5.1.1 焚烧后铁特征的分析
5.1.1.1 铁与氧化铁的组成分析
铁氧化层很脆，极容易剥落和粉碎，可采用球磨粉碎法对焚烧后的铁进行破碎剥离。粉碎后氧化铁和剩余铁的组成分析，如表5-2所示。表中磨损率为氧化铁的百分含量，数据表明铁表面的氧化程度依据铁制品种类不同而不同。铁皮类制品氧化程度最严重，接近40％，而铁丝类氧化程度较轻，接近9％。这是因为铁皮类制品与空气接触面大，在焚烧中氧化最严重，而焚烧垃圾中的铁皮类制品约占铁的50％，因此焚烧垃圾中的铁大部分已被氧化。
表5-2 垃圾焚烧炉渣中铁的氧化层组成分析 （％）
5.1.1.2 氧化铁相组成分析
由于氧化反应与氧分压和温度有关，因此铁氧化物在铁块中由外到里，氧化铁的相组成也不会相同。图5-1和图5-2分别是铁皮和铁丝表面剥落氧化铁的XRD图谱。与标准的Fe2 O3和Fe3 O4衍射峰对照，铁皮中的氧化物和铁丝中的氧化物均有两种氧化铁物质。按谱线的强度可以发现，铁皮中的氧化铁主要为Fe2 O3，而铁丝中的氧化铁两者相当。按照氧化铁氧化的程度和阶段性，里层应为Fe3 O4，而外层主要为Fe2 O3。
图5-1 铁皮类氧化层XRD图谱
图5-2 铁丝类氧化层XRD图谱
5.1.1.3 剥落氧化铁的成分分析
表5-3为铁皮球磨剥落表层的成分分析表，主要为氧化铁，另外还含有大量的钙、硅、硫氧化物。
表5-3 铁皮氧化物相组成分析表 （％）
5.1.1.4 水淬对钢铁的进一步腐蚀
图5-3a说明由于燃烧过程产生的渣被水突然冷却，产生的热冲击导致钢铁氧化层的分解，氧化层中产生的裂缝清晰可见。这一过程中，观察到两个腐蚀现象：氧化层边缘，钢氧化层界面上发生的腐蚀；由于表面点蚀发生的表面腐蚀，如图5-3b所示。
图5-3 移动炉排焚烧炉废钢铁的SEM图像
5.1.1.5 焚烧后铁的宏观特征
焚烧后的铁，由于焚烧过程中生活垃圾承受热过程而产生了高度的化学蚀变，尤其在水淬过程中，废钢铁深度氧化。过程结束时，废钢铁为腐蚀/氧化产物所裹覆，主要是铁氧化物和氧化氢氧化物以及部分灰渣的附着（图5-4）。从冶金学观点看，这降低了它的质量，导致电弧炉再生阶段，还原剂消耗和能耗均增加，耐火材料可能遭受损失，并引入了不希望的杂元素，上料过程中产生烟气，熔池泼溅，还有出钢时间延长。
图5-4 生活垃圾炉渣中废钢铁的深度氧化与灰渣附着
图5-5 生活垃圾焚烧炉渣中铜、铁复合的电机、变压器等物件
由于生活垃圾中可能存在电机、变压器等，铜与铁金属作为复合体存在，这使得焚烧炉渣得到的废钢铁有可能包含未选出的铜（图5-5），这严重影响铁的价值，选出铜时，铁自身的价值与铜的附加价值都得到提升。而马口铁的存在，也可能为废铁带来锡的污染。关于铜和锡作为杂元素的影响和控制，将在后文叙述。