第二十七章：开始炼铁（1 / 2）

一切准备妥当后，安排人从部落里运来了一些砖块，开始建造熔炉。熔炉的建造形状我采用高塔式构造，底大口小，用砖砌筑两个口，一个口用来燃烧加热，一个口用来出渣。

先把采集回来的铁矿石砸成小块，这样有助于充分反应。然后把石块加入熔炉内，再加入石灰石和木炭，这样依次加入熔炉内，然后进行燃烧，经过熔炉高温加热后，铁矿石内的杂质变成了液态流入炉底，等冷却后，把炉渣掏出。剩下的就是铁。

矿石中的脉石和燃料中的灰分，都含有一些熔点很高的化合物（如sio2熔点为1625c，al2o3熔点为25c，它们在高炉冶炼的温度下，不能熔化成液体，因而不能使它们很好地与铁液分离，同时也使炉子的操作发生困难。

加入熔剂的目的在于其与这些高熔点的化合物形成低熔点的炉渣，以便在高炉冶炼温度下完全液化，并保持相当的流动性，以达到很好地与金属分离之目的，保证生铁的质量。

根据熔剂的性质，可分为碱性熔剂和酸性熔剂。采用哪一种熔剂要根据矿石中脉石和燃料中灰分的性质来决定。由于天然矿石中脉石大多数为酸性，焦炭灰分也都是酸性的，所以通常都使用碱性熔剂，如石灰石。酸性熔剂很少使用。

高炉冶炼所需要的热量，主要是依靠燃料的燃烧而获得，同时燃料在燃烧过程中，还起着还原剂的作用，所以燃料是高炉冶炼的主要原料之一，常用的燃料主要是焦炭，还有无烟煤和半焦等。

理化过程：高温下的还原反应+造渣反应

高炉冶炼的目的，就是要把铁从铁矿石中还原出来，同时去除其中所含的杂质。整个冶炼过程中，最主要的是进行铁的还原反应以及造渣反应。

除此之外，还伴随着其他一系列复杂的物理化学反应，如水分及挥发物的蒸发、碳酸盐的分解、铁的碳化和熔化以及其他各种元素的还原等，而这一系列的反应，都只有在一定的温度下才能实现。因此，冶炼过程还需要有燃料的燃烧来作为必要的条件。

燃料的燃烧

c＋o2→co2

炉料的分解

水分蒸发和结晶水分解；挥发物的排除；碳酸盐的具体的原理如下

高炉内的还原反应

铁的还原

在高炉中，铁并不是直接从高价氧化物中还原出来的，而是要经过一个由高价氧化物还原成低价氧化物，再由低价氧化物还原出铁的过程：