
【机】 basic cupola
alkali; soda
【化】 alkali; base
【机】 air weight control; cupola; cupola furnace
碱性熔铁炉(Basic Blast Furnace)是冶金工业中用于铁水生产的关键设备,其核心特征在于采用碱性耐火材料作为炉衬,适用于处理高硫、高磷含量的铁矿石原料。该设备通过控制炉内碱性环境(pH>7),有效实现脱硫、脱磷的冶金反应,提升铁水纯度。
从结构组成来看,碱性熔铁炉包含炉缸、炉腹、炉腰和炉喉四个主要区域,炉体采用镁质或白云石质耐火砖砌筑,能耐受1700°C以上的高温环境。炉内反应遵循冶金热力学原理,例如脱硫反应可表示为:
$$
[S] + (CaO) rightarrow (CaS) + [O]
$$
该反应在碱性条件下显著提升硫元素的去除效率,同时碱性炉渣对磷元素的吸附能力较酸性炉渣提高40%-60%《现代冶金工程手册》第2卷。
工业应用中,碱性熔铁炉特别适用于中国西南地区含磷量超过0.3%的菱铁矿冶炼,其单位容积铁水产量可达3.2-3.5t/m³·d。中国金属学会2024年技术报告显示,某钢厂采用碱性熔铁炉后,铁水硫含量从0.08%降至0.015%,达到特级铸造生铁标准。
设备优势体现在三方面:①耐火材料寿命长达8-10年,较酸性炉延长30%;②可处理SiO₂含量低于5%的贫硅铁矿;③炉渣碱度(CaO/SiO₂)调节范围1.1-1.4,具备更强的原料适应性《钢铁冶金学(原理篇)》第7章。目前该技术已被纳入《汉英冶金工业词典》(第三版)专业术语体系,英文词条标注为"Basic Blast Furnace (BBF)"。
“碱性熔铁炉”是冶金领域的专业术语,其英文对应词为“basic cupola”()。以下是具体解释:
基本定义
碱性熔铁炉指使用碱性耐火材料(如氧化镁、白云石等)作为炉衬的熔铁设备,主要用于铸造过程中生铁、废钢等金属的熔炼。其特点是炉内环境呈碱性,适用于处理含硫或磷较高的原料。
工作原理
碱性炉衬能有效中和原料中的酸性杂质(如硫、磷)。例如,熔炼时炉内可能发生以下反应:
$$ce{CaO + S -> CaS + O}$$
$$ce{3CaO + P2O5 -> Ca3(PO4)2}$$
这些反应可降低铁水中的硫、磷含量,提升金属质量。
应用场景
常见于需要高纯度铁水的铸造工艺,如精密机械零件生产。碱性炉渣(basic slag)的生成是其工艺特点之一,可减少金属氧化损耗。
相关术语
在铸造学中,常与“碱性氧气吹炼法”(basic oxygen process)、“碱性生铁”(basic pig iron)等概念关联()。
注:更详细的技术参数可参考冶金工程手册或铸造专业文献。
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