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钢铁是什么东西炼成的

发布时间:2023-07-31 21:40:52

钢铁是由什么炼成的

钢铁是由铁矿石炼成的,最根本的元素是铁和碳,含碳量的高低决定的钢铁的质量,通常含碳量为0.02%至2.04%就称为钢材,含碳量高则硬度高,但比较脆,容易断,含碳量低则比较软,但非常韧,可以弯折

❷ 钢铁是怎样炼成的

钢铁有两种含义:一是建筑材料,二是人的精神品质。需要着重分析的,是钢铁般的精神品质。

这些革命英雄之所以能和保尔一般有钢铁般的意志,最主要原因是有坚定的信仰和目标。在他们看来,创造崭新的祖国、革除弊病是他们终身的奋斗目标,就算死亡也无法阻挡他们。时至今日,和平与发展是世界发展的主题,我们一定要牢牢树立报效祖国的理想信念,并做好奋斗终身的准备。这样的我们,就成了纯化的钢铁。

❸ 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)

❹ 钢铁是需要什么炼成的!

钢铁冶炼目前最为成熟、工业化应用最广的是:
高炉炼铁-转炉炼钢-连铸-轧材成品(如版螺纹钢权筋、线材、船板等等)的流程。
宝钢、首钢、武钢等钢厂都是如此。

高炉炼铁的原料是铁矿石,但自然界的大部分铁矿石都需要经过加工才能成为高炉炼铁的原料。具体来说进入高炉冶炼成生铁的矿石原料有:1 烧结矿(占80%左右) 2球团矿(占10%左右) 3块矿 (占10%左右)。
把矿石熔化并把其中的铁还原出来必须用到焦炭。
高炉冶炼出来的生铁比较硬且脆,经过转炉冶炼后成为钢,钢比铁柔韧,性能也比铁好。
铁与钢的最大区别是含碳量不同,铁含碳量在1.7%以上,钢含碳量在1.7%以内。
合金钢则是在炼钢的过程中加入合金以满足用户对钢材的特殊要求。

❺ 钢铁是如何炼成的

❻ 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。

❼ 钢铁是需要什么炼成的!

我只知道需要铁粉,碳粉。
工艺是,反复折叠锻打(除杂质)可能碳粉在此时加入。然后淬火
不过钢和铁的区别是钢里含有百分之1到3的碳,铁里没有。这点是肯定的。

❽ 钢铁是由什么来练成的(实际上的,不要什么深刻含义)

钢铁冶炼
iron and steel smelting
钢、铁冶金工艺的总称.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.

❾ 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。

❿ 钢铁是怎样炼成的起因经过结果。急需求求了

在所有的金属材料中,钢铁是人类最早使用的金属之一。早在三千年前,人类已经会开采铁矿,并且发明了炼铁的方法。我国也是早期发明炼铁的国家之一。
古代人民炼铁用的原料是铁矿石,因它的颜色是红棕色的,古代人民把它叫做红棕色的石头。古代人民虽然不懂得炼铁的化学原理,但他们知道炼铁需要很高的温度。当时炼铁用的燃料是木材和木炭,到了汉代开始用煤。当时炼铁用的炉子非常简单,炉身一般是用石头和粘土砌成的,呈圆筒形,在炉旁有一个风箱。最初是用人或马来拉动风箱的,到了汉代发明了水排,才利用水力来鼓风,以提高炉内的燃烧温度。
在炼铁时,把铁矿石和木炭一层间一层地从炉子上面加进去。生火后,用风箱把空气压送到炉子里去,木炭就旺盛地燃烧起来,产生很高的温度。这时铁矿石熔化,三氧化二铁被木炭燃烧时生成的一氧化碳还原,还原出来的铁在 1200℃~1300℃的高温下熔化成铁水,从炉腰间的一个小孔流出,这样就炼出了生铁。我们的祖先在当时已经掌握了完全合乎现代科学原理的炼铁技术。
钢铁是一个庞大的集团,其应用之广、产量之大,都无愧于金属世界的冠军。各种机器、农具、汽车、火车、坦克以及许多日常生活用品的制造,都离不开钢铁。
钢铁是铁与钢的总称,实际上,铁矿石在高炉中经过冶炼得到的生铁,在炼钢炉中经过进一步冶炼,才得到钢。
在炼铁厂里,有个高达 100 多米,容积达 4000 多立方米的庞然大物就是赫赫有名的炼铁高炉。它的外形像一个大圆筒,中间大,两头稍小。炉身的外面包着钢壳,里面砌有耐火砖。高炉每昼夜要吞进上千吨的铁矿石、焦炭和石灰石等原料。这么多的原料,要举到几十层楼高的高炉炉顶上放进炉内,可不是一件易事。不过,在现代化的炼铁厂里,装料操作完全是机械化和自动化的。从矿山来的一列列火车。装载着铁矿石和石灰石;从炼焦厂来的运焦车,装载着一罐罐的焦炭,它们由自动给料器送入料车,满载原料的料车,由输送轨道跑到炉顶。料车到达炉顶后自动地下料,将原料送入炉内。接着,空车再沿轨道跑下来,并且当高炉缺料时,料车就会自己跑上来送料。炼铁原料装入高炉以后,慢慢地不断由上向下移动。炉身内径逐渐向下扩大是为了便于炉料向下移动,使它们容易跟上升的气体接触。炉子下部的焦炭遇到了鼓入的热空气,就跟空气里的氧气化合,生成二氧化碳。二氧化碳气体上升,被炽热的焦炭还原成一氧化碳。
C + O2高温CO2↑
CO2 + C高温2CO↑
生成的一氧化碳再向上升,遇到铁矿石的时候就跟三氧化二铁起还原反应:
Fe2O3 + 3CO高温2Fe + 3CO2↑
在炼铁过程中除了铁被还原出以外,锰、硅、磷等元素也分别从它们的氧化物里还原出来。在高炉内径最大的部分,还原出来的铁开始跟碳、锰、硅、磷、硫等元素熔合在一起。因此,由高炉炼出来的不是纯铁,而是含有1.7%以上的碳和少量锰、硅、磷、硫等杂质的铁碳合金,这种合金就是生铁。
加入石灰石是为了除去铁矿石中所含的极难熔化的脉石(主要成分是SiO2)。石灰石加热到 800℃左右开始分解成氧化钙和二氧化碳:
CaCO3 高温CaO + CO2↑
生成的二氧化碳随气流上升,氧化钙跟脉石里的二氧化硅化合生成熔化状态的硅酸钙炉渣。
CaO + SiO2=CaSiO3
这样就把难熔的脉石熔化成炉渣而便于除去了,所以我们把石灰石叫做熔剂。
熔化的生铁和炉渣生成后,炉料的体积逐渐缩小,高炉下部的内径也逐渐随着缩小。每隔一定时间,出铁口和出渣口交替打开出渣出铁。当出铁口一打开,其景象极为壮观,刹那间只见红热的铁水飞奔流出,闪着太阳般的光辉,溅起灿烂的铁花。铁就这样在烈火中诞生了。从高炉中炼出了生铁,不直接使用,大部分还要送去炼钢。这主要是因为生铁的性能欠佳,不能满足多方面的需要。生铁硬而脆,耐磨性虽好,但韧性很差,不易加工、铸造,不易焊接,生铁的用途往往只限于制造机床床身、外壳、底座及火炉、铁锅等,连小小的指甲刀也无法用生铁来制造。钢没有生铁那些缺点,它具有良好的韧性、塑性和焊接性,可以锻打、压延、抽丝,易于进行机械加工,钢的用途十分广泛。
生铁与钢的主要成分都是铁,但性能有显著不同。这主要是由于生铁中含碳量偏高,并含有一些不适量的硅、锰、硫、磷等杂质造成的。通常把含碳量高于 2%的叫生铁,含碳量在 0.03%~ 2%的叫钢,含碳量低于 0.03%的就是热铁。
由生铁炼成钢主要就是降低含碳量并把硅、锰、硫、磷的含量调到适当的范围。工人师傅常把这个过程简单地概括为:降碳、调硅锰、去硫磷。当然,降碳不会是无限制地降,去硫磷也达不到彻底清除的地步。
从炼钢的化学原理来看,跟炼铁的过程恰好相反。炼铁是将氧化铁还原为铁的过程;炼钢则是将生铁中的杂质氧化而除去的过程。那么炼钢时用什么作氧化剂呢?现代采用的氧气顶吹转炉炼钢法,用的是纯氧气。在炼钢过程中,生铁中各元素的氧化都是直接或间接跟氧作用,但是它们不是同时被氧化的。谁先和氧作用,谁后和氧作用,主要决定于它们跟氧结合的能力。铁元素跟氧结合的能力虽然较低,但是铁水里铁的含量远远大于其他元素,所以吹炼时部分铁先被氧化成氧化亚铁,同时放出大量的热。
2Fe + O2 = 2FeO + 热
硅和锰也不甘落后,接着他们从 FeO 中夺取氧而被氧化。
Si + 2FeO = SiO2 + 2Fe + 热
Mn + FeO = MnO + Fe + 热
硅和锰在钢水中非常活跃,它们也会跑去直接跟氧化合。
Si + O2 = SiO2 + 热
2Mn + O2 = 2MnO + 热
生成的 SiO2 和 MnO 跟生石灰(CaO)结合而进入炉渣。
SiO2 + CaO = CaSiO3 ↓
当硅和锰的氧化接近结束时,反应放出大量的热使炉温迅速上升。当炉中钢水的平均温度超过 1500℃时,碳大大地活跃起来,这时它跟氧结合的能力超过了硅、锰与氧的结合能力,因而碳被迅速氧化。
C+FeO=CO+Fe
处于活跃状态的碳在钢水中跑来跑去,它也跑去直接跟氧化合。
2C + O2 = 2CO↑
生成的一氧化碳气体随炉气逸出。一氧化碳上升时对钢水起搅拌作用,使钢水剧烈地沸腾,这样就能使反应加速。所以除去生铁中的部分碳是炼钢中的一个非常重要的环节。
降了碳,调整了硅、锰的含量,下面就是去掉硫和磷了。为什么要除掉硫和磷呢?因为硫和磷是两种有害的杂质元素。硫的存在会使钢产生“热脆性”,即钢在热加工时发生断裂现象。磷的危害则相反,它使钢产生“冷脆性”。磷的“冷脆性”曾是世界上几起疑案的“主犯”。
1938 年 3 月 14 日,比利时的哈塞尔特城被包围在寒冷的气氛中,温度低达零下 15 度。刺骨的寒风吹到人的脸上如针扎一般疼痛,只有阿尔伯运河的水在欢快地、不知疲倦地流淌着,不时地弹奏出那轻柔悠扬的乐曲。横跨在运河上的阿尔伯钢桥,显得格外雄伟、壮丽,就像是哈塞尔特忠诚的卫士,突然,从桥下传来了惊天动地的金属断裂声,紧接着是桥身剧裂抖动,桥面出现了裂缝。人们惊恐万状,人和车辆争先向桥的两侧奔去……,在不到几分钟的时间内,钢桥折成了几段,坠入河中。无巧不成书。时隔十六年,也就是 1954 年寒冬腊月的一天,爱尔兰海面上寒风凛冽,一艘三万两千吨级的英国油轮——“世界协和号”乘风破浪地航行在广阔的海面上。忽然,有个水手气喘嘘嘘地向船长报告:“船长先生,快去看吧,油轮的中部出现了裂缝!”话音未落,一阵刺耳的巨响击破长空,油轮顿时一分为二,许多水手纷纷跳进大海。就这样,油轮上的人还没有来得及用无线电发出求援信号,就和油轮一起葬身波涛汹涌的大海中。谁是这两起重大事故的肇事者呢?科学家经过深入的研究后宣布:罪魁祸首是钢铁中的磷!钢铁中磷的含量如果过大,遇冷就会变脆。这两起恶性事故的发生,就是因为钢铁受冻而造成的。因此,在炼钢时要加入造渣剂氧化钙,目的是为了除去铁水中所含磷、硫两种元素。
在铁水中疏以 FeS 的形式存在,它跟生石灰作用,生成硫化钙而进入炉渣:
FeS + CaO = FeO + CaS
去磷的总化学方程式是:
2P +5FeO + 3CaO = 5Fe + Ca3(PO4)2
生成的磷酸钙也进入炉渣。
炼钢生成的炉渣比钢水轻,它浮在钢水表面上,可以跟钢水分开。
氧化和造渣过程完成后,还会有未反应的氧化亚铁存在,最后还要加入脱氧剂,以除去氧化亚铁,并同时调整硅、锰的含量。若生产某种合金钢,在最后阶段还要加入适量的某种金属,经化验钢样合格时,即可出钢。
炼钢的方法有多种。有平炉炼钢,电炉炼钢法。氧气顶吹转炉炼钢法,是 50 年代建立并发展起来的新方法。这种方法用纯氧吹炼而不用空气,炉温高、反应快,一炉钢的吹炼时间只需十几分钟,因而,这种方法发展很快。
有的国家氧气顶吹转炉炼钢的产量,达到了总产量的 90%以上。
一块不起眼的铁矿石经过了高炉的冶炼,除掉了杂质,成为坚硬无比的
钢铁,成为在工农业生产、日常生活中具有最广泛用途的金属材料,这是多
么伟大的功绩。

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