温中，经过24小时氧化还原反应，脱去轧钢铁皮中的氧，变成多孔状的产物。其中被还原出来的铁粉呈细小铁核，疏松多孔，形如海绵，故称海绵铁。海绵铁经冷却、破碎，总铁96.5%以上,称之为一次还原铁粉;把一次还原铁粉经过钢带式还原炉，利用氢气再次精还原，可得到总铁大于98%的铁粉，也就是二次还原铁粉。，通过滤式除淀方式进行排除，对管道、锅炉和循环水溶解氧腐蚀经水处理后水溶解氧含量可达到0.05mg/L以下。具有反洗频率低，抗压强度高，不粉化、不板结，比表面积大。活性高，再生效果好等优点。

　　海绵铁的生产制成方法

　　1、铁磷还原法：轧钢氧化铁磷是钢材在加热炉中加热后在轧制过程中，其表面氧化层自行脱落而产生的。还原海绵铁滤料除氧剂可采用热轧沸腾钢氧化铁磷作原料，因为沸腾钢氧化铁磷中的TFe、C、S、P化学成分含量，能满足还原海绵铁滤料生产的技术要求，在还原海绵铁中最好不要以高碳钢或合金钢氧化铁磷为原料。

　　2、铁精矿粉还原法：天然铁矿石主要分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿这四种;海绵铁原料通常选用磁铁矿石，在我国分布比较广。天然铁矿石经过破碎、磨碎、选矿等加工处理成矿粉叫铁精矿粉。铁含量是铁精粉所有品质指标中最重要的，60%以上含量的一般被认为是高品位的;其中有害成分主要包括硫、磷、二氧化硅、三氧化二铝等等，这个含量越低意味着矿石越好，越容易冶炼;磁铁矿的主要成分是Fe3O4,经采用湿式球磨、湿式磁选、联合选矿工艺后产出的普通精矿粉，是生产还原海绵铁的优选原料。

　　3、直接还原铁：通过精铁粉或氧化铁在炉内经低温还原形式的低碳多孔状物质，其化学成分稳定，杂质含量少，主要用作电炉炼钢的原料，也可作为转炉炼钢的冷却剂，如果经二次还原还可供粉末冶金用。

　　海绵铁的除氧原理

　　采用具有巨大比表面积的海绵铁为滤料，当含有溶解氧的水通过海绵铁时，由于海绵铁主要成分是铁，其疏松多孔的内部结构，提供的比表面积是普通铁屑的5-10万倍，可使水中的氧与铁发生迅速彻底的氧化反应，使溶解氧稳定在0.05mg/L以下，其反应式为：

　　2Fe+2H2O+O2---2Fe(OH)2

　　2Fe(OH)2+H2O+2O2---2Fe(OH)3

　　反应产物Fe(OH)3为不溶于水的松软絮状物，当其积 累到一定程度时，即可通过反冲洗排掉，恢复到初始的除氧能力。

　　海绵铁工作条件：

　　1.可在常温下除氧无需加热

　　2.可随时供水无需除氧水箱无需准备时间

　　3.除氧效果稳定可靠出水符合低压锅水质标准

　　4.安装方便无需高位安装

　　海绵铁的用途介绍

　　1、用于电炉

　　海绵铁主要用于电炉炼钢，代替废钢或者与废钢搭配使用，以改善炉料。与电炉使用废钢冶炼相比较，使用海绵铁的优点是：

　　(1)海绵铁的化学成分稳定，有利于控制钢的质量;

　　(2)海绵铁含杂质元素少(特别是P、S、N)，与质量较差的废钢搭配使用，可以冶炼使用优质废钢才能冶炼的钢种，有利于提高钢的质量和扩大钢材品种;

　　(3)冶炼海绵铁时，熔化期与精炼期交织在一起，可缩短冶炼时间，提高生产率;

　　(4)海绵铁形状为球形或块状，可以连续加料、连续热装，从而降低电极消耗，延长炉顶、炉衬寿命，降低炉子的热损失，提高生产率，这些都有助于降低生产成本;

　　(5)冶炼时供电平稳，噪声小;

　　(6)海绵铁易于处理和运输。

　　此外，当废钢价格高时，特别是依靠进口废钢的地区，使用价格便宜的海绵铁，可以降低原料费用，而且不受进口的限制。

　　因此，从经济、钢的质量和生产率考虑，使用海绵铁比用废钢优越。

　　2、用于高炉

　　海绵铁可作为高炉炉料的一部分，曾在大小不同的高炉做过试验。结果表明，高炉炉料金属化率每提高10%(有一定限度)，铁水产量可提高7%，焦比降低7%。海绵铁占高炉炉料的比例则取决于高炉的操作条件。

　　3、用于转炉

　　转炉炼钢可使用海绵铁作为冷却剂，不需要改变转炉的正常冶炼制度，而且可以降低钢中的P、S、Cu、N等元素的含量，有利于提高钢的质量

　　4、其他用途

　　海绵铁还可以作为粉末冶金的原料，甚至直接轧制成材。

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