- 台湾省矿务局
- 【现代工艺概论】张长杰/着,东大图书有限公司,1981年。
- 【金属材料】吕璞石、黄政贤/着,文经图书有限公司,1986年。
铁的化学符号Fe的来源是拉丁文名称Ferrum。
【原子序】26
【比重】7.85─7.88
【熔点】1530℃
【沸点】2450℃
【周期表】第三族元素
【颜色】银白色
【铁的特性】
(一)富展性及延性。
(二)溶於稀酸类,不溶於水、乙醇、乙醚及硷类。
(三)在潮湿空气中会很容易生锈。
(四)广泛存於铁矿中
(1)磁铁矿:重要之铁矿原料,用於炼铁。产於花莲县秀林乡三栈溪、立雾溪;大屯山火山群安山岩及北部和西部海岸。
(2)黄铁矿:可用於硫酸和绿矾的制造。产於台北县瑞芳金瓜石,花莲县秀林、万荣及卓溪。
(3)铬铁矿:铬用以制造耐火铬砖以作冶金炉的内衬,炉面涂料。产於海岸山脉(嘉武、电光)
(五)纯铁在工业上用途颇少。工业用铁有碳存在,由微量多至约5%,分为铸铁、锻铁及钢三种。
(1)铸铁(生铁):含碳量高,1.7%~4.5%,硬而脆,凝固时体积膨胀,适合铸造。
(2)钢:含碳量,0.2%~1.7%,适合铸造及锻接。
(3)锻铁(熟铁):含碳量低,0.2%以下,含有1%~3%的纤维状杂质物,接近纯铁,富延性及展性,适合锻接。
(六)很强的铁磁性。
(七)良好的可塑性和导热性。
【铁矿的冶炼】
(一)原理:利用还原法,以焦炭为还原剂,把铁矿中的铁还原出来。
(二)原料
(1)铁矿(铁的氧化物);氧化铁若为褐铁矿或菱铁矿,需先锻烧除去水份,使其分解为氧化铁。
(2)碳(焦炭):燃料及还原剂。
(3)热空气:使焦炭燃烧成CO,并产生高温;C及CO可将氧化铁还原成铁。
(4)熔剂:结合铁矿中的杂质,使成为液体流出。流出的液体,称为熔渣(CaSiO3)。熔渣可除去杂质,熔渣熔点低,密度小於铁,可浮於熔铁表面,以防止铁再被氧化。熔渣可作为水泥的原料。
(三)装置
高炉(鼓风炉)是炼铁的主要装置,外有钢制外壳,下部由风口鼓入热空气,不分昼夜连续运转,并不断从炉顶加入原料,以保持炉身满载。炼制的铁为生铁(铸铁),含碳多。
(四)反应式
(1)碳+氧(不足)→一氧化碳
(2)氧化铁+一氧化碳→铁+二氧化碳(CO为还原剂)
(3)氧化铁+碳→铁+二氧化碳(C为还原剂)
参考资料