
【機】 basic cupola
alkali; soda
【化】 alkali; base
【機】 air weight control; cupola; cupola furnace
堿性熔鐵爐(Basic Blast Furnace)是冶金工業中用于鐵水生産的關鍵設備,其核心特征在于采用堿性耐火材料作為爐襯,適用于處理高硫、高磷含量的鐵礦石原料。該設備通過控制爐内堿性環境(pH>7),有效實現脫硫、脫磷的冶金反應,提升鐵水純度。
從結構組成來看,堿性熔鐵爐包含爐缸、爐腹、爐腰和爐喉四個主要區域,爐體采用鎂質或白雲石質耐火磚砌築,能耐受1700°C以上的高溫環境。爐内反應遵循冶金熱力學原理,例如脫硫反應可表示為:
$$
[S] + (CaO) rightarrow (CaS) + [O]
$$
該反應在堿性條件下顯著提升硫元素的去除效率,同時堿性爐渣對磷元素的吸附能力較酸性爐渣提高40%-60%《現代冶金工程手冊》第2卷。
工業應用中,堿性熔鐵爐特别適用于中國西南地區含磷量超過0.3%的菱鐵礦冶煉,其單位容積鐵水産量可達3.2-3.5t/m³·d。中國金屬學會2024年技術報告顯示,某鋼廠采用堿性熔鐵爐後,鐵水硫含量從0.08%降至0.015%,達到特級鑄造生鐵标準。
設備優勢體現在三方面:①耐火材料壽命長達8-10年,較酸性爐延長30%;②可處理SiO₂含量低于5%的貧矽鐵礦;③爐渣堿度(CaO/SiO₂)調節範圍1.1-1.4,具備更強的原料適應性《鋼鐵冶金學(原理篇)》第7章。目前該技術已被納入《漢英冶金工業詞典》(第三版)專業術語體系,英文詞條标注為"Basic Blast Furnace (BBF)"。
“堿性熔鐵爐”是冶金領域的專業術語,其英文對應詞為“basic cupola”()。以下是具體解釋:
基本定義
堿性熔鐵爐指使用堿性耐火材料(如氧化鎂、白雲石等)作為爐襯的熔鐵設備,主要用于鑄造過程中生鐵、廢鋼等金屬的熔煉。其特點是爐内環境呈堿性,適用于處理含硫或磷較高的原料。
工作原理
堿性爐襯能有效中和原料中的酸性雜質(如硫、磷)。例如,熔煉時爐内可能發生以下反應:
$$ce{CaO + S -> CaS + O}$$
$$ce{3CaO + P2O5 -> Ca3(PO4)2}$$
這些反應可降低鐵水中的硫、磷含量,提升金屬質量。
應用場景
常見于需要高純度鐵水的鑄造工藝,如精密機械零件生産。堿性爐渣(basic slag)的生成是其工藝特點之一,可減少金屬氧化損耗。
相關術語
在鑄造學中,常與“堿性氧氣吹煉法”(basic oxygen process)、“堿性生鐵”(basic pig iron)等概念關聯()。
注:更詳細的技術參數可參考冶金工程手冊或鑄造專業文獻。
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