海绵铁（以赤铁矿为原料制得的金属铁）
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更新时间：2023-05-22
海绵铁
本词条是多义词，共2个义项
以赤铁矿为原料制得的金属铁
基本信息
| 中文名 | 海绵铁 |
| 外文名 | sponge iron |
| 应用学科 | 冶金术语 |
| 优点 | 反洗频率低，抗压强度高等 |
| 主要应用 | 用于电炉，高炉和转炉 |
| 别名 | 直接还原铁 |
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简介
理化指标
这种铁保留了失氧时形成的大量微气孔，在显微镜下观察形似海绵，故名海绵铁。海锦铁中能氧化发热的元素如硅、碳、锰的含量很少。不能用于转炉炼钢，但适用于电弧炉炼钢
它的主要质量指标是：
(2)金属化率，即含金属铁占全铁的百分比，一般为92%左右；
(3)含碳量，一般为0.5~2.0%。
主要用途
用于电炉
(1)海绵铁的化学成分稳定，有利于控制钢的质量；
(3)冶炼海绵铁时，熔化期与精炼期交织在一起，可缩短冶炼时间，提高生产率；
(4)海绵铁形状为球形或块状，可以连续加料、连续热装，从而降低电极消耗，延长炉顶、炉衬寿命，降低炉子的热损失，提高生产率，这些都有助于降低生产成本；
(5)冶炼时供电平稳，噪声小；
(6)海绵铁易于处理和运输。
此外，当废钢价格高时，特别是依靠进口废钢的地区，使用价格便宜的海绵铁，可以降低原料费用，而且不受进口的限制。
因此，从经济、钢的质量和生产率考虑，使用海绵铁比用废钢优越。
海绵铁
用于高炉
海绵铁可作为高炉炉料的一部分，曾在大小不同的高炉做过试验。结果表明，高炉炉料金属化率每提高10%(有一定限度)，铁水产量可提高7%，焦比降低7%。海绵铁占高炉炉料的比例则取决于高炉的操作条件。
用于转炉
转炉炼钢可使用海绵铁作为冷却剂，不需要改变转炉的正常冶炼制度，而且可以降低钢中的P、S、Cu、N等元素的含量，有利于提高钢的质量
其他用途
海绵铁还可以作为粉末冶金的原料，甚至直接轧制成材。8．2直接还原铁的储存、运输和应用&2．1直接还原铁储存和运输。
制成方法
除氧原理
指标
名称 | 指标 | 名称 | 指标 |
活性铁 | ≥98% | 容重 | 2.2g/cm3 |
抗压强度 | 1500N/T | 比表面积 | 85g/cm3 |
抗腐指数 | ≤3.4 | SiO2+AL2O3 | ≤5.5 |
S | ≤0.03% | Cu | ≤0.002% |
Sn | ≤0.002% | Bi | ≤0.002% |
生产工艺
生产海绵铁的方法很多，主要有4种。即：回窑法、竖炉法、竖罐法、带式机法。
以下以回转窑法为例来说明其生产工艺。回转窑法(也称“SL/RN”法)用固体燃料作还原剂，以回转窑作为反应器，还原剂和球团矿(生铁或氧化焙烧固结后的球团矿)同时进入回转窑还原焙烧。一般金属化程度可达90%以上，粒度为5～15mm的海绵铁，通常作为炼钢原料。
这种方法的流程是：如果含铁原料采用块矿或氧化性球团矿则含铁原料、还原剂和其他原料，可以直接进入回转窑，在窑中先进行干燥和预热，然后再进行还原。如果含铁原料为粉矿或精矿则需采用干磨或湿磨，经造球后，将生球加至链蓖机上干燥和预热，然后再加入到较短的回转窑中进行还原焙烧。
回转窑的工作原理是：固体碳和矿粒(球团)组成的原料在倾斜炉体的回转窑内运动连续向前推进，在运动中炉料被以逆流或顺流方法燃烧生成的煤气预热(<800℃区域)和还原(900～1000℃区域)，最后得到产品——固态海绵铁。
SL/RN回转窑法可以处理多种不同的含铁原料(如贫铁矿、钒钛磁铁矿以及钢铁厂的粉尘等)。也可以使用多种类型的能源特别是能够使用储存丰富但高炉却不能使用的非炼焦煤，煤的价格低于天然气和石油，因而能源成本也低。所以此方法具有广阔的发展前景。还原煤的选择很重要，应选择灰分低(<20%)、含S量低(<1%)、反应性好、固定碳较高、挥发分适量、煤灰软熔性好的煤种作还原剂。
但是该方法的设备庞大，投资费用高，试运转时间长，生产率比气体还原低，而能耗却较高。
