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钢铁是怎么样列成的

发布时间:2023-07-17 00:43:03

钢铁到底是怎样炼成的

工业生产的铁根据含碳量分为生铁(含碳量2%以上)和钢(含碳量低于2%)。基本生产过程是在炼铁炉内把铁矿石炼成生铁,再以生铁为原料,用不同方法炼成钢,再铸成钢锭或连铸坯。
铁冶炼
现代炼铁绝大部分采用高炉炼铁,个别采用直接还原炼铁法和电炉炼铁法。高炉炼铁是将铁矿石在高炉中还原,熔化炼成生铁,此法操作简便,能耗低,成本低廉,可大量生产。生铁除部分用于铸件外,大部分用作炼钢原料。由于适应高炉冶炼的优质焦炭煤日益短缺,相继出现了不用焦炭而用其他能源的非高炉炼铁法。直接还原炼铁法,是将矿石在固态下用气体或固体还原剂还原,在低于矿石熔化温度下,炼成含有少量杂质元素的固体或半熔融状态的海绵铁、金属化球团或粒铁,作为炼钢原料(也可作高炉炼铁或铸造的原料)。电炉炼铁法,多采用无炉身的还原电炉,可用强度较差的焦炭(或煤、木炭)作还原剂。电炉炼铁的电加热代替部分焦炭,并可用低级焦炭,但耗电量大,只能在电力充足、电价低廉的条件下使用。
钢冶炼
炼钢主要是以高炉炼成的生铁和直接还原炼铁法炼成的海绵铁以及废钢为原料,用不同的方法炼成钢。主要的炼钢方法有转炉炼钢法、平炉炼钢法、电弧炉炼钢法3类(见钢,转炉,平炉,电弧炉)。以上3种炼钢工艺可满足一般用户对钢质量的要求。为了满足更高质量、更多品种的高级钢,便出现了多种钢水炉外处理(又称炉外精炼)的方法。如吹氩处理、真空脱气、炉外脱硫等,对转炉、平炉、电弧炉炼出的钢水进行附加处理之后,都可以生产高级的钢种。对某些特殊用途,要求特高质量的钢,用炉外处理仍达不到要求,则要用特殊炼钢法炼制。如电渣重熔,是把转炉、平炉、电弧炉等冶炼的钢,铸造或锻压成为电极,通过熔渣电阻热进行二次重熔的精炼工艺;真空冶金,即在低于1个大气压直至超高真空条件下进行的冶金过程,包括金属及合金的冶炼、提纯、精炼、成型和处理。 钢液在炼钢炉中冶炼完成之后,必须经盛钢桶(钢包)注入铸模,凝固成一定形状的钢锭或钢坯才能进行再加工。钢锭浇铸可分为上铸法和下铸法。上铸钢锭一般内部结构较好,夹杂物较少,操作费用低;下铸钢锭表面质量良好,但因通过中注管和汤道,使钢中夹杂物增多。近年来,在铸锭方面出现了连续铸钢、压力浇铸和真空浇铸等新技术。
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综述
钢铁冶炼过程中,为了除去磷、硫等杂质,造成反应性好、数量适当的炉渣,需要加入冶金熔剂如石灰石、石灰或萤石等;为了控制出炉钢水温度不致过高,需要加入冷却剂如氧化铁皮、铁矿石、烧结矿或石灰石等;为了除去钢水中的氧,需要加入脱氧剂如锰铁、硅铁等铁合金等。上述材料统称为辅助原料。
石灰石
主要由方解石组成,化学成分为CaCO3。纯方解石含CaO56%、CO244%。开采出的石灰石因有杂质,CaO的含量一般为50~55%。在钢铁冶炼中,石灰石是造渣用的碱性熔剂,要求:①CaO含量高。②SiO2、Al2O3、S、P含量低。SiO2和Al2O3能降低石灰石作为熔剂的有效性能。在高炉冶炼中,石灰石里的SiO2和Al2O3含量每增加1%,其有效熔剂性能约降低2.8%。③大中型高炉用的石灰石,粒度为20~50毫米,小高炉为10~30毫米。
白云石
纯白云石 【CaMg(CO3)2】 含MgO21.9%、CaO30.4%、CO247.7%。天然白云石还含有SiO2、Fe2O3、Al2O3等杂质,颜色通常呈灰白色或淡黄色。白云石在钢铁工业中大量用作碱性耐火材料,焦油白云石用作炼钢炉炉衬。白云石还用作碱性熔剂,以提高炉渣中 MgO的含量,改善流动性,利于脱硫,减少炉衬熔损。对作为熔剂的白云石的要求是含MgO高,含Al2O3、Fe2O3和SiO2低。中国白云石的化学成分一般为:CaO26~31%,MgO17~21%, SiO21~5%,Al2O30.5~3%,Fe2O30.1~3%,CO243~46%。
石灰
由石灰石煅烧而成,是炼钢最重要的熔剂。煅烧石灰必须用优质的石灰石原料,合适的煅烧设备,控制得当的煅烧过程和使用低硫低灰分燃料。采用缓慢加热高温煅烧所得的粗晶粒石灰(称为硬烧或死烧石灰),在炼钢炉中熔化慢,不易成渣。采用快速加热迅速通过高温区所得的晶粒细、活度大的石灰(称为活性石灰或软烧活性石灰),在炼钢炉中可防止钢液表面散热过多,熔化快,容易成渣,从而提高了脱硫、脱磷效率。炼钢用活性石灰的质量要求是:CaO>92%;P<0.008%;S<0.015%;气孔率约50%;密度约1.1克/厘米;活性度>360毫升(滴定法);粒度10~30毫米。石灰还用于铁水的炉外脱硫(见铁水炉外脱硫)。
萤石
又名氟石,主要化学成分为CaF2,有黄、淡紫、玫瑰、绿黑等各种颜色的结晶,比重 3.2,熔化温度约935℃。在高炉中,萤石作洗炉用(通过降低熔点,清除炉墙结瘤);在炼钢中,用作助熔剂,可降低石灰的熔点,改善炉渣流动性,提高脱硫效率。萤石分解后有强腐蚀性,对设备和炉衬不利,使用量应适当控制。钢铁冶炼用萤石的成分:CaF275~95%,SiO25~20%,S0.10~1.5%。
氧化铁皮
又称铁鳞,是钢锭和钢坯在加热和轧制过程中产生的。它含铁约70~75%,在炼钢中可用作氧化剂;炼钢精炼期使用它能加速石灰溶解,且不降低熔渣碱度,又有利于熔池沸腾,对去磷有一定效果。此外氧化铁皮可配加入烧结料,以及在铁合金冶炼中用以代替钢屑。
锰矿
用于冶炼锰铁,有时用于高炉炼铁以调整生铁含锰量,或用于高炉洗炉。

⑵ 钢铁是怎样炼成的

炼铁:
输料系统把烧结矿(由烧结厂烧成的)、焦碳、石灰石等原料输入到高炉顶的布料系统,由布料系统均匀的按一定比例布入炉内。热风系统将风吹进高炉,焦碳燃烧形成一定的高温(1150--1200度)化学气氛,烧结矿中铁的氧化物在这种温度和环境下发生还原反应。
矿石中的氧一部分形成二氧化碳,一部分变成一氧化碳,还有一些杂质气体被高温排走,进入除尘净化系统和高炉燃气回收系统,无用的二氧化碳被排走,一氧化碳被回收再利用。矿石中的铁被还原后在高温下行成液态铁水。

⑶ 钢铁是什么炼成的

炼钢原理来就是在高温条件下,用自氧气或铁的氧化物把生铁中所含的过量的碳和其它杂质转为气体或炉渣而除去。 把生铁冶炼成钢的实质,就是适当地降低生铁里的含碳量,除去大部分硫、磷等有害杂质,调整钢里合金元素含量到规定范围之内。炼钢的主要反应原理,也是利用氧化还原反应,在高温下,用氧化剂把生铁里过多的碳和其它杂质氧化成为气体或炉渣除去。因此,炼钢和炼铁虽然都是利用的氧化还原反应,但是炼铁主要是用还原剂把铁从铁矿石里还原出来,而炼钢主要是用氧化剂把生铁里过多的碳和其它杂质氧化而除去。 炼钢时常用的氧化剂是空气、氧气或氧化铁。 主要化学方程式: 大量铁变成氧化亚铁:2Fe+O2==2FeO+热量 调整硅、锰:Si+2FeO==SiO2+2Fe+热量 Mn+FeO ==MnO+Fe+热量 降低碳量:C+FeO==CO+Fe-热量 脱氧(除FeO因它会使钢具有热脆性)

⑷ 钢铁是怎么炼成的要详细过程

自然界中铁的蕴藏量极为丰富,占地壳元素含量的5%,居地球物质中的第四位.炼铁过程实质上就是将从自然形态--矿石等含铁化合物还原出来的过程.炼铁生产设备是高炉.高炉生产所得的冶炼产品是生铁,副产品是炉渣、煤气和炉尘.
铁是怎样从高炉里炼出来的?
简单的说就是:输料系统把烧结矿(由烧结厂烧成的)、焦碳、石灰石等原料输入到高炉顶的布料系统,由布料系统均匀的按一定比例布入炉内.热风系统将风吹进高炉,焦碳燃烧形成一定的高温(1150--1200度)化学气氛,烧结矿中铁的氧化物在这种温度和环境下发生还原反应.矿石中的氧一部分形成二氧化碳,一部分变成一氧化碳,还有一些杂质气体被高温排走,进入除尘净化系统和高炉燃气回收系统,无用的二氧化碳被排走,一氧化碳被回收再利用.矿石中的铁被还原后在高温下行成液态铁水.铁水又叫生铁.生铁可分三类:一类是供炼钢用的钢铁(硅SI含量小于1.25%);一类是供浇铸机件和工具的铸造铁(硅含量大于1.25%);还有一类是铁合金(主要是锰铁和硅铁).
钢又是怎样炼成的呢?
炼钢实质上是将铁水(生铁)加温并添加不同的元素,通过吹氧等手段,使铁的含碳量降低到0.2-1.7%的冶炼过程.可炼出多种不同质地的钢.如加锰,就炼出锰钢;加镍、铬、钛就炼出不易生锈的钢.
铁和钢的区别:铁分为生铁和熟铁.熟铁、钢和生铁都是铁碳合金,以碳的含量多少来区别.一般含碳量小于0.2%的叫熟铁或纯铁,含量在0.2-1.7%的叫钢,含量在1.7%以上的叫生铁.熟铁软,塑性好,容易变形,强度和硬度均较低,用途不广;生铁含碳很多,硬而脆,几乎没有塑性;钢具有生铁和熟铁两种优点,为人类广泛利用.
早期的炼铁是将铁矿石和木炭一层夹一层地放在炼炉中,在650-1000℃和上焙烧利用木炭的不完全燃烧产生的一氧化碳使铁矿石中的氧化铁还原成铁.由于炼炉中温度偏低,不能使熔点为1535℃的铁熔化,所以得不到液态的铁.人们等炼铁成功后冷却炼炉,取出铁块, 这种炼铁方法叫块炼铁.用这种方法炼得铁质地疏松,还夹杂着许多来臬矿石的氧化物和经.在实践中人们发现如果把这种铁,加热到一定温度下经这反复锻打,就可把夹杂的氧化物挤出去,此时铁的机械性能就得到了改善.
在反复锻打铁块的基础上,古人又找出块炼铁渗碳成钢的经验,这种钢地就是最早的钢.它是为改变块炼铁的性能而要用木炭作燃料,加热块炼铁并锻打,这样少量的碳会从铁的表面渗进去.西汉时,为提高块炼铁渗碳钢的质量,人们都增加了锻打的次数,由十次,三十次,五十次增至近百次从而得到所谓的“百炼钢”.由此也产生了“百炼成钢”这一成语,它用来比喻久经锻炼,变得非常坚强,成为优秀人物.
春秋战国钢铁的冶炼
春秋时代是我国由奴隶社会向封建社会转变的阶段.促成这一社会变革的物质因素,是社会生产力的发展.
劳动工具是社会生产力发展的重要标志.铁制工具的广泛使用,促进了我国由奴隶制向封建制的过渡.商代用陨铁制作了铁刃铜钺,说明对铁的性质和锻打嵌铸的技术已经有了一定的认识和掌握,但当时尚不知人工炼铁.
春秋时期,铁器已经在农业、手工业生产中使用.农业生产中使用铁锄、铁斧等.铁器坚硬、锋利,胜过木石和青铜工具.晋国用铁铸刑鼎,铸鼎的铁是作为军赋向民间征收的,可见晋国民间铁已不少.在江苏六合县程桥、湖南长沙龙洞坡等地出土了春秋时的铁器.战国初或稍早已发明铸铁技术,这是我国劳动人民对冶金技术的重大贡献,比外国早一千八百年左右.河北兴隆县寿王坟出土了大量战国时的铁范,其中有较复杂的复合范和双型腔,还采用了难度较大的金属型芯,反映了当时的铸造工艺已有较高水平.战国时发明的用柔化退火制造可锻铸件的技术和多管鼓风技术是冶金技术的重要成就,比欧洲早二千年左右.战国时还掌握了块炼铁固态渗碳制钢的方法和淬火技术.
块炼铁的方法也就是“固体还原法”.由于块炼铁是铁矿石在较低温度下从固体状态被木炭还原的产物,所以质地疏松,还夹杂有许多来自矿石的氧化物,例如氧化亚铁和硅酸盐.这种块炼铁在一定温度下若经过反复锻打,便可将夹杂的氧化物挤出去,机械性能就改善了.从江苏六合县程桥东周墓出土的铁条,就是块炼铁的产品.春秋末期和战国初期的一些锻造铁器也是以块炼铁为材料.
在反复锻打块炼铁的实践中,人们又总结出块炼铁渗碳成钢的经验.从河北易县武阳台村的燕下都遗址44号墓中曾出土79件铁器,经分析鉴定,它们的大部分都是由块炼钢锻成的,这证明至迟在战国后期块炼渗碳钢的技术已在应用,块炼铁质柔不坚,块炼钢虽经渗碳处理,变得较坚硬,但在生产上仍嫌不足.人们在生产实践中又摸索出块炼钢的淬火工艺,这就进一步提高了块炼钢的机械性能.上述燕下都出土的锻钢件,大部份是经过淬火处理的,这又表明在当时,人们对淬火工艺也较熟悉了.
生铁的冶铸工艺,在原料、燃料上与块炼法基本一样.它们之间主要的差别在冶炼温度的不同.块炼法的炉温大约在1000(C左右,离纯铁的熔点(1534(C)相差很远,而生铁冶炼时,炉温达到了1100-1200(C.在冶炼中,被还原生成的固态铁会吸收碳,这种吸收随着温度的升高,速度就会加快.
另一方面吸收碳后,铁的熔点随之降低,当含碳量达到2.0%时,熔点降至1380(C;当含碳量达到4.3%时,熔点为最低,仅1146(C.在这种条件下,炉温就可使铁熔化,从而得到了液态的生铁.液态生铁就可以直接浇铸成器,冶铸过程简化了,就使铁器的生产有了大发展的可能.
江苏六合程桥东周墓出土的铁丸,洛阳出土的公元前五世纪的铁锛、铁铲都是生铁器物,这证明在块炼法的同时,我国已出现生铁冶铸工艺.生铁与块炼铁同时发展,是我国古代钢铁冶金技术发展的独特途径.世界上许多其他国家,从块炼铁发展到生铁,大约经历了上千年的时间.就拿欧洲一些国家来说,虽很早已有块炼铁,但出现生铁则在公元十三世纪末和十四世纪初.
生铁的生产效率高,铸造性能又较好,这为广泛使用铁器提供方便.在冶炼生铁的初期,由于温度还不够高,硅含量也较低,致使生铁中的碳在冷却凝固时不能成为石墨状态,而成为碳化三铁(Fe3C),与奥氏体状态的铁在1146(C共晶.因此,炼出的生铁性脆而硬,铸造性能虽好,但强度不够,这种生铁,人们称它为白口铁,它只能铸造某些农具.从河北兴隆燕国矿冶遗址出土的大批锄、范等,就是由白口铁铸成的.
为了克服白口铁的脆性,在战国早期,人们就创造了白口铸铁柔化处理技术.所谓柔化处理就是将白口铸铁长时间加热,使碳化铁分解为铁和石墨,消除了大块的渗碳体,这对减少脆性、提高韧性可以起良好的作用.处理后的白口铁就变成了展性铸铁.长沙出土的战国铁铲,辉县出土的战国中期铁带钩,易县燕下都出土的战国晚期铁镢、锄等,都是属于这种展性铸铁.

⑸ 钢铁是如何炼成的

⑹ 钢铁是怎么炼成的

《钢铁是怎样炼成的》是前苏联作家尼古拉·奥斯特洛夫斯基所著的一部长篇小说,于1933年写成。

小说通过记叙保尔·柯察金的成长道路告诉人们,一个人只有在革命的艰难困苦中战胜敌人也战胜自己,只有在把自己的追求和祖国、人民的利益联系在一起的时候,才会创造出奇迹,才会成长为钢铁战士。

(6)钢铁是怎么样列成的扩展阅读

保尔参军后当过侦察兵,后来又当了骑兵。他在战场上是个敢于冲锋陷阵的战士而且还是一名优秀的政治宣传员。他特别喜欢读《牛虻》、《斯巴达克斯》等作品,经常给战友们朗读或讲故事。在一次激战中,他的头部受了重伤,但他用顽强的毅力战胜了死神。

他的身体状况使他不能再回前线,于是他立即投入了恢复和建设国家的工作。他做团的工作、肃反工作,并忘我地投入到艰苦的体力劳动中去。特别是修建铁路的工作尤为艰苦;秋雨、泥泞、大雪、冻土,大家缺吃少穿,露天住宿,而且还有武装匪徒的袭扰和疾病的威胁。

一次参加工友同志的聚会,保尔因带着穿着漂亮整洁的冬妮娅同去,遭到了工友们的讥讽和嘲笑。保尔意识到冬妮娅和自己不是—个阶级,希望她能和自己站在同一战线上,但却被她回绝了,两个人的感情不得不产生分裂,从此保尔便离开了冬妮娅。等到在修筑铁路时又见到她的时候,她已和一个有钱的工程师结了婚。

⑺ 钢铁是什么材料提炼成的

从铁抄矿石提炼的。
炼铁:袭从含铁矿物(主要为铁的氧化物)中提炼出来的工艺过程,主要有高炉法,直接还原法,熔融还原法,等离子法。从冶金学角度而言,炼铁即是铁生锈、逐步矿化的逆行为,简单的说,从含铁的化合物里把纯铁还原出来。实际生产中,纯粹的铁不常见。更多的是得到铁碳合金。

⑻ 钢铁是怎么样炼成的

炼制钢铁有四步,分别是粉碎、烧结、投炉炼制、出铁。

被选出来的矿分门别类后会被粉碎成铁矿沫,然后堆在一起进行第一步的炼制,这一步叫“烧结”。这些矿粉和燃料以及溶剂掺在一起堆成一堆,点燃后使其成为燃烧状态,目的是可以让燃料更好地燃烧。当燃烧尽后,这些矿粉也凝结在了一起,这时候才进炼铁炉。

当融化完成后,会从出水口流入,流入一个个模子里,这就是生铁,大部分的地方以及铁厂都叫面包铁。而铁水流出后,剩下的渣子被倾倒运出,这就是铁渣,一些地方修路会用到这些东西。面包铁是所有生铁被炼出来的最初样子,其实金砖最初的样子也是这样。

钢铁的用途

钢铁材料的用处是建筑,机械,造船,通讯,农业,汽车,交通,铁路,军工,煤炭,矿山,石油,化工等各个领域,无处不在,缺它不可。

建筑及工程用结构钢简称建造用钢,用于建筑、桥梁、船舶、锅炉或其他工程上制作金属结构件的钢。工具钢一般用于制造各种工具,如碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢等。

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