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硫铁是一种重要的化学矿物原料,主要用于制造硫酸。部分用于化工原料以生产硫磺及各种含硫化合物等。在橡胶、造纸、纺织、食品、火柴等工业以及农业中均有重要用途。特别是国防工业上用以制造各种炸药、发烟剂等。以硫铁为原料制取硫酸,冶炼后可用来炼铁、炼钢。另外,硫铁又常与铜、铅、锌、钼等硫化矿床共生,并含有金、钴、钼及硒等稀有元素,能综合回收利用。
在灰铸铁中加一定的硫可以改善切削性能,改善孕育效果和石墨形态,由于硫能使石墨长度变短,端部变钝,形态变曲,故加硫还能提高灰铸铁件的力学性能。灰铸铁中硫在0.08%-0.12%范围内是有利的。
将装有铁碳球的铁水罐运至高炉,受铁后在铁水面形成渣层;铁水罐被运至钢厂后,取25炉渣样进行化验。化验结果显示,w(Fe2O3)≤ w(Fe2O3)0,其中w(Fe2O3)=2.5%的炉次占64%,说明大部分Fe2O3已被还原成FeO。同时,渣中w(FeO)≥ w(FeO)0的炉次占80%,其中w(FeO)≥ 50%的炉次占20%,说明渣中有大量的FeO尚未被还原成金属铁。金属化率如此之低,又有大量的Fe2O3被还原成FeO,使FeO在渣中形成积累,因此w(FeO)偏高。依据实验室模拟试验结论和高炉出铁温度以及出铁时间,应完全具备把铁碳球中铁氧化物还原成金属铁的热力学条件,但w(FeO)表现异常偏高,分析认为这主要与动力学条件有关。
装有铁碳球的铁水罐的受铁过程,如图9所示。由于铁水与铁碳球之间密度的差异,当铁水注流冲开铁碳球层后,便汇集于铁水罐下部,随着出铁的继续铁碳球被浮起。因为铁水罐中各部分的铁碳球受热及动力学条件不同,所以铁碳球呈现不同的还原方式:1)出铁过程中与铁水直接接触以及铁水注流区域的铁碳球,在高温铁水的加热下发生还原反应,生成的金属铁直接熔入铁水;2)被熔融渣层阻隔、搅动较差且处于高温区域的铁碳球发生还原反应后,被还原出来的金属铁被熔融渣层阻隔,给其进入铁水带来难度,甚至有部分金属液滴悬浮于熔融渣层之内(取样时发现渣中有铁珠出现可证明此点);3)处于低温区域的铁碳球也发生还原反应,只不过还原速率低。铁碳球中的C除参与氧化铁的还原反应外,还与空气中的O2发生反应,表层的碳损失使得裸漏出来的Fe2O3和FeO与CaO相互黏结,形成具有一定强度的壳层,致使被隔离到炉渣顶层的铁碳球还有部分尚未粉化(在取样时发现渣中还有完整的铁碳球可证明此点)。