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鋼鐵是怎樣煉成的需要壹個詳細的過程。

煉鐵:

物料輸送系統將燒結礦(由燒結廠燒制)、焦炭、石灰石等原料輸入高爐頂部的布料系統,由布料系統按壹定比例均勻布料入爐。熱風系統將風吹入高爐,焦炭燃燒形成壹定的高溫(1150-1200度)化學氣氛,燒結礦中的氧化鐵在此溫度和環境下發生還原反應。

礦石中的氧氣壹部分形成二氧化碳,壹部分變成壹氧化碳。部分雜質氣體被高溫排出,進入除塵凈化系統和高爐煤氣回收系統。無用的二氧化碳被排出,壹氧化碳被回收和再利用。礦石中的鐵在高溫下被還原成液態鐵水。

熱金屬也被稱為生鐵。生鐵可分為三類:壹類是煉鋼用鋼(SI含量小於1.25%);壹種是鑄造機器零件和工具用的鑄鐵(矽含量大於1.25%);還有壹種鐵合金(主要是錳鐵和矽鐵)。

煉鋼:

本質上是將鐵水(生鐵)加熱,加入不同元素,用吹氧的方法將鐵的含碳量降低到0.2-1.7%的冶煉過程。可以制造各種不同質地的鋼。如果加入錳,錳鋼就會精煉;加入鎳、鉻和鈦會使鋼不易生銹。

擴展數據:

鐵碳合金分為鋼和生鐵,鋼是碳含量為0.03% ~ 2%的鐵碳合金。碳鋼是最常用的普通鋼材,易冶煉,易加工,價格低廉,在大多數情況下都能滿足使用要求,因此應用廣泛。根據碳含量的不同,碳鋼分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。隨著碳含量的增加,碳鋼的硬度增加,韌性降低。

合金鋼也叫特殊鋼。在碳鋼的基礎上添加壹種或多種合金元素,改變鋼的組織和性能,從而具有壹些特殊的性能,如高硬度、高耐磨性、高韌性、耐腐蝕等。鋼中經常加入的合金元素有矽、鎢、錳、鉻、鎳、鉬、釩、鈦等。

合金鋼資源相當豐富,除鉻、鈷不足和錳品位低外,鎢、鉬、釩、鈦和稀土金屬儲量較高。21世紀初,合金鋼在鋼總產量中的比重將大幅增加。

碳含量在2% ~ 4.3%的鐵碳合金稱為生鐵。生鐵又硬又脆,但抗壓耐磨。根據生鐵中碳的不同形態,可分為白口鐵、灰口鐵和球墨鑄鐵。白口鐵中碳以Fe3C的形式分布,斷口呈銀白色。它又硬又脆,不能用機器加工。是煉鋼的原料,所以又叫煉鋼生鐵。

碳分布在片狀石墨中的灰鑄鐵斷口呈銀灰色,易切削、鑄造、耐磨。如果碳分布在球狀石墨中,則稱為球墨鑄鐵,其力學性能和機械加工性能與鋼接近。在鑄鐵中加入特殊的合金元素可以得到特殊的鑄鐵。如果加入鉻,耐磨性可以大大提高,在特殊條件下有非常重要的應用。

鋼中碳的來源:煉鐵的原料之壹是鐵礦石,主要成分是Fe2O3,沒有碳。煉鐵的第二種原料是焦炭。煉鐵過程中,部分焦炭留在鐵水中,導致鐵水中碳。鐵和鋼是通過從鐵礦石中冶煉生鐵生產出來的。

以生鐵為原料煉鋼,煉鋼的過程主要是除碳的過程。碳是不能完全去除的,鋼需要壹定量的碳才能達到最佳性能。

通過熔煉設備

(1)轉爐鋼轉爐吹煉的鋼可分為底吹、側吹、頂吹、空氣吹和純氧吹。根據內襯的不同,可分為酸性和堿性兩種。

⑵平爐鋼平爐精煉的鋼根據爐襯材料的不同可分為酸性鋼和堿性鋼。壹般平爐鋼多為堿性。

(3)電爐鋼電爐精煉的鋼包括電爐鋼、感應爐鋼和真空感應爐鋼。工業上大量生產的是堿性電弧爐鋼。

根據鋼的質量

(1)普通鋼含有多種雜質元素,硫含量ws壹般≤ 0.05%,磷含量wP≤0.045%,如碳素結構鋼、低合金結構鋼等。

(2)優質鋼含雜質元素較少,硫、磷ws、wp含量壹般≤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。

(3)優質鋼含有極少的雜質元素,硫含量ws壹般≤ 0.03%,磷含量wP≤0.035%,如合金結構鋼、工具鋼等。高等級、高質量的鋼材通常在鋼號後標有符號“A”或漢字“高”以作識別。

參考資料:

百度百科-鋼鐵