今天給各位分享鋼材是怎樣煉成的的知識(shí)，現(xiàn)在開始吧！

鋼鐵是怎樣煉成的？

鋼鐵做成的步驟：鐵礦石經(jīng)過選礦、燒結(jié)、高爐冶煉成鐵，鐵水經(jīng)過轉(zhuǎn)爐冶煉成鋼水，再經(jīng)過連鑄機(jī)變成鑄坯，再經(jīng)過軋機(jī)軋成相應(yīng)的鋼材。鋼鐵冶煉：現(xiàn)代煉鐵絕大部分采用高爐煉鐵，個(gè)別采用直接還原煉鐵法和電爐煉鐵法。

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。其基本生產(chǎn)過程是在煉鐵爐內(nèi)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。

鋼鐵是怎么煉成的要詳細(xì)過程

自然界中鐵的蘊(yùn)藏量極為豐富,占地殼元素含量的5%,居地球物質(zhì)中的第四位.煉鐵過程實(shí)質(zhì)上就是將從自然形態(tài)--礦石等含鐵化合物還原出來的過程.煉鐵生產(chǎn)設(shè)備是高爐.高爐生產(chǎn)所得的冶煉產(chǎn)品是生鐵,副產(chǎn)品是爐渣、煤氣和爐塵.

鐵是怎樣從高爐里煉出來的?

簡單的說就是：輸料系統(tǒng)把燒結(jié)礦（由燒結(jié)廠燒成的）、焦碳、石灰石等原料輸入到高爐頂?shù)牟剂舷到y(tǒng),由布料系統(tǒng)均勻的按一定比例布入爐內(nèi).熱風(fēng)系統(tǒng)將風(fēng)吹進(jìn)高爐,焦碳燃燒形成一定的高溫（1150--1200度）化學(xué)氣氛,燒結(jié)礦中鐵的氧化物在這種溫度和環(huán)境下發(fā)生還原反應(yīng).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(zhì)氣體被高溫排走,進(jìn)入除塵凈化系統(tǒng)和高爐燃?xì)饣厥障到y(tǒng),無用的二氧化碳被排走,一氧化碳被回收再利用.礦石中的鐵被還原后在高溫下行成液態(tài)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含量小于1.25%）；一類是供澆鑄機(jī)件和工具的鑄造鐵（硅含量大于1.25%）；還有一類是鐵合金（主要是錳鐵和硅鐵）.

鋼又是怎樣煉成的呢?

煉鋼實(shí)質(zhì)上是將鐵水（生鐵）加溫并添加不同的元素,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(zhì)地的鋼.如加錳,就煉出錳鋼；加鎳、鉻、鈦就煉出不易生銹的鋼.

鐵和鋼的區(qū)別：鐵分為生鐵和熟鐵.熟鐵、鋼和生鐵都是鐵碳合金,以碳的含量多少來區(qū)別.一般含碳量小于0.2%的叫熟鐵或純鐵,含量在0.2-1.7%的叫鋼,含量在1.7%以上的叫生鐵.熟鐵軟,塑性好,容易變形,強(qiáng)度和硬度均較低,用途不廣；生鐵含碳很多,硬而脆,幾乎沒有塑性；鋼具有生鐵和熟鐵兩種優(yōu)點(diǎn),為人類廣泛利用.

早期的煉鐵是將鐵礦石和木炭一層夾一層地放在煉爐中,在650－1000℃和上焙燒利用木炭的不完全燃燒產(chǎn)生的一氧化碳使鐵礦石中的氧化鐵還原成鐵.由于煉爐中溫度偏低,不能使熔點(diǎn)為1535℃的鐵熔化,所以得不到液態(tài)的鐵.人們等煉鐵成功后冷卻煉爐,取出鐵塊, 這種煉鐵方法叫塊煉鐵.用這種方法煉得鐵質(zhì)地疏松,還夾雜著許多來臬礦石的氧化物和經(jīng).在實(shí)踐中人們發(fā)現(xiàn)如果把這種鐵,加熱到一定溫度下經(jīng)這反復(fù)鍛打,就可把夾雜的氧化物擠出去,此時(shí)鐵的機(jī)械性能就得到了改善.

在反復(fù)鍛打鐵塊的基礎(chǔ)上,古人又找出塊煉鐵滲碳成鋼的經(jīng)驗(yàn),這種鋼地就是最早的鋼.它是為改變塊煉鐵的性能而要用木炭作燃料,加熱塊煉鐵并鍛打,這樣少量的碳會(huì)從鐵的表面滲進(jìn)去.西漢時(shí),為提高塊煉鐵滲碳鋼的質(zhì)量,人們都增加了鍛打的次數(shù),由十次,三十次,五十次增至近百次從而得到所謂的“百煉鋼”.由此也產(chǎn)生了“百煉成鋼”這一成語,它用來比喻久經(jīng)鍛煉,變得非常堅(jiān)強(qiáng),成為優(yōu)秀人物.

春秋戰(zhàn)國鋼鐵的冶煉

春秋時(shí)代是我國由奴隸社會(huì)向封建社會(huì)轉(zhuǎn)變的階段.促成這一社會(huì)變革的物質(zhì)因素,是社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展.

勞動(dòng)工具是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展的重要標(biāo)志.鐵制工具的廣泛使用,促進(jìn)了我國由奴隸制向封建制的過渡.商代用隕鐵制作了鐵刃銅鉞,說明對(duì)鐵的性質(zhì)和鍛打嵌鑄的技術(shù)已經(jīng)有了一定的認(rèn)識(shí)和掌握,但當(dāng)時(shí)尚不知人工煉鐵.

春秋時(shí)期,鐵器已經(jīng)在農(nóng)業(yè)、手工業(yè)生產(chǎn)中使用.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用鐵鋤、鐵斧等.鐵器堅(jiān)硬、鋒利,勝過木石和青銅工具.晉國用鐵鑄刑鼎,鑄鼎的鐵是作為軍賦向民間征收的,可見晉國民間鐵已不少.在江蘇六合縣程橋、湖南長沙龍洞坡等地出土了春秋時(shí)的鐵器.戰(zhàn)國初或稍早已發(fā)明鑄鐵技術(shù),這是我國勞動(dòng)人民對(duì)冶金技術(shù)的重大貢獻(xiàn),比外國早一千八百年左右.河北興隆縣壽王墳出土了大量戰(zhàn)國時(shí)的鐵范,其中有較復(fù)雜的復(fù)合范和雙型腔,還采用了難度較大的金屬型芯,反映了當(dāng)時(shí)的鑄造工藝已有較高水平.戰(zhàn)國時(shí)發(fā)明的用柔化退火制造可鍛鑄件的技術(shù)和多管鼓風(fēng)技術(shù)是冶金技術(shù)的重要成就,比歐洲早二千年左右.戰(zhàn)國時(shí)還掌握了塊煉鐵固態(tài)滲碳制鋼的方法和淬火技術(shù).

塊煉鐵的方法也就是“固體還原法”.由于塊煉鐵是鐵礦石在較低溫度下從固體狀態(tài)被木炭還原的產(chǎn)物,所以質(zhì)地疏松,還夾雜有許多來自礦石的氧化物,例如氧化亞鐵和硅酸鹽.這種塊煉鐵在一定溫度下若經(jīng)過反復(fù)鍛打,便可將夾雜的氧化物擠出去,機(jī)械性能就改善了.從江蘇六合縣程橋東周墓出土的鐵條,就是塊煉鐵的產(chǎn)品.春秋末期和戰(zhàn)國初期的一些鍛造鐵器也是以塊煉鐵為材料.

在反復(fù)鍛打塊煉鐵的實(shí)踐中,人們又總結(jié)出塊煉鐵滲碳成鋼的經(jīng)驗(yàn).從河北易縣武陽臺(tái)村的燕下都遺址44號(hào)墓中曾出土79件鐵器,經(jīng)分析鑒定,它們的大部分都是由塊煉鋼鍛成的,這證明至遲在戰(zhàn)國后期塊煉滲碳鋼的技術(shù)已在應(yīng)用,塊煉鐵質(zhì)柔不堅(jiān),塊煉鋼雖經(jīng)滲碳處理,變得較堅(jiān)硬,但在生產(chǎn)上仍嫌不足.人們?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中又摸索出塊煉鋼的淬火工藝,這就進(jìn)一步提高了塊煉鋼的機(jī)械性能.上述燕下都出土的鍛鋼件,大部份是經(jīng)過淬火處理的,這又表明在當(dāng)時(shí),人們對(duì)淬火工藝也較熟悉了.

生鐵的冶鑄工藝,在原料、燃料上與塊煉法基本一樣.它們之間主要的差別在冶煉溫度的不同.塊煉法的爐溫大約在1000(C左右,離純鐵的熔點(diǎn)（1534(C）相差很遠(yuǎn),而生鐵冶煉時(shí),爐溫達(dá)到了1100-1200(C.在冶煉中,被還原生成的固態(tài)鐵會(huì)吸收碳,這種吸收隨著溫度的升高,速度就會(huì)加快.

另一方面吸收碳后,鐵的熔點(diǎn)隨之降低,當(dāng)含碳量達(dá)到2.0%時(shí),熔點(diǎn)降至1380(C；當(dāng)含碳量達(dá)到4.3%時(shí),熔點(diǎn)為最低,僅1146(C.在這種條件下,爐溫就可使鐵熔化,從而得到了液態(tài)的生鐵.液態(tài)生鐵就可以直接澆鑄成器,冶鑄過程簡化了,就使鐵器的生產(chǎn)有了大發(fā)展的可能.

江蘇六合程橋東周墓出土的鐵丸,洛陽出土的公元前五世紀(jì)的鐵錛、鐵鏟都是生鐵器物,這證明在塊煉法的同時(shí),我國已出現(xiàn)生鐵冶鑄工藝.生鐵與塊煉鐵同時(shí)發(fā)展,是我國古代鋼鐵冶金技術(shù)發(fā)展的獨(dú)特途徑.世界上許多其他國家,從塊煉鐵發(fā)展到生鐵,大約經(jīng)歷了上千年的時(shí)間.就拿歐洲一些國家來說,雖很早已有塊煉鐵,但出現(xiàn)生鐵則在公元十三世紀(jì)末和十四世紀(jì)初.

生鐵的生產(chǎn)效率高,鑄造性能又較好,這為廣泛使用鐵器提供方便.在冶煉生鐵的初期,由于溫度還不夠高,硅含量也較低,致使生鐵中的碳在冷卻凝固時(shí)不能成為石墨狀態(tài),而成為碳化三鐵（Fe3C）,與奧氏體狀態(tài)的鐵在1146(C共晶.因此,煉出的生鐵性脆而硬,鑄造性能雖好,但強(qiáng)度不夠,這種生鐵,人們稱它為白口鐵,它只能鑄造某些農(nóng)具.從河北興隆燕國礦冶遺址出土的大批鋤、范等,就是由白口鐵鑄成的.

為了克服白口鐵的脆性,在戰(zhàn)國早期,人們就創(chuàng)造了白口鑄鐵柔化處理技術(shù).所謂柔化處理就是將白口鑄鐵長時(shí)間加熱,使碳化鐵分解為鐵和石墨,消除了大塊的滲碳體,這對(duì)減少脆性、提高韌性可以起良好的作用.處理后的白口鐵就變成了展性鑄鐵.長沙出土的戰(zhàn)國鐵鏟,輝縣出土的戰(zhàn)國中期鐵帶鉤,易縣燕下都出土的戰(zhàn)國晚期鐵镢、鋤等,都是屬于這種展性鑄鐵.

鋼是怎樣煉成的

煉鋼：

實(shí)質(zhì)上是將鐵水（生鐵）加溫并添加不同的元素，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(zhì)地的鋼。如加錳，就煉出錳鋼；加鎳、鉻、鈦就煉出不易生銹的鋼。

輸料系統(tǒng)把燒結(jié)礦（由燒結(jié)廠燒成的）、焦碳、石灰石等原料輸入到高爐頂?shù)牟剂舷到y(tǒng)，由布料系統(tǒng)均勻的按一定比例布入爐內(nèi)。熱風(fēng)系統(tǒng)將風(fēng)吹進(jìn)高爐，焦碳燃燒形成一定的高溫（1150--1200度）化學(xué)氣氛，燒結(jié)礦中鐵的氧化物在這種溫度和環(huán)境下發(fā)生還原反應(yīng)。

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(zhì)氣體被高溫排走，進(jìn)入除塵凈化系統(tǒng)和高爐燃?xì)饣厥障到y(tǒng)，無用的二氧化碳被排走，一氧化碳被回收再利用。礦石中的鐵被還原后在高溫下行成液態(tài)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含量小于1.25%）；一類是供澆鑄機(jī)件和工具的鑄造鐵（硅含量大于1.25%）；還有一類是鐵合金（主要是錳鐵和硅鐵）。

擴(kuò)展資料

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(jià)格低廉，而且在多數(shù)情況下能滿足使用要求，所以應(yīng)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(chǔ)上加入一種或多種合金元素，使鋼的組織結(jié)構(gòu)和性能發(fā)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(jīng)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(dāng)豐富，除Cr、Co不足,Mn品位較低外,W、Mo、V、Ti和稀土金屬儲(chǔ)量都很高。21世紀(jì)初，合金鋼在鋼的總產(chǎn)量中的比例將有大幅度增長。

參考資料來源：百度百科-鋼鐵

傳統(tǒng)方法中，鋼是如何煉成的？

傳統(tǒng)煉鋼方法是先把生鐵煉成熟鐵，然后再往其中加入適量的碳使其變成鋼。要把生鐵變成熟鐵，當(dāng)時(shí)采用的是氧化法，即向生鐵中加入氧化劑(一般是鐵礦石)，加熱使其處于熔融狀態(tài)，這時(shí)生鐵熔液中的碳就會(huì)與氧化劑起反應(yīng)，從而被脫去。

鋼鐵是怎樣做成的

根據(jù)所煉鋼種的要求把生鐵中的含碳量去除到規(guī)定范圍，并使其它元素的含量減少或增加到規(guī)定范圍的過程。簡單地說，是對(duì)生鐵降碳、去硫磷、調(diào)硅錳含量的過程。這一過程基本上是一個(gè)氧化過程，是用不同來源的氧(如空氣中的氧、純氧氣、鐵礦石中的氧)來氧化鐵水中的碳、硅、錳等元素。化學(xué)反應(yīng)主要是：2FeO+Si

2Fe+SiO2FeO+Mn

Fe+MnO反應(yīng)生成的一氧化碳很容易從鐵水排至爐氣中而被除掉。生成的二氧化硅、氧化錳、氧化亞鐵互相作用成為爐渣浮在鋼水面上。生鐵中硫、磷這兩種元素在一般情況下對(duì)鋼是有害的，在煉鋼過程中必須盡可能除去。在煉鋼爐中加入石灰(CaO)，可以去除硫、磷：2P+5FeO+3CaO

5Fe+Ca2(PO4)2(入渣)在使碳等元素降到規(guī)定范圍后，鋼水中仍含有大量的氧，是有害的雜質(zhì)，使鋼塑性變壞，軋制時(shí)易產(chǎn)生裂紋。故煉鋼的最后階段必須加入脫氧劑(例如錳鐵、硅鐵和鋁等)，以除去鋼液中多余的氧：Mn＋FeO

MnO＋FeSi＋2FeO

SiO2＋2FeAl＋3FeO

Al2O3＋3Fe同時(shí)調(diào)整好鋼液的成分和溫度，達(dá)到要求可出鋼，把鋼水鑄成鋼錠。煉鋼的方法主要有轉(zhuǎn)爐、電爐和平爐三種。平爐煉鋼的主要特點(diǎn)是可搭用較多的廢鋼(可搭用鋼鐵料的20～50％的廢鋼)，原料適應(yīng)性強(qiáng)，但冶煉時(shí)間多。我國目前主要采用平爐煉鋼。轉(zhuǎn)爐煉鋼廣泛采用氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐(見圖)，生產(chǎn)速度快(1座300噸的轉(zhuǎn)爐吹煉時(shí)間不到20分鐘，包括輔助時(shí)間不超過1小時(shí)，而300噸平爐煉1爐鋼要7個(gè)小時(shí))，品種多、質(zhì)量好，可煉普通鋼，也可煉合金鋼。電爐煉鋼是用電能作熱源進(jìn)行冶煉。可以煉制化學(xué)工業(yè)需要的不銹耐酸鋼，電子工業(yè)需要的高牌號(hào)硅鋼、純鐵，航空工業(yè)需要的滾珠鋼、耐熱鋼，機(jī)械工業(yè)用軸承鋼、高速切削工具鋼，儀表工業(yè)需要的精密合金等。

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