blast furnace是什么意思，blast furnace的意思翻译、用法、同义词、例句

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专业解析

高炉（Blast Furnace） 是一种用于工业化大规模生产生铁（Pig Iron）的大型竖式冶金反应器。其核心功能是通过高温还原反应，将铁矿石（主要成分为铁氧化物）转化为液态生铁。以下是其详细解释：

1.基本结构与工作原理

• 结构：高炉呈圆筒形竖炉结构，自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹和炉缸五部分。炉体由耐火材料砌筑，外部包裹钢壳。
• 工作流程：
  • 原料投入：铁矿石、焦炭（燃料兼还原剂）和石灰石（熔剂）从炉顶分批装入。
  • 鼓风与燃烧：热风（约1200°C）经炉腹风口鼓入，使焦炭燃烧产生高温（炉缸温度达1500°C以上）和还原性气体（主要为一氧化碳）。
  • 还原反应：上升的还原气体与下降的铁矿石发生反应，逐步还原铁氧化物为金属铁（Fe₂O₃ → Fe₃O₄ → FeO → Fe）。
  • 分离与排出：熔化的生铁与杂质（形成炉渣）因密度差异分层，分别从铁口和渣口排出。

2.核心化学反应

主要还原反应为分步还原：

$$ begin{align} 3mathrm{Fe_2O_3} + mathrm{CO} & rightarrow 2mathrm{Fe_3O_4} + mathrm{CO_2} mathrm{Fe_3O_4} + mathrm{CO} & rightarrow 3mathrm{FeO} + mathrm{CO_2} mathrm{FeO} + mathrm{CO} & rightarrow mathrm{Fe} + mathrm{CO_2} end{align} $$

碳素直接还原在高温区同步发生：

$$ mathrm{FeO} + mathrm{C} rightarrow mathrm{Fe} + mathrm{CO} $$

3.产物与应用

• 生铁：含碳量约3-4.5%，可直接用于炼钢或铸造。
• 炉渣：主要成分为硅酸钙，可作为水泥原料或路基材料回收利用。
• 副产品：高炉煤气（含CO、H₂等）经净化后用于发电或加热。

4.工业意义与演进

高炉是现代钢铁工业的基石，其高效连续生产模式自19世纪成熟后沿用至今。为应对环保挑战，现代高炉通过喷吹煤粉、富氧鼓风等技术降低焦炭消耗，并探索氢冶金等低碳路径（来源示例：中国冶金学报）。

权威参考来源：

• 钢铁冶金原理：傅菊荪等, 冶金工业出版社.
• 国际钢铁协会（worldsteel）技术报告：高炉操作指南.
• 美国能源部（DOE）工业技术办公室：钢铁制造能耗分析.

（注：实际引用时需替换为具体文献链接或可公开访问的权威机构报告，此处为示例性描述。）

网络扩展资料

Blast Furnace（高炉/鼓风炉） 是一种用于金属冶炼的工业设备，主要用于从铁矿石中提取铁。以下是详细解释：

1.定义与核心功能

• 基本含义：它是一种高温熔炉，通过鼓入空气（或富氧空气）强化燃烧反应，将铁氧化物（如赤铁矿）还原为液态生铁。
• 关键过程：铁矿石、焦炭和石灰石被分层装入炉内，焦炭燃烧产生高温和一氧化碳，后者作为还原剂与铁矿石反应，最终生成铁水和炉渣。

2.结构与特点

• 外形：通常为垂直圆筒形，内衬耐火材料，高度可达30米以上。
• 温度：炉内温度可达1500℃以上，铁水与炉渣因密度差异分层排出。

3.应用领域

• 主要用途：钢铁工业的核心设备，用于大规模生产生铁，后续可加工成钢。
• 历史意义：早期雏形可追溯至中世纪，现代高炉技术始于19世纪工业革命。

4.相关术语

• 近义词：鼓风炉（Blast Furnace）、高炉（与中文“高炉”对应）。
• 关联设备：电弧炉（Electric Arc Furnace）、加热炉（Heating Furnace）。

5.补充信息

• 发音：英式音标为 [blɑːst ˈfɜːnɪs]，美式音标为 [blæst ˈfɜːrnɪs]。
• 复数形式：Blast Furnaces。

如需进一步了解技术细节或历史发展，可参考专业冶金文献或工业手册。

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