有意义不空虚
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高炉炼铁在出铁时,铁水沟里的铁水为什么会溅起小火花(铁花),这些火花是...
试着解答一下炼铁炉是中国古代最早发明的。炉温可以达到2000°C以上。如果是炼铁,里面含有的可以是铁矿,木屑,石油产出物如柏油。如果是炼钢,可以是铁矿和约10%不等的Sn,Cr等其他金属添加物。对于前者来说,在高温下无氧融化,炼出的铁水,含有约2%的碳,就是比较合适的铁水了。-----------------说到正题,火花跳跃-------------从炉出来的铁水,有一个能量转化的过程。遇到液面由于势能太高,在铁水沟液面弹到空中的时候,就形成了溅起的小火花。弹起的小火花(外观为小火花,其实应该算铁水球)在从液面弹起的一霎那,就有1个向上的冲量 VS 2个向下的功(1. 向下的重力;2. 液面和铁水球之间的张力作用)。如果炉温低,那么铁水势必会比较黏连,既是粘度高。一旦粘度高,这个液面和铁水球之间的张力作用就很大。所以,低温的铁水球会溅得比较低;相反,高温的铁水球溅得比较高。 再谈到小火花的颜色。刚才一直用铁水球来定义这个运动的球形物体。现在这个球形物体在2种情况下可以按原理分为2种颜色变化。小火花的颜色分析势必是从1. 红亮色转变为灰黑色; 2.转变的速度有多快。如果炉温低,据刚才的分析,粘度大产生的铁水球直径势必大一点,速度慢一点,这势能才平衡。(E=mV 势能等于质量乘速度)那么这带颜色的铁水球,就在与空气的接触过程中逐渐降温变黑。所以这个过程,就是一个大火花慢慢变黑的过程。相反,炉温高的就产生小火花很快变黑的过程。 综上所述,高炉炼铁在出铁的过程中,在铁水沟里的铁水溅起的小火花是由于势能转化为动能而产生的。通过火花的跳跃情况,即小火花溅起的速度,和颜色变化即红亮色变为灰黑色,和变化的速度,都可以判断出炉温的高低。
小铁花的主要成分是FeO,当它含量高时说明铁还原不足,是炉温低的表现,炉温越高,铁水中FeO含量越低,当出铸造铁时,铁花会变的稀疏
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出炉的铁水
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