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_海綿鐵

海綿鐵又稱直接還原鐵，采用優(yōu)質礦石，利用氧化還原反應原理，通過濾式除淀方式進行排除，對管道、鍋爐和循環(huán)水溶解氧腐蝕經水處理后水溶解氧含量可達到0.05mg/L以下。具有反洗頻率低，抗壓強度高，不粉化、不板結，比表面積大。活性高，再生效果好等優(yōu)點。

中文名

海綿鐵

外文名

Fe

簡介

海綿鐵又稱直接還原鐵，采用優(yōu)質礦石，利用氧化還原反應原理，通過濾式除淀方式進行排除，對管道、鍋爐和氧循環(huán)水溶解腐蝕經水處理后水溶解氧含量可將到0.05mg/L以下。在回轉窯、豎爐或其他反應器內，用煤、焦炭，天然氣或氫氣，使鐵礦石或鐵精礦球團在低于物料熔化溫度的條件下進行低溫還原，變成多孔狀的產物。其中被還原出來的鐵呈細小鐵核，形如海綿，故稱。海綿鐵經冷卻、破碎、磁選，可除去脈石或其他雜質(金屬鐵占全鐵90%以上者，可直接用于煉鋼；90%以下的，用于高爐或電爐煉鐵)。

在低于熔化溫度之下將鐵礦石還原成海綿鐵的煉鐵生產過程，其產品為直接還原鐵（即DRI），也稱海綿鐵。該產品未經熔化，仍保持礦石外形，由于還原失氧形成大量氣孔，在顯微鏡下觀察團形似海綿而得名。海綿鐵的特點是含碳低（<1%），并保存了礦石中的脈石。這些特性使其不宜大規(guī)模用于轉爐煉鋼，只適于代替廢鋼作為電爐煉鋼的原料。海綿鐵中硫、磷等有害雜質與有色金屬含量低，有利于電爐冶煉優(yōu)質鋼種。含鐵量超過97%以上也屬于海綿鐵，但應用于粉末冶金領域，其形狀分塊狀和粉狀（一次還原鐵粉），如深加工還可做二次還原鐵粉，其含鐵量將達到99%以上。

制成方法

1.鐵磷還原法：軋鋼氧化鐵磷是鋼材在加熱爐中加熱后在軋制過程中，其表面氧化層自行脫落而產生的。還原海綿鐵除氧劑可采用熱軋沸騰鋼氧化鐵磷作原料，因為沸騰鋼氧化鐵磷中的TFe、C、S、P化學成分含量，能滿足還原海綿鐵生產的技術要求，在還原海綿鐵中最好不要以高碳鋼或合金鋼氧化鐵磷為原料。

2.鐵精礦粉還原法：磁鐵礦的主要成分是Fe3O4經采用濕式球磨、濕式磁選、聯合選礦工藝后產出的普通精礦粉，是生產還原海綿鐵的優(yōu)選原料

3.直接還原鐵：通過精鐵粉或氧化鐵在爐內經低溫還原形式的低碳多孔狀物質，其化學成分穩(wěn)定，雜質含量少，主要用作電爐煉鋼的原料，也可作為轉爐煉鋼的冷卻劑，如果經二次還原還可供粉末冶金用。

優(yōu)點

反洗頻率低，抗壓強度高，不粉化、不板結，比表面積大?；钚愿?，再生效果好，完全符合國家鍋爐水質標準。經活化處理后的海綿鐵除氧劑，給海綿狀多空隙的鐵粒，為水中的溶解氧提供了與活性鐵進行反應的機遇，加速氧化還原反應。

海綿鐵濾料適用范圍：

1、適用于熱水鍋爐的補水;

2、適用于低壓蒸汽鍋爐的給水;

3、適用于工業(yè)循環(huán)冷卻水補水;

4、適用于油田注水

除氧原理

海綿鐵濾料，常溫過濾式除氧化學除氧，采用優(yōu)質礦粉(活性海綿鐵)，海綿鐵主要成分是鐵，其疏松多孔的內部結構，提供的比表面積是普通鐵屑的5-10倍，可使水中的氧與鐵發(fā)生迅速徹底的氧化反應，通過濾式除淀方式進行排除，對管道、鍋爐很循環(huán)水溶解氧腐蝕經處理后水溶解氧含量可達到0.05 mg/L以下。

海綿鐵工作條件：

1.可在常溫下除氧無需加熱

2.可隨時供水無需除氧水箱無需準備時間

3.除氧效果穩(wěn)定可靠出水符合低壓鍋水質標準

4.安裝方便無需高位安裝

理化指標

生產工藝

生產海綿鐵的方法很多,主要有4種。即:回窯法、豎爐法、豎罐法、帶式機法。

以下以回轉窯法為例來說明其生產工藝?；剞D窯法(也稱“SL/RN”法或克虜伯法)用固體燃料作還原劑,以回轉窯作為反應器,還原劑和球團礦(生鐵或氧化焙燒固結后的球團礦)同時進入回轉窯還原焙燒。一般金屬化程度可達90%以上,粒度為5～15mm的海綿鐵,通常作為煉鋼原料。這種方法的流程是:如果含鐵原料采用塊礦或氧化性球團礦則含鐵原料、還原劑和其他原料,可以直接進入回轉窯,在窯中先進行干燥和預熱,然后再進行還原。如果含鐵原料為粉礦或精礦則需采用干磨或濕磨,經造球后,將生球加至鏈蓖機上干燥和預熱,然后再加入到較短的回轉窯中進行還原焙燒。

生球在鏈蓖機上預熱到1000℃或更高后,已經發(fā)生部分固結,具有一定的強度,此時與原還原劑、焦粉(無煙煤或干餾煤)和石灰石(或白云石)一起從回轉窯給料端給入窯中。經回轉窯還原以后的產品,再經回轉冷卻器冷卻后,經磁選、重選—磁選,分離金屬和非金屬部分,金屬產品即為海綿鐵。非金屬產品一是沒用完的還原劑,返回再用;二是熔劑(石灰和灰分)。

海綿鐵海綿鐵又稱直接還原鐵。它是以赤鐵礦為原料，經高溫下一氧化碳還原而制得的金屬鐵。還原反應是在大型回轉窯中或專門還原設備中進行的。所得產品海綿鐵為粒狀構散的金屬鐵。海綿鐵產品的質量標準可參考國家標準。海綿鐵中含碳量為0.04%-0.3%，波動范圍大。可以部分替代鋼鐵料冶金鋼，但是用量要適當，不可大量使用。

_{海綿鐵濾料}

海綿鐵濾料（又稱除氧劑）采用優(yōu)質礦粉，利用氧化還原反應原理，通過濾式除淀方式進行排除，對管道、鍋爐循環(huán)水溶解氧腐蝕經處理后水溶解氧含量可達到0.05 mg/L以下，該除氧劑具有反洗頻率低，抗壓強度高，不粉化、不結板，比表面積大?；钚愿?，再生效果好等優(yōu)點。

經活化處理后的海綿鐵除氧劑，呈海綿狀多孔隙的鐵粒，為水中的溶解氧提海綿鐵濾料（又稱除氧劑）采用優(yōu)質礦粉，利用氧化還原反應原理，通過濾式除淀方式進行排除，對管道、鍋爐很循環(huán)水溶解氧腐蝕經處理后水溶解氧含量

在經活化處理后的海綿鐵除氧劑，呈海綿狀多孔隙的鐵粒，為水中的溶解氧提供了與活性鐵進行反應的機遇，加速氧化還原反應。

工作原理

常溫過濾式除氧屬化學除氧，是采用專門生產的活性海綿鐵(直接還原鐵)來去除水中溶解氧，海綿鐵主要成分是鐵，其疏松多孔的內部結構，提供的比表面積是普通鐵屑的5-10萬倍，可使水中的氧與鐵發(fā)生迅速徹底的氧化反應，使溶解氧穩(wěn)定在0.05mg/L以下， 反應產物Fe(OH)2、Fe(OH)3為不易溶于水的絮狀沉淀，當隨著水流經其余的海綿鐵顆粒時被攔截下來，只要用一定強度的反洗水流就可以沖洗干凈(大約5分鐘)。海綿鐵的消耗量很低，根據處理水量與水質的不同，一般3-6個月補充一次即可。(經過除氧后的中增加了少量的鐵離子,一般為0.2-0.5mg/L，對于熱水鍋爐來說仍符合國家規(guī)定的水質標準，但對于蒸汽鍋爐或對給水Fe2+有嚴格要求的給水除氧來說，可以加裝除鐵裝置，去除水中的Fe2+，本中心備有各種規(guī)格的離子交換除鐵裝置供用戶選用。)作為水除氧劑的海綿鐵是利用粒度在-200目以下的Fe3O4 粉末粘結在一起，粒度為2-5mm左右。因其還原過程發(fā)生置換反應，形成一定數量的空隙，還有粉末微粒粘結時的空隙，使得除氧劑孔隙極高，比表面積大，又因其為原生礦直接還原所得，相對純凈，所以活性極高，極與水中的氧發(fā)生反應生成Fe3O4，從而達到除氧目的。同時利用率也得到提高到90%以上。

而且由于含有一定量的雜質，使其在除氧過程中顆粒之間只能是弱鍵連接，基本不銹死成團。不經軟化的水易使除氧劑表面發(fā)生鈍化，使其氧化減慢，而影響除氧效果，故應先軟化再除氧。使用一段時間后，應進行反洗。

技術特點

海綿鐵除氧器采用的技術及工作原理：

1. 常溫運行，無需加熱，克服了熱力、真空除氧及加熱耗能的缺點；

可在常溫下實現除氧，進水無需加熱；

2. 占地、占空間小，安裝簡便，克服了熱力、真空除氧高位安裝的不便；工作原理 ： 海綿鐵除氧劑是經活化處理后的高活性填料，是海綿狀多孔隙的鐵粒，為水中的溶解氧提供了與活性鐵進行反應的條件，當含有氧氣的水通過海綿鐵時，水中氧氣與鐵發(fā)生徹底的氧化反應，從而消除出水溶解氧含量。系統(tǒng)可隨時供水，可不需準備時間，也可不需要除氧水箱；

3 為不溶解于水的松軟絮狀物，當其累積到一定程度時，即可通過反沖洗排掉，使海綿鐵恢復到初始的除氧能力。除氧效果穩(wěn)定可靠，出水中溶解氧含量穩(wěn)定≤0.05mg/L，符合低壓鍋爐水質標準；

特點：新型海綿鐵過濾式除氧器在國內推出已有數年時間，早期設計的設備結構及流程在實際運行中有一些不足之處逐漸暴露出來，有時對系統(tǒng)運行造成很大影響。了與活性鐵進行反應的機遇，加速氧化還原反應，它與水中的溶解氧化學反應如下： Fe+H2O+1/2O2→Fe2++2OH- Fe2++2OH-+1/2H2O+1/4O2→Fe(OH)3↓

理化指標

工作環(huán)境

處理水量：4-50t/h 反洗強度：16-21L/m2

反洗間隔：24h 工作溫度：5-80℃

除氧速度：15-18m/h 處理前溶氧含量：6-8mg/L

工作壓力：0.15-0.5MPa 處理后溶氧含量：0.03-0.05mg/L

生產工藝

海綿鐵濾料是處理水中溶解氧的有效材料，能夠快速高效的去除水中的溶解氧，以保護鍋爐等金屬設備的長期使用。下面介紹一下海綿鐵濾料的生產工藝。

在工業(yè)上應用較多的有鐵磷還原法、鐵精礦粉還原法等，即將軋鋼氧化鐵磷或精礦粉經金屬屑壓塊機壓制成塊后，裝入焙燒管進窯焙燒，生產出了優(yōu)質還原海綿鐵。還原海綿鐵經粗破中破后，再經過磁選，去除二氧化硅、硫化鈣和游離碳等雜質。用戶可再次使用金屬屑壓塊機壓制海綿鐵顆粒，使海綿鐵顆粒成型并達到一定的堆積比重要求。

價格參考

海綿鐵又叫直接還原鐵，是氧化鐵磷或精鐵粉在爐內經低溫還原形式的低碳多孔狀物質，其化學成分非常穩(wěn)定，而且雜質含量較少（海海綿鐵濾料中氧化鐵成分有95%以上的、85%左右以及75%左右的，則海綿鐵濾料價格也相對有偏差）還原法知趣海綿鐵濾料價格低廉，其性能可滿足煉鋼、鑄造、鈦合金等行業(yè)的要求。

_{海綿鐵除氧劑}

海綿鐵除氧劑是常溫塊狀海綿鐵除氧劑，是一種環(huán)保型水處理介質。采用經活化處理得到的高活性，大比表面積的海綿鐵濾料型除氧劑。

中文名

海綿鐵除氧劑

反洗間隔

24h

工作溫度

5-80℃

除氧速度

15-18m/h

概述

常溫下處理工業(yè)水（或軟水）都取得理想的效果（殘氧含量：0.03-0.05mg/L），海綿鐵除氧劑具有配套設施投資少，維護簡單，運輸成本低，除氧效果好的優(yōu)點，可廣泛用于鍋爐和循環(huán)水設備的防腐，是一種性價比很高的節(jié)能產品。

除氧原理

采用具有巨大比表面積的海綿鐵為濾料，當含有溶解氧的水通過海綿鐵時，由于海綿鐵主要成分是鐵，其疏松多孔的內部結構，提供的比表面積是普通鐵屑的5-10萬倍，可使水中的氧與鐵發(fā)生迅速徹底的氧化反應，使溶解氧穩(wěn)定在0.05mg/L以下，其反應式為：

2Fe+2H2O+O2---2Fe(OH)2

2Fe(OH)2+H2O+2O2---2Fe(OH)3

反應產物Fe(OH)3為不溶于水的松軟絮狀物，當其積 累到一定程度時，即可通過反沖洗排掉，恢復到初始的除氧能力。

工作環(huán)境

處理水量：4-50t/h 反洗強度：16-21L/m2

處理前溶氧含量：6-8mg/L

工作壓力：0.15-0.5MPa 處理后溶氧含量：0.03-0.05mg/L

應用范圍

各種鍋爐、換熱器、熱力管線補水、工業(yè)循環(huán)冷卻水及油田注水。

性能特點

技術特點

1)可在常溫下實現除氧， 進水無需加熱；

2)系統(tǒng)可隨時供水，可不需準備時間，也可不需要除氧水箱；

3)除氧效果穩(wěn)定可靠，出水中溶解氧含量穩(wěn)定≤0.05mg/L，符合低壓鍋爐水質標準；

4)安裝無特殊要求，克服了熱力、真空除氧必須高位安裝的不便；

5)設備可低位布置， 工藝簡單，無過高的高度要求。

產品特點

1)流程更加簡單合理，設備結構簡單緊湊，易于操作維護；

2)控制自動化程度高，系統(tǒng)可以自動根據時間或工作壓損進行反沖洗，無需人工操 作，及時的反沖洗消除了除氧劑結塊情況、降低水耗，使設備始終處于良好的工作狀態(tài)；

3)設備采用雙罐結構或單罐雙腔結構,可以連續(xù)產水，如果進水壓力足夠，即使在反沖洗時也無需中斷產水，使后級系統(tǒng)的工作更加穩(wěn)定可靠；

4)設備自動采用無氧水進行反沖洗,進一步提高反沖洗效果,降低水耗、除氧劑消耗。

5)自動化系統(tǒng)電耗極低，備有手動操作裝置，反沖洗操作僅需一個按鈕即可進行。

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