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钢铁是靠什么炼成的

发布时间:2024-03-26 05:43:23

A. 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。

B. 钢铁是由什么炼成的,怎样的炼成的和小说无关

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。

炉温低,铁矿石不熔化,在一氧化碳的作用下还原为“块炼铁”,含碳量极低,质地软,杂质多,也就是通常铁匠拿火钳夹着打造器物的那种,在烧热的木炭上渗碳后进行叠打,就是打扁了后折叠起来再次打扁,这样能使铁块含碳量增加及均匀分布,也可以去除掉夹杂在铁块里的杂质(如硫、磷之类非金属元素)。每叠一次就称为一炼,百炼宝刀就是指用叠打了一百次的铁块做的刀。

炉温高,铁矿石直接熔化成铁水流出来而得到的叫“生铁”,含碳量高,较硬,通常是倒进模子里,冷却后直接成为器物,如各种农具。如果对器物要求不高就用这种方法。

“生铁”也有数种,因为处理方法的不同,同样含碳量的铁性质也不一样。同样是含碳铁4%的铁,如果该铁块里有60%的碳是凝聚成石墨形态(纯碳),只有另外40%的碳是以渗碳体的形态存在,那这种铁的实际含碳量其实只有1.6%,已经算是钢材了。
所以生铁又分为

含碳大多为渗碳体形态的“白口铁”,又称“炼钢生铁”,现代所说的“生铁”就是“炼钢生铁”。

含碳为片状石墨的“灰口铁”,又称“铸造生铁”,简称“铸铁”。

含碳为球形石墨的“球磨铸铁”,性质跟“灰口铁”差不多,是它的威力加强版,由“白口铁”进行热处理后得到的,即通过长时间加热,将“白口铁”中的碳化铁分解为铁和石墨,消除大块的渗碳体。石墨有润滑作用,所以铸铁很耐磨。

“灰口铁”的性能远远要强过“白口铁”,可以直接做铁器。生铁和铸铁的产生主要看炉温的高低。炉温高出来的是“灰口铁”,也就是铸铁,炉温低出来的就是“白口铁”,即“生铁”。

此外还有炒钢法和灌钢法

炒钢是把生铁打碎,加热,把含碳量降低,炒成含碳量低的“熟铁”(控制得好可以直接炒成中碳钢和高碳钢,但不好控制,所以一般直接炒成熟铁)。炒成熟铁后就像“块炼铁”一样,渗碳后打成钢材。

灌钢是把含碳高的“生铁”和含碳量低的“熟铁”一起加热,合炼成含碳量适中的钢材。这种钢材已经可以应付大部分的铁器需要,如果要做神兵利器的话,还要再拿到炉子上渗碳再把杂质打出来才行锻造成中碳钢或高碳钢才行。但比“百炼钢”那种从含碳量几乎为零开始打起要轻松得多,当然,性能通常要差一些。

以上为简单过程,已经是尽量简单的过程了,技术水平也只到公元六世纪。

现代的炼钢术可以直接理解为把铁矿石一口气直接炼成相对优质钢材的方法。

C. 钢铁是用什么炼成

问题一: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(如螺纹钢筋、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。

问题二:钢铁是什么炼成的 钢铁是在旺火和骤冷中炼成的同时又说明了共产主义战士是在同阶级敌人以及各种困难斗争中成长起来的 书中的人物也有作者的影子,因为作者当时写作条件艰苦,患多种疾病,身体有点不健全.但依然努力奋斗,就如钢铁冶炼的过程一样,在困境中创作,经受旺火与骤冷后成为坚实的钢铁!

问题三: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......>>

问题四:钢铁是怎么炼成的主要讲的是什么 《钢铁是怎样炼成的》塑造了保尔.柯察金这个在布尔会维克党的培养下,在革命烽火和艰苦环境中锻炼出来的共产主义新人的典型形象。他以爱憎分明的阶级立场、崇高的道德风貌、高昂的革命 *** 、奇迹般的生命活力和钢铁般的坚强意志,谱写着把一切献给党和人民的壮丽诗篇。
《钢铁是怎样炼成的》是一部自传性的储说,小说中的许多故事都来自于作者的亲身经历,因此读来更加真实可信,亲切感人。但作者又不拘泥于生活事实,对人物和情节作了大量典型化处理。《钢铁是怎样炼成的》和高尔基的“自传体三部曲”一样,对自传体小说的革新做出了重要的贡献。
小说的全部描写都围绕着主人公的成长来展开,结构紧凑自然.在刻画主人公性格的时候,又人不同的侧面来表现他的优秀品质。通过描写保尔怎样对待监狱、战争、工作、友谊、爱情、疾病、挫折,亦即怎样对待革命与个人、公与私、生与死等重大问题的态度,把保尔这一钢铁战士的形象塑造得格外丰满生动,光彩照人。

问题五:钢铁炼成的主要步骤 通俗点说吧。
把铁矿石和焦碳,石灰石,萤石等原料按比例投入高炉,吹入热风,加热到1000多度。这样单质铁就在碳的还原作用下被还原出来了。这是炼铁的过程。接着就把炼出来的铁水注入炼钢转炉中,然后加入一定量的费钢,向转炉中吹入氧气,这就是炼钢中最具有决定性的工作,氧气可以把铁水中多余的碳元素氧化掉,变成气体。然后会在氧化完毕的钢水中投入一些锰铁或硅铁,与钢水中残留的氧发生氧化,然后把钢水铸成钢锭或浇注成零件,或者是直接进入轧钢厂,轧成可以使用的型材。这就是炼钢的全过程。(这是转炉炼钢,是最常用的方法,是利用铁水直接冶炼的,不需要燃料。 还有电炉和平炉炼钢,我就不解释了。说了估计你也看不明白。)

问题六:钢铁是怎样炼成的?铁是用什么原料做成的 铁矿

问题七:《钢铁是怎样炼成的》 是在什么情况下写成的 奥斯特洛夫斯基出生在工人家庭,家境贫寒。他只念过%年书,$岁就开始当童工。十月革命胜利后,他参加了苏维埃的宣传工作。德国入侵时,他参加了反击侵略者的战斗。&&年他参加了红军,成为一名出色的侦察员,在一次激烈的战斗中身 文史卷(下) ? ?! !!
负重伤,右眼失明,转业到地方工作。
到地方后,他报名参加抢修基辅附近铁路支线的艰苦工作。因紧张劳累,加上寒冷饥饿,他得了伤寒和风湿病,但仍带病劳动,最后昏倒在工地上。第二年基辅发大水,他主动组织群众抢救国家财产,再次病倒。他身体伤残了,组织上决定让他休息,可他仍坚持工作。由于劳累过度,旧伤复发,!#$年全身瘫痪。这一沉重的打击,并未使他丧失生活的信心,他开始以超人的毅力从事文学创作。
!#%年,他写成了《暴风雨所诞生的》,可惜在邮寄时手稿丢失。这时的奥斯特洛夫斯基不仅全身瘫痪,而且双目失明。这一连串的打击,没有使他屈服。他又开始以惊人的毅力创作长篇小说《钢铁是怎样炼成的》。

问题八:请问一下喜欢钢铁是怎样炼成的炼成的原因是什么 这部小说最大的成就,就是成功地塑造了保尔.柯察金这个在布尔什维克党的培养下,在革命烽火和艰苦环境中锻炼出来的共产主义新人的典型形象。他以爱憎分明的阶级立场、崇高的道德风貌、高昂的革命 *** 、奇迹般的生命活力和钢铁般的坚强意志,谱写着把一切献给党和人民的壮丽诗篇。
小说中保尔自我牺牲的精神,顽强坚韧的意志,坚定不移的信念 。顽强.执着.刻苦.奋进.勇敢.奉献的品质让我敬佩

问题九:钢铁是怎样炼成的运用了什么修辞手法 1、假如你说的是这部小说的题目采用的修辞手法,我的解答是比喻,因为在这个题目中,钢铁不是实际的钢炉里面的钢铁,而是说的一个人的坚强的革命品质,所以是比喻;
2、如果你说的是这部书采用了那些修辞手法,我只有结合具体的句子来为你分析,请你奉上具体的句子。
请你参考!

问题十:作者为什么要以钢铁是怎样炼成的来做书名?【用作者原话】 人最宝贵的东西是生命,生命属于人只有一次,人的一生应当这样度过:当他回首往事的时候,他不因虚度年华而悔恨,也不应碌碌无为而羞愧。在他临死的时候,他能够这样说:我的整个生命和全部精力,都献给了世界上最壮丽的事业――为人类的解放而斗争'',

D. 钢铁是怎么制造成的(需要什么原料 什么过程

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。
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。其基本生产过程是在炼铁炉内把铁矿石炼成生铁,再用不同方法炼成钢,最后才铸成
钢锭

连铸坯

(4)钢铁是靠什么炼成的扩展阅读:
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。

铸锭
方面出现了
连续铸钢

压力浇铸

真空浇铸
等新技术。
参考资料来源:搜狗网络-钢铁冶炼

E. 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

F. 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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