传统坩埚炼铁产品与工艺过程研究

为解开山西传统坩埚铁的品质之谜,文章结合科学实验和前人成果综合分析了坩埚铁的组织、成分,并从冶铁原理的角度分析了反应过程及产品形成原因。山西传统坩埚铁含碳量不稳定:一步法坩埚铁的碳含量在1.3%～2.46%,部分属于钢,部分属于铁;两步法中第二步可以使产品的碳含量增加。除此之外,与竖炉生铁相比较,坩埚铁杂质较多,硫含量较高。成分的不稳定是由坩埚冶炼的反应过程可控性差这一特点决定的:由于是外部加热,坩埚内的还原温度较低;相对封闭的坩埚内,以H_2和CO为主要还原性气体,反应过程具有非连续性的特点;以煤为还原剂,故硫含量相对较高。从产品成分特征和反应原理看,坩埚炼铁属于古代的非高炉炼铁技术,与现代该类技术具有相同的应用背景。