1樓:匿名使用者
鋼鐵的冶煉過程:
自然界中鐵的蘊藏量極為豐富,佔地殼元素含量的5%,居地球物質中的第四位。鍊鐵過程實質上就是將從自然形態--礦石等含鐵化合物還原出來的過程。鍊鐵生產裝置是高爐。
高爐生產所得的冶煉產品是生鐵,副產品是爐渣、煤氣和爐塵。
鐵是怎樣從高爐裡煉出來的?
簡單的說就是:輸料系統把燒結礦(由燒結廠燒成的)、焦碳、石灰石等原料輸入到高爐頂的布料系統,由布料系統均勻的按一定比例布入爐內。熱風系統將風吹進高爐,焦碳燃燒形成一定的高溫(1150--1200度)化學氣氛,燒結礦中鐵的氧化物在這種溫度和環境下發生還原反應。
礦石中的氧一部分形成二氧化碳,一部分變成一氧化碳,還有一些雜質氣體被高溫排走,進入除塵淨化系統和高爐燃氣**系統,無用的二氧化碳被排走,一氧化碳被**再利用。礦石中的鐵被還原後在高溫下行成液態鐵水。鐵水又叫生鐵。
生鐵可分三類:一類是供鍊鋼用的鋼鐵(矽si含量小於1.25%);一類是供澆鑄機件和工具的鑄造鐵(矽含量大於1.
25%);還有一類是鐵合金(主要是錳鐵和矽鐵)。
鋼又是怎樣煉成的呢?
鍊鋼實質上是將鐵水(生鐵)加溫並新增不同的元素,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。
可煉出多種不同質地的鋼。如加錳,就煉出錳鋼;加鎳、鉻、鈦就煉出不易生鏽的鋼。
鐵和鋼的區別: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別。
一般含碳量小於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點,為人類廣泛利用。
早期的鍊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生的一氧化碳使鐵礦石中的氧化鐵還原成鐵。由於煉爐中溫度偏低,不能使熔點為1535℃的鐵熔化,所以得不到液態的鐵。人們等鍊鐵成功後冷卻煉爐,取出鐵塊, 這種鍊鐵方法叫塊鍊鐵。
用這種方法煉得鐵質地疏鬆,還夾雜著許多來臬礦石的氧化物和經。在實踐中人們發現如果把這種鐵,加熱到一定溫度下經這反覆鍛打,就可把夾雜的氧化物擠出去,此時鐵的機械效能就得到了改善。
在反覆鍛打鐵塊的基礎上,古人又找出塊鍊鐵滲碳成鋼的經驗,這種鋼地就是最早的鋼。它是為改變塊鍊鐵的效能而要用木炭作燃料,加熱塊鍊鐵並鍛打,這樣少量的碳會從鐵的表面滲進去。西漢時,為提高塊鍊鐵滲碳鋼的質量,人們都增加了鍛打的次數,由十次,三十次,五十次增至近百次從而得到所謂的「百鍊鋼」。
由此也產生了「百鍊成鋼」這一成語,它用來比喻久經鍛鍊,變得非常堅強,成為優秀人物。
塊鍊鐵的方法也就是「固體還原法」。由於塊鍊鐵是鐵礦石在較低溫度下從固體狀態被木炭還原的產物,所以質地疏鬆,還夾雜有許多來自礦石的氧化物,例如氧化亞鐵和矽酸鹽。這種塊鍊鐵在一定溫度下若經過反覆鍛打,便可將夾雜的氧化物擠出去,機械效能就改善了。
從江蘇六合縣程橋東周墓出土的鐵條,就是塊鍊鐵的產品。春秋末期和戰國初期的一些鍛造鐵器也是以塊鍊鐵為材料。
在反覆鍛打塊鍊鐵的實踐中,人們又總結出塊鍊鐵滲碳成鋼的經驗。從河北易縣武陽臺村的燕下都遺址44號墓中曾出土79件鐵器,經分析鑑定,它們的大部分都是由塊鍊鋼鍛成的,這證明至遲在戰國後期塊煉滲碳鋼的技術已在應用,塊鍊鐵質柔不堅,塊鍊鋼雖經滲碳處理,變得較堅硬,但在生產上仍嫌不足。人們在生產實踐中又摸索出塊鍊鋼的淬火工藝,這就進一步提高了塊鍊鋼的機械效能。
上述燕下都出土的鍛鋼件,大部份是經過淬火處理的,這又表明在當時,人們對淬火工藝也較熟悉了。
2樓:匿名使用者
那得鍊鋼嘞 用氧氣氧化碳 用爐渣去除硫
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