鋼鐵都是怎麼來的

㈠ 鋼鐵是怎樣形成的

鋼鐵是工程技術中最重要、也是最有最主要的，用量最大的金屬材料。相信很多人好奇鋼鐵的形成過程，下面就讓我來給你科普一下鋼鐵是怎樣形成的。

鋼鐵形成的過程

一、煉鐵工序

現代鋼鐵聯合企業的煉鐵工序，是由高爐、燒結機和煉焦爐為主體設備構成的。其核心 是高爐，其中包括熱風爐和鼓風等輔助設備。這些設備在生產生鐵的同時，還產生大量的煤 氣和其它副產品，可以在能源、化工原料、建築材料等部門得到廣泛的綜合利用。

二、煉鋼工序

煉鋼工序的主要目的是把從來自高爐的鐵水配以適量的廢鋼，在煉鋼爐內通過氧化、脫 碳及造渣過程，降低有害元素，冶煉出符合要求的鋼水。

目前煉鋼的方法主要有三種，即平爐煉鋼法、轉爐煉鋼法、電爐煉鋼法。其中氧氣頂吹 轉爐和電爐煉鋼發展得較快。特別是純氧頂吹轉爐煉鋼法，由於在生產率、產品質&、成本 等方面的優越性，被人們廣泛採用。採用這種煉鋼工序主要包括三個過程，即：原料預處理 過程、吹煉過程、鑄錠或連鑄過程。

近十幾年來，隨著科學技術的發展，使鋼鐵生產過程朝著連續、高速和大型化方向發展。 在鋼液處理方面逐步採用連續鑄鋼法(簡稱連鑄)代替傳統的鑄錠開坯法。所謂連鑄就是將 鋼液直接冷卻，凝固成符合軋材規格需要的方坯或板坯。這種方法的最大的特點是省去了初 軋工序，因此在提高金屬收得率、生產效益，降低能耗等方面，優點是很明敁的。

三、軋鋼工序

軋鋼工序是把符合要求的鋼錠或連鑄坯按照規定尺寸和形狀加工成鋼材的工序。軋制是 利用塑性變形的原理將鋼錠或連鑄坯放到兩個相向旋轉的軋輥之間進行加工。

軋鋼工序比較復雜，每個聯合企業由於生產的最終產品不同而設置不冋的軋鋼工序。大 體上可分為初軋、厚板、條鋼、熱軋、冷軋和鋼管軋制等。其中條鋼又包括鋼軌、各種型鋼、 棒鋼、線材等多種產品。

鋼鐵行業面臨問題

(一)產能依然過剩，企業效益兩極分化。截至2014年底，我國粗鋼產能已達11.6億噸，仍處於較高水平。從企業效益看，重點大中型企業中實現利潤前20名企業總體盈利280億元，占行業利潤總額的92%;虧損企業19家，累計虧損116億元，企業盈利水平兩極分化嚴重。

(二)企業財務狀況未得到有效改善，銀行抽貸、融資貴問題突出。2014年，重點大中型鋼鐵企業資產負債率為68.3%，同比下降0.8個百分點，但與行業效益最好的2007年相比高出11個百分點。受銀行系統嚴控產能過剩行業和鋼貿企業信貸規模影響，銀行提高了鋼鐵行業貸款利率，2014年重點大中型鋼鐵企業財務費用共計938.3億元，同比增長20.6%，是企業實現利潤的3倍多。部分銀行對企業採取了大額抽貸、壓貸，已有鋼鐵企業因此出現停產甚至破產情況。

(三)產業集中度降低，同質化競爭進一步向高端產品蔓延。鋼鐵行業效益不佳，企業兼並重組意願下降。2014年，粗鋼產量前10家企業產量佔全國總產量的36.6%，同比下降2.8個百分點。大型鋼鐵企業精品板材項目多為汽車板、電工鋼等高端產品，已出現過剩跡象，低牌號取向電工鋼、無取向電工鋼及普通質量汽車板市場壓力進一步加大，高端產品同質化競爭日趨加劇。

(四)出口產品大幅增加，引發貿易摩擦沖突加劇。2014年，我國出口鋼材佔全球鋼鐵貿易量的32.2%，創歷史最高水平。其中含硼鋼前11個月累計出口3976萬噸，占當期的47.5%左右，多個國家對我國鋼材產品採取貿易保護措施。2014年國外對我鋼鐵企業發起的貿易救濟措施調查達到40起，且發起調查國家除原有的歐美發達國家，又增加了亞洲、非洲、拉美發展中國家，范圍逐步擴大。

(五)地條鋼、無票銷售現象擾亂鋼材市場，市場公平競爭亟需解決。受行業不景氣影響，部分中小企業採取生產地條鋼、無票銷售等違法違規手段獲取市場份額和利潤，嚴重擾亂了市場公平競爭環境，不僅擠壓了正規經營企業市場空間，也為落後產能提供了生存空間，不利於行業健康發展。

鋼鐵行業的常用術語

1、標准 標準是對重復性事物和概念所做的統一規定。它以科學、技術和實踐經驗的綜合成果為基礎，經有關方面協商一致，由主管機構批准，以特定形式發布，作為共同遵守的准則和依據。我國鋼鐵產品執行的標准有國家標准(GB、GB/T)、行業標准(YB)、地方標准和企業標准。

2、技術條件 標准中規定產品應該達到的各項性能指標和質量要求稱為技術條件，如化學成分、外形尺寸、表面質量、物理性能、力學性能、工藝性能、內部組織，交貨狀態等。

3、保證條件 按照金屬材料技術條件的規定，生產廠應該進行檢驗並保證檢驗結果符合規定要求的性能、化學成分、內部組織等質量指標，稱為保證條件。

4、質量證明書 金屬材料的生產和其他工業產品的生產一樣，是按統一的標准規定進行的，執行產品出廠檢驗制度，不合格的金屬材料不準交貨。對於交貨的金屬材料，生產廠提供質量證明書以保證其質量。金屬材料的質量證明書不僅說明材料的名稱、規格、交貨件數、重量等，而且還提供規定的保證項目的全部檢驗結果。質量證明書，是供方對該批產品檢驗結果的確認和保證，也是需方進行復檢和使用的依據

5、質量等級 按鋼材表面質量、外形及尺寸允許偏差等要求不同，將鋼材質量劃分為若乾等級。例如一級品、二級品。有時針對某一要求制定不同等級，例如針對表面質量分為一級、二級、三級，針對表面脫碳層深度分為一組、二組等，均表示質量上的差別。

6、精度等級 某些金屬材料，標准中規定有幾種尺寸允許偏差，並且按尺寸允許偏差大小不同，分為若乾等級，叫作精度等級。精度等級按允許偏差分為普通精度、較高精度、高級精度等。精度等級愈高，其允許的尺寸偏差就愈小。在訂貨時，應注意將精度等級要求寫入合同等有關單據中。

7、牌號 金屬材料的牌號，是給每一種具體的金屬材料所取的名稱。鋼的牌號又叫鋼號。我國金屬材料的牌號，一般都能反應出化學成分。牌號不僅表明金屬材料的具體品種，而且根據它還可以大致判斷其質量。這樣，牌號就簡便地提供了具體金屬材料質量的共同概念，從而為生產、使用和管理等工作帶來很大方便。

8、品種 金屬材料的品種，是指用途、外形、生產工藝、熱處理狀態、粒度等不同的產品。

9、型號 金屬材料的型號是指用漢語拼音(或拉丁文)字母和一個或幾個數字來表示不同形狀、類別的型材及硬質合金等產品的代號。數字表示主要部位的公稱尺寸。

10、規格 規格是指同一品種或同一型號金屬材料的不同尺寸。一般尺寸不同，其允許偏差也不同。在產品標准中，品種的規格通常按從小到大，有順序地排列。

11、表面狀態 主要分為光亮和不光亮兩種。在鋼絲和鋼帶標准中常見，主要區別在於採取光亮退火還是一般退火。也有把拋光、磨光、酸洗、鍍層等作為表面狀態看待。

12、邊緣狀態 邊緣狀態是指帶鋼是否切邊而言。切邊者為切邊帶鋼，不切邊者為不切邊帶鋼。

13、交貨狀態 交貨狀態是指產品交貨的最終塑性變形加工或最終熱處理狀態。不經過熱處理交貨的有熱軋(鍛)及冷軋狀態。經正火、退火、高溫回火、調質及固溶等處理的統稱為熱處理狀態交貨，或根據熱處理類別分別稱正火、退火、高溫回火、調質等狀態交貨。

14、材料軟硬程度 是指採用不同熱處理或加工硬化程度，所得鋼材的軟硬程度不同。在有的帶鋼標准中，劃分為特軟鋼帶、軟鋼帶、半軟鋼帶、低硬鋼帶和硬鋼帶。

15、縱向和橫向 鋼材標准中所稱的縱向和橫向，均指與軋制(鍛制)及拔制方向的相對關系而言，與加工方向平行者稱縱向;與加工方向垂直者稱橫向。沿加工方向取的試樣叫縱向試樣;與加工方向垂直取的試樣稱橫向試樣。而在縱向試樣上打的斷口，是與軋制方向垂直的，故叫橫向斷口;橫向試樣上打的斷口，則與加工方向平行，故叫縱向斷口。

16、理論質量和實際質量 這是兩種不同的計算交貨質量的方法。按理論質量交貨者，是按材料的公稱尺寸和密度計算得出的交貨質量。按實際質量交貨者，是按材料經稱量(過磅)所得交貨質量。

17、公稱尺寸和實際尺寸 公稱尺寸是指標准中規定的名義尺寸，是生產過程中希望得到的理想尺寸。但在實際生產中，鋼材實際尺寸往往大於或小於公稱尺寸，實際所得到的尺寸，叫作實際尺寸。

㈡ 鋼是怎麼練成的

煉鋼的過程一般是生鐵腦碳的過程，基本上是高溫鐵水放入轉爐吹氧，加入適量合金，再用真空等精練爐進行精煉，得到所需鋼種。還有一個是電爐煉鋼，後面的程序是一樣的。

鋼或稱鋼鐵、鋼材，是一種由鐵與其他元素結合而成的合金，當中最普遍的是碳。碳約占鋼材重量的0.02%至2.0%，視乎鋼材的等級。其他有時會用到的合金元素還包括錳、鉻、釩和鎢。

碳與其他元素有硬化劑的作用，能夠防止鐵原子的晶格因原子滑移過其他原子而出現位錯。調整合金元素的量，及其存在與鋼中的形式（溶質元素及參與相），就能夠控制鋼成品的特性，例如硬度、延展性及強度。加了碳的鋼會比純鐵更硬更強，但是這種鋼的延展性會比鐵差。

含碳量高於2.0%的合金叫鑄鐵，因為這種合金的熔點較低，可鑄性強。鋼又跟熟鐵不同，熟鐵可以含有少量的碳，但這些碳雜質都是夾雜在鋼中的殘留熔渣。鋼有兩種跟鑄鐵和熟鐵不同的特性，就是鋼的耐銹度較高，以及可焊度更佳。

盡管在文藝復興之前很久，人們已經懂得使用各種低效的方法來生產鋼，但是鋼的普及化要等到十七世紀，也就是有了更高效的生產法之後。自從在十九世紀發明了貝塞麥煉鋼法之後，鋼就成了一種可大量生產的廉價材料。

後來煉鋼法經過更多的改進，例如鹼性氧氣煉鋼法，使得鋼的生產價格更低，但同時品質更好。時至今日，鋼已經成為世界上普遍的材質，年生產量達十三億噸。在各種建築、基礎設施、工具、船隻、汽車、機械、電器及武器中，鋼都是一種主要的成分。現代鋼鐵一般用各種標准化團體所制定的不同品質標准來區分。

(2)鋼鐵都是怎麼來的擴展閱讀

地球地殼上所有的天然鐵都是以礦石的形式存在，一般為氧化鐵，例如磁鐵礦及赤鐵礦等。要提取鐵，就要把鐵礦中的氧移除，讓氧與其他的化學元素結合，例如碳。

這個過程叫熔煉，最早應用於熔點較低的金屬，例如熔點約為250 °C的錫及熔點約為1,100 ℃的銅。而鑄鐵的熔點則為1,375 ℃。這種溫度用青銅時代已經有的古老方法就可以達到。

由於氧化率在800 ℃以上時會急劇增加，所以保持冶煉環境低氧是很重要的。跟銅與錫不同的是，液態鐵能夠很容易地溶解碳。熔煉所生成的合金（生鐵）含碳量過高，因此還不能叫作鋼。後續的步驟會把多餘的碳和氧除掉。

很多時候會向鐵／碳化合物加入其他材料，來達至所需的特性。在鋼里加入鎳和錳會增加鋼的強度，並使奧氏體的化學性質更加穩定，加入鉻會使硬度及熔點上升，加入釩也可以使硬度上升，但同時更會減輕金屬疲勞所帶來的效應。

為了防止腐蝕，最少會要加入11%的鉻，這樣表面就會生成一層硬的氧化物；這種合金叫不銹鋼。鎢能幹預滲碳體的生成，使馬氏體得以在較低的淬火率下生成，這樣的成品叫高速鋼。另一方面，硫、氮與磷會使鋼變得更脆弱，因此必須從礦石中除掉這些普遍存在的元素。

㈢ 鋼鐵是怎麼煉成的要詳細過程

煉鐵：

輸料系統把燒結礦（由燒結廠燒成的）、焦碳、石灰石等原料輸入到高爐頂的布料系統，由布料系統均勻的按一定比例布入爐內。熱風系統將風吹進高爐，焦碳燃燒形成一定的高溫（1150--1200度）化學氣氛，燒結礦中鐵的氧化物在這種溫度和環境下發生還原反應。

礦石中的氧一部分形成二氧化碳，一部分變成一氧化碳，還有一些雜質氣體被高溫排走，進入除塵凈化系統和高爐燃氣回收系統，無用的二氧化碳被排走，一氧化碳被回收再利用。礦石中的鐵被還原後在高溫下行成液態鐵水。

鐵水又叫生鐵。生鐵可分三類：一類是供煉鋼用的鋼鐵（硅SI含量小於1.25%）；一類是供澆鑄機件和工具的鑄造鐵（硅含量大於1.25%）；還有一類是鐵合金（主要是錳鐵和硅鐵）。

煉鋼：

實質上是將鐵水（生鐵）加溫並添加不同的元素，通過吹氧等手段，使鐵的含碳量降低到0.2-1.7%的冶煉過程。可煉出多種不同質地的鋼。如加錳，就煉出錳鋼；加鎳、鉻、鈦就煉出不易生銹的鋼。

(3)鋼鐵都是怎麼來的擴展閱讀：

鐵碳合金分為鋼與生鐵兩大類，鋼是含碳量為0.03%～2%的鐵碳合金。碳鋼是最常用的普通鋼，冶煉方便、加工容易、價格低廉，而且在多數情況下能滿足使用要求，所以應用十分普遍。按含碳量不同，碳鋼又分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。隨含碳量升高，碳鋼的硬度增加、韌性下降。

合金鋼又叫特種鋼，在碳鋼的基礎上加入一種或多種合金元素，使鋼的組織結構和性能發生變化，從而具有一些特殊性能，如高硬度、高耐磨性、高韌性、耐腐蝕性，等等。經常加入鋼中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。

合金鋼的資源相當豐富，除Cr、Co不足,Mn品位較低外,W、Mo、V、Ti和稀土金屬儲量都很高。21世紀初，合金鋼在鋼的總產量中的比例將有大幅度增長。

含碳量2%～4.3%的鐵碳合金稱生鐵。生鐵硬而脆，但耐壓耐磨。根據生鐵中碳存在的形態不同又可分為白口鐵、灰口鐵和球墨鑄鐵。白口鐵中碳以Fe3C形態分布，斷口呈銀白色，質硬而脆，不能進行機械加工，是煉鋼的原料，故又稱煉鋼生鐵。

碳以片狀石墨形態分布的稱灰口鐵，斷口呈銀灰色，易切削，易鑄，耐磨。若碳以球狀石墨分布則稱球墨鑄鐵，其機械性能、加工性能接近於鋼。在鑄鐵中加入特種合金元素可得特種鑄鐵，如加入Cr,耐磨性可大幅度提高，在特種條件下有十分重要的應用。

鋼鐵中碳的來源：煉鐵的原料之一是鐵礦石，鐵礦石主要成份是Fe2O3,沒有碳。煉鐵的原料之二是焦碳。煉鐵過程部分焦碳留在了鐵水中，導致鐵水中含碳。鋼鐵的生產 由鐵礦石煉生鐵。

由生鐵作原料煉鋼，煉鋼的過程主要是除碳的過程.還不能將碳除盡，鋼需要有一定量的碳，性能才達到最佳。

按冶煉設備分

⑴轉爐鋼 用轉爐吹煉的鋼，可分為底吹、側吹、頂吹和空氣吹煉、純氧吹練等轉爐鋼；根據爐襯的不同，又分酸性和鹼性兩種。

⑵平爐鋼 用平爐煉制的鋼，按爐襯材料的不同分為酸性和鹼性兩種，一般平爐鋼多為鹼性。

⑶電爐鋼 用電爐煉制的鋼，有電弧爐鋼、感應爐鋼及真空感應爐鋼等。工業上大量生產的，是鹼性電弧爐鋼。

按鋼的品質分

⑴普通鋼 鋼中含雜質元素較多，含硫量ws一般≤O.05%，含磷量wP≤0.045%，如碳素結構鋼、低合金結構鋼等。

⑵優質鋼 鋼中含雜質元素較少，含硫及磷量ws、wp,一般均≤0.04%，如優質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素工具鋼和合金工具鋼、彈簧鋼、軸承鋼等。

⑶高級優質鋼 鋼中含雜質元素極少，含硫量ws一般≤O.03%，含磷量wP≤0.035%，如合金結構鋼和工具鋼等。高級優質鋼在鋼號後面，通常加符號「A」或漢字「高」以便識別。

㈣ 鋼鐵是怎麼製造成的（需要什麼原料 什麼過程

工業生產的鐵根據含碳量分為生鐵（含碳量2％以上）和鋼（含碳量低於2％）。基本生產過程是在煉鐵爐內把鐵礦石煉成生鐵，再以生鐵為原料，用不同方法煉成鋼，再鑄成鋼錠或連鑄坯。
鋼冶煉
煉鋼主要是以高爐煉成的生鐵和直接還原煉鐵法煉成的海綿鐵以及廢鋼為原料，用不同的方法煉成鋼。主要的煉鋼方法有轉爐煉鋼法、平爐煉鋼法、電弧爐煉鋼法3類（見鋼，轉爐，平爐，電弧爐）。以上3種煉鋼工藝可滿足一般用戶對鋼質量的要求。為了滿足更高質量、更多品種的高級鋼，便出現了多種鋼水爐外處理（又稱爐外精煉）的方法。如吹氬處理、真空脫氣、爐外脫硫等，對轉爐、平爐、電弧爐煉出的鋼水進行附加處理之後，都可以生產高級的鋼種。對某些特殊用途，要求特高質量的鋼，用爐外處理仍達不到要求，則要用特殊煉鋼法煉制。如電渣重熔，是把轉爐、平爐、電弧爐等冶煉的鋼，鑄造或鍛壓成為電極，通過熔渣電阻熱進行二次重熔的精煉工藝；真空冶金，即在低於1個大氣壓直至超高真空條件下進行的冶金過程，包括金屬及合金的冶煉、提純、精煉、成型和處理。
鋼液在煉鋼爐中冶煉完成之後，必須經盛鋼桶（鋼包）注入鑄模，凝固成一定形狀的鋼錠或鋼坯才能進行再加工。鋼錠澆鑄可分為上鑄法和下鑄法。上鑄鋼錠一般內部結構較好，夾雜物較少，操作費用低；下鑄鋼錠表面質量良好，但因通過中注管和湯道，使鋼中夾雜物增多。近年來，在鑄錠方面出現了連續鑄鋼、壓力澆鑄和真空澆鑄等新技術