生铁

 【生铁】 铁碳合金。一般把含碳量在2～4.3％的铁碳合金叫做生铁。在高炉冶炼过程中，常将铁矿石和焦炭中的硫、磷、硅等带入生铁内。因而使生铁有脆性。生铁产量的90％用于炼钢，10％用于铸造。 

【生铁冶炼】

    生铁主要是用高炉冶炼的。生铁是铁元素与碳元素的合金，熔点1100～1200℃，含碳量一般为1.7～4.3％，此外尚有少量硅、锰、硫、磷等杂质。熔化的生铁流动性好，适宜铸造，但质硬而脆，不便轧制和焊接。经过熔化冶炼后，含碳量低于1.7％的铁碳合金，叫做钢，具有韧性，易于压力加工。未加熔化炼制的，含碳更低、含杂质较多的就是熟铁。高炉炼铁的任务是把铁矿石炼成生铁。铁矿石在高炉中经过还原作用(排除氧化铁中的氧)、造渣作用(将铁与杂石分开)、渗碳作用(铁吸收碳素)等一系列复杂变化，形成铁水和炉渣。铁水可以直接用来炼钢或铸成铁锭(或铸件)；炉渣可以作为水泥、渣砖等的原料。从高炉炉顶放出的高炉煤气(主要含一氧化碳、二氧化碳和氮气、灰尘和某些有害气体)经过净化处理，可作为气体燃料。

炼铁的主要原料是铁矿石(含铁低于45％的矿石，须经过选矿和烧结，才能入高炉冶炼)、焦炭(固定碳含量在80～90％，灰分一般在10～20％，且须强度好)、石灰石(氧化钙含量高，二氧化硅及氧化铝含量低，硫磷含量低，块度适宜)和空气(经过热风炉变成热风再鼓入高炉内，见图)。高炉内的化学反应，自下(炉腹部位)而上(经过炉腰到炉身)主要是：

C＋O₂CO

CO₂＋C2CO

Fe₂O₃＋3CO2Fe＋3CO₂

CaCO₃CaO＋CO₂↑

CaO＋SiO₂CaSiO₃

在冶炼过程中，混在铁矿石里的锰、硅、硫、磷等元素也会被还原出来。少量的碳、锰、硅、硫、磷等在高温下熔合在铁里，成为生铁。

生铁