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鋼鐵是怎麼合成的

發布時間:2023-01-17 18:04:39

鋼鐵是怎樣形成的

在潮濕的空氣中,鋼鐵表面吸附了一層薄薄的水膜,這層水膜里含有少量的H+和OH-,還溶解專了氧氣,結果在鋼鐵表面屬形成了一層電解質溶液,它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳(因鋼鐵不純)恰好形成無數微小的原電池.在這些原電池裡,鐵是負極,碳是正極.鐵失去電子。

㈡ 鋼鐵是怎麼煉成的

鋼、鐵冶金工藝的總稱。工業生產的鐵根據含碳量分為生鐵(含碳量2%以上)和鋼(含碳量低於2%)。基本生產過程是在煉鐵爐內把鐵礦石煉成生鐵,再以生鐵為原料,用不同方法煉成鋼,再鑄成鋼錠或連鑄坯。
鐵冶煉
現代煉鐵絕大部分採用高爐煉鐵,個別採用直接還原煉鐵法和電爐煉鐵法。高爐煉鐵是將鐵礦石在高爐中還原,熔化煉成生鐵,此法操作簡便,能耗低,成本低廉,可大量生產。生鐵除部分用於鑄件外,大部分用作煉鋼原料。由於適應高爐冶煉的優質焦炭煤日益短缺,相繼出現了不用焦炭而用其他能源的非高爐煉鐵法。直接還原煉鐵法,是將礦石在固態下用氣體或固體還原劑還原,在低於礦石熔化溫度下,煉成含有少量雜質元素的固體或半熔融狀態的海綿鐵、金屬化球團或粒鐵,作為煉鋼原料(也可作高爐煉鐵或鑄造的原料)。電爐煉鐵法,多採用無爐身的還原電爐,可用強度較差的焦炭(或煤、木炭)作還原劑。電爐煉鐵的電加熱代替部分焦炭,並可用低級焦炭,但耗電量大,只能在電力充足、電價低廉的條件下使用。
鋼冶煉
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。主要的煉鋼方法有轉爐煉鋼法、平爐煉鋼法、電弧爐煉鋼法3類(見鋼,轉爐,平爐,電弧爐)。以上3種煉鋼工藝可滿足一般用戶對鋼質量的要求。為了滿足更高質量、更多品種的高級鋼,便出現了多種鋼水爐外處理(又稱爐外精煉)的方法。如吹氬處理、真空脫氣、爐外脫硫等,對轉爐、平爐、電弧爐煉出的鋼水進行附加處理之後,都可以生產高級的鋼種。對某些特殊用途,要求特高質量的鋼,用爐外處理仍達不到要求,則要用特殊煉鋼法煉制。如電渣重熔,是把轉爐、平爐、電弧爐等冶煉的鋼,鑄造或鍛壓成為電極,通過熔渣電阻熱進行二次重熔的精煉工藝;真空冶金,即在低於1個大氣壓直至超高真空條件下進行的冶金過程,包括金屬及合金的冶煉、提純、精煉、成型和處理。
鋼液在煉鋼爐中冶煉完成之後,必須經盛鋼桶(鋼包)注入鑄模,凝固成一定形狀的鋼錠或鋼坯才能進行再加工。鋼錠澆鑄可分為上鑄法和下鑄法。上鑄鋼錠一般內部結構較好,夾雜物較少,操作費用低;下鑄鋼錠表面質量良好,但因通過中注管和湯道,使鋼中夾雜物增多。近年來,在鑄錠方面出現了連續鑄鋼、壓力澆鑄和真空澆鑄等新技術。

㈢ 鋼鐵是怎樣做成的

根據所煉鋼種的要求把生鐵中的含碳量去除到規定范圍,並使其它元素的含量減少或增加到規定范圍的過程。簡單地說,是對生鐵降碳、去硫磷、調硅錳含量的過程。這一過程基本上是一個氧化過程,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。化學反應主要是:2FeO+Si
2Fe+SiO2FeO+Mn
Fe+MnO反應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定范圍後,鋼水中仍含有大量的氧,是有害的雜質,使鋼塑性變壞,軋制時易產生裂紋。故煉鋼的最後階段必須加入脫氧劑(例如錳鐵、硅鐵和鋁等),以除去鋼液中多餘的氧:Mn+FeO
MnO+FeSi+2FeO
SiO2+2FeAl+3FeO
Al2O3+3Fe同時調整好鋼液的成分和溫度,達到要求可出鋼,把鋼水鑄成鋼錠。煉鋼的方法主要有轉爐、電爐和平爐三種。平爐煉鋼的主要特點是可搭用較多的廢鋼(可搭用鋼鐵料的20~50%的廢鋼),原料適應性強,但冶煉時間多。我國目前主要採用平爐煉鋼。轉爐煉鋼廣泛採用氧氣頂吹轉爐(見圖),生產速度快(1座300噸的轉爐吹煉時間不到20分鍾,包括輔助時間不超過1小時,而300噸平爐煉1爐鋼要7個小時),品種多、質量好,可煉普通鋼,也可煉合金鋼。電爐煉鋼是用電能作熱源進行冶煉。可以煉制化學工業需要的不銹耐酸鋼,電子工業需要的高牌號硅鋼、純鐵,航空工業需要的滾珠鋼、耐熱鋼,機械工業用軸承鋼、高速切削工具鋼,儀表工業需要的精密合金等。

㈣ 鋼鐵是什麼煉成的

煉鋼原理來就是在高溫條件下,用自氧氣或鐵的氧化物把生鐵中所含的過量的碳和其它雜質轉為氣體或爐渣而除去。 把生鐵冶煉成鋼的實質,就是適當地降低生鐵里的含碳量,除去大部分硫、磷等有害雜質,調整鋼里合金元素含量到規定范圍之內。煉鋼的主要反應原理,也是利用氧化還原反應,在高溫下,用氧化劑把生鐵里過多的碳和其它雜質氧化成為氣體或爐渣除去。因此,煉鋼和煉鐵雖然都是利用的氧化還原反應,但是煉鐵主要是用還原劑把鐵從鐵礦石里還原出來,而煉鋼主要是用氧化劑把生鐵里過多的碳和其它雜質氧化而除去。 煉鋼時常用的氧化劑是空氣、氧氣或氧化鐵。 主要化學方程式: 大量鐵變成氧化亞鐵:2Fe+O2==2FeO+熱量 調整硅、錳:Si+2FeO==SiO2+2Fe+熱量 Mn+FeO ==MnO+Fe+熱量 降低碳量:C+FeO==CO+Fe-熱量 脫氧(除FeO因它會使鋼具有熱脆性)

㈤ 鋼鐵是怎麼煉成的

鋼鐵是經過高溫萃取鍛造煉成的,需要溫度2000-3000度,需要煉鋼廠煉鋼爐完成煉鋼。同名書籍有一個是蘇聯作家的成名書籍。

㈥ 鋼鐵是怎樣煉出來的它的原材料是礦石嗎

是的。鋼鐵的最終原料是礦山開采混合出來的鐵礦石。然後經過一些列復雜的工藝最後才加工出來。主要是步驟:高爐冶煉-轉爐精煉-連鑄鑄坯-軋制-精整-剪切。然後就是我們概念裡面的鋼鐵了。

㈦ 鋼鐵是怎樣形成的

鋼鐵是工程技術中最重要、也是最有最主要的,用量最大的金屬材料。相信很多人好奇鋼鐵的形成過程,下面就讓我來給你科普一下鋼鐵是怎樣形成的。

鋼鐵形成的過程

一、煉鐵工序

現代鋼鐵聯合企業的煉鐵工序,是由高爐、燒結機和煉焦爐為主體設備構成的。其核心 是高爐,其中包括熱風爐和鼓風等輔助設備。這些設備在生產生鐵的同時,還產生大量的煤 氣和其它副產品,可以在能源、化工原料、建築材料等部門得到廣泛的綜合利用。

二、煉鋼工序

煉鋼工序的主要目的是把從來自高爐的鐵水配以適量的廢鋼,在煉鋼爐內通過氧化、脫 碳及造渣過程,降低有害元素,冶煉出符合要求的鋼水。

目前煉鋼的方法主要有三種,即平爐煉鋼法、轉爐煉鋼法、電爐煉鋼法。其中氧氣頂吹 轉爐和電爐煉鋼發展得較快。特別是純氧頂吹轉爐煉鋼法,由於在生產率、產品質&、成本 等方面的優越性,被人們廣泛採用。採用這種煉鋼工序主要包括三個過程,即:原料預處理 過程、吹煉過程、鑄錠或連鑄過程。

近十幾年來,隨著科學技術的發展,使鋼鐵生產過程朝著連續、高速和大型化方向發展。 在鋼液處理方面逐步採用連續鑄鋼法(簡稱連鑄)代替傳統的鑄錠開坯法。所謂連鑄就是將 鋼液直接冷卻,凝固成符合軋材規格需要的方坯或板坯。這種方法的最大的特點是省去了初 軋工序,因此在提高金屬收得率、生產效益,降低能耗等方面,優點是很明敁的。

三、軋鋼工序

軋鋼工序是把符合要求的鋼錠或連鑄坯按照規定尺寸和形狀加工成鋼材的工序。軋制是 利用塑性變形的原理將鋼錠或連鑄坯放到兩個相向旋轉的軋輥之間進行加工。

軋鋼工序比較復雜,每個聯合企業由於生產的最終產品不同而設置不冋的軋鋼工序。大 體上可分為初軋、厚板、條鋼、熱軋、冷軋和鋼管軋制等。其中條鋼又包括鋼軌、各種型鋼、 棒鋼、線材等多種產品。

鋼鐵行業面臨問題

(一)產能依然過剩,企業效益兩極分化。截至2014年底,我國粗鋼產能已達11.6億噸,仍處於較高水平。從企業效益看,重點大中型企業中實現利潤前20名企業總體盈利280億元,占行業利潤總額的92%;虧損企業19家,累計虧損116億元,企業盈利水平兩極分化嚴重。

(二)企業財務狀況未得到有效改善,銀行抽貸、融資貴問題突出。2014年,重點大中型鋼鐵企業資產負債率為68.3%,同比下降0.8個百分點,但與行業效益最好的2007年相比高出11個百分點。受銀行系統嚴控產能過剩行業和鋼貿企業信貸規模影響,銀行提高了鋼鐵行業貸款利率,2014年重點大中型鋼鐵企業財務費用共計938.3億元,同比增長20.6%,是企業實現利潤的3倍多。部分銀行對企業採取了大額抽貸、壓貸,已有鋼鐵企業因此出現停產甚至破產情況。

(三)產業集中度降低,同質化競爭進一步向高端產品蔓延。鋼鐵行業效益不佳,企業兼並重組意願下降。2014年,粗鋼產量前10家企業產量佔全國總產量的36.6%,同比下降2.8個百分點。大型鋼鐵企業精品板材項目多為汽車板、電工鋼等高端產品,已出現過剩跡象,低牌號取向電工鋼、無取向電工鋼及普通質量汽車板市場壓力進一步加大,高端產品同質化競爭日趨加劇。

(四)出口產品大幅增加,引發貿易摩擦沖突加劇。2014年,我國出口鋼材佔全球鋼鐵貿易量的32.2%,創歷史最高水平。其中含硼鋼前11個月累計出口3976萬噸,占當期的47.5%左右,多個國家對我國鋼材產品採取貿易保護措施。2014年國外對我鋼鐵企業發起的貿易救濟措施調查達到40起,且發起調查國家除原有的歐美發達國家,又增加了亞洲、非洲、拉美發展中國家,范圍逐步擴大。

(五)地條鋼、無票銷售現象擾亂鋼材市場,市場公平競爭亟需解決。受行業不景氣影響,部分中小企業採取生產地條鋼、無票銷售等違法違規手段獲取市場份額和利潤,嚴重擾亂了市場公平競爭環境,不僅擠壓了正規經營企業市場空間,也為落後產能提供了生存空間,不利於行業健康發展。

鋼鐵行業的常用術語

1、標准 標準是對重復性事物和概念所做的統一規定。它以科學、技術和實踐經驗的綜合成果為基礎,經有關方面協商一致,由主管機構批准,以特定形式發布,作為共同遵守的准則和依據。我國鋼鐵產品執行的標准有國家標准(GB、GB/T)、行業標准(YB)、地方標准和企業標准。

2、技術條件 標准中規定產品應該達到的各項性能指標和質量要求稱為技術條件,如化學成分、外形尺寸、表面質量、物理性能、力學性能、工藝性能、內部組織,交貨狀態等。

3、保證條件 按照金屬材料技術條件的規定,生產廠應該進行檢驗並保證檢驗結果符合規定要求的性能、化學成分、內部組織等質量指標,稱為保證條件。

4、質量證明書 金屬材料的生產和其他工業產品的生產一樣,是按統一的標准規定進行的,執行產品出廠檢驗制度,不合格的金屬材料不準交貨。對於交貨的金屬材料,生產廠提供質量證明書以保證其質量。金屬材料的質量證明書不僅說明材料的名稱、規格、交貨件數、重量等,而且還提供規定的保證項目的全部檢驗結果。質量證明書,是供方對該批產品檢驗結果的確認和保證,也是需方進行復檢和使用的依據

5、質量等級 按鋼材表面質量、外形及尺寸允許偏差等要求不同,將鋼材質量劃分為若乾等級。例如一級品、二級品。有時針對某一要求制定不同等級,例如針對表面質量分為一級、二級、三級,針對表面脫碳層深度分為一組、二組等,均表示質量上的差別。

6、精度等級 某些金屬材料,標准中規定有幾種尺寸允許偏差,並且按尺寸允許偏差大小不同,分為若乾等級,叫作精度等級。精度等級按允許偏差分為普通精度、較高精度、高級精度等。精度等級愈高,其允許的尺寸偏差就愈小。在訂貨時,應注意將精度等級要求寫入合同等有關單據中。

7、牌號 金屬材料的牌號,是給每一種具體的金屬材料所取的名稱。鋼的牌號又叫鋼號。我國金屬材料的牌號,一般都能反應出化學成分。牌號不僅表明金屬材料的具體品種,而且根據它還可以大致判斷其質量。這樣,牌號就簡便地提供了具體金屬材料質量的共同概念,從而為生產、使用和管理等工作帶來很大方便。

8、品種 金屬材料的品種,是指用途、外形、生產工藝、熱處理狀態、粒度等不同的產品。

9、型號 金屬材料的型號是指用漢語拼音(或拉丁文)字母和一個或幾個數字來表示不同形狀、類別的型材及硬質合金等產品的代號。數字表示主要部位的公稱尺寸。

10、規格 規格是指同一品種或同一型號金屬材料的不同尺寸。一般尺寸不同,其允許偏差也不同。在產品標准中,品種的規格通常按從小到大,有順序地排列。

11、表面狀態 主要分為光亮和不光亮兩種。在鋼絲和鋼帶標准中常見,主要區別在於採取光亮退火還是一般退火。也有把拋光、磨光、酸洗、鍍層等作為表面狀態看待。

12、邊緣狀態 邊緣狀態是指帶鋼是否切邊而言。切邊者為切邊帶鋼,不切邊者為不切邊帶鋼。

13、交貨狀態 交貨狀態是指產品交貨的最終塑性變形加工或最終熱處理狀態。不經過熱處理交貨的有熱軋(鍛)及冷軋狀態。經正火、退火、高溫回火、調質及固溶等處理的統稱為熱處理狀態交貨,或根據熱處理類別分別稱正火、退火、高溫回火、調質等狀態交貨。

14、材料軟硬程度 是指採用不同熱處理或加工硬化程度,所得鋼材的軟硬程度不同。在有的帶鋼標准中,劃分為特軟鋼帶、軟鋼帶、半軟鋼帶、低硬鋼帶和硬鋼帶。

15、縱向和橫向 鋼材標准中所稱的縱向和橫向,均指與軋制(鍛制)及拔制方向的相對關系而言,與加工方向平行者稱縱向;與加工方向垂直者稱橫向。沿加工方向取的試樣叫縱向試樣;與加工方向垂直取的試樣稱橫向試樣。而在縱向試樣上打的斷口,是與軋制方向垂直的,故叫橫向斷口;橫向試樣上打的斷口,則與加工方向平行,故叫縱向斷口。

16、理論質量和實際質量 這是兩種不同的計算交貨質量的方法。按理論質量交貨者,是按材料的公稱尺寸和密度計算得出的交貨質量。按實際質量交貨者,是按材料經稱量(過磅)所得交貨質量。

17、公稱尺寸和實際尺寸 公稱尺寸是指標准中規定的名義尺寸,是生產過程中希望得到的理想尺寸。但在實際生產中,鋼材實際尺寸往往大於或小於公稱尺寸,實際所得到的尺寸,叫作實際尺寸。

㈧ 鋼鐵是怎麼製造成的(需要什麼原料 什麼過程

工業生產的鐵根據含碳量分為生鐵(含碳量2%以上)和鋼(含碳量低於2%)。基本生產過程是在煉鐵爐內把鐵礦石煉成生鐵,再以生鐵為原料,用不同方法煉成鋼,再鑄成鋼錠或連鑄坯。
鋼冶煉
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。主要的煉鋼方法有轉爐煉鋼法、平爐煉鋼法、電弧爐煉鋼法3類(見鋼,轉爐,平爐,電弧爐)。以上3種煉鋼工藝可滿足一般用戶對鋼質量的要求。為了滿足更高質量、更多品種的高級鋼,便出現了多種鋼水爐外處理(又稱爐外精煉)的方法。如吹氬處理、真空脫氣、爐外脫硫等,對轉爐、平爐、電弧爐煉出的鋼水進行附加處理之後,都可以生產高級的鋼種。對某些特殊用途,要求特高質量的鋼,用爐外處理仍達不到要求,則要用特殊煉鋼法煉制。如電渣重熔,是把轉爐、平爐、電弧爐等冶煉的鋼,鑄造或鍛壓成為電極,通過熔渣電阻熱進行二次重熔的精煉工藝;真空冶金,即在低於1個大氣壓直至超高真空條件下進行的冶金過程,包括金屬及合金的冶煉、提純、精煉、成型和處理。
鋼液在煉鋼爐中冶煉完成之後,必須經盛鋼桶(鋼包)注入鑄模,凝固成一定形狀的鋼錠或鋼坯才能進行再加工。鋼錠澆鑄可分為上鑄法和下鑄法。上鑄鋼錠一般內部結構較好,夾雜物較少,操作費用低;下鑄鋼錠表面質量良好,但因通過中注管和湯道,使鋼中夾雜物增多。近年來,在鑄錠方面出現了連續鑄鋼、壓力澆鑄和真空澆鑄等新技術

㈨ 鋼鐵是由什麼煉成的

鋼鐵是由鐵礦石煉成的,最根本的元素是鐵和碳,含碳量的高低決定的鋼鐵的質量,通常含碳量為0.02%至2.04%就稱為鋼材,含碳量高則硬度高,但比較脆,容易斷,含碳量低則比較軟,但非常韌,可以彎折

㈩ 鋼鐵材料是由什麼組成

鋼鐵材料是由鐵和碳組成,鐵基材料中應用最多的一類——碳鋼和鑄鐵,就是一種工業鐵碳合金材料。

碳素鋼有各種分類方法﹐如按化學成分(即以含碳量)可分為低碳鋼﹑中碳鋼和高碳鋼。按鋼的品質可分為普通碳素鋼和優質碳素鋼。按用途則又可分為碳素結構鋼﹑碳素工具鋼。此外﹐還可以按冶煉方法和所保證的性能要求等來進行分類。

普通碳素結構鋼又稱普通碳素鋼﹐對含碳量﹑性能范圍以及磷﹑硫和其它殘余元素含量的限制較寬。在中國和某些國家根據交貨的保證條件又分為三類﹕甲類鋼(A類鋼)是保證力學性能的鋼。乙類鋼(B類鋼)是保證化學成分的鋼。

特類鋼(C類鋼)是既保證力學性能又保證化學成分的鋼﹐常用於製造較重要的結構件。中國生產和使用最多的是含碳量在0.20%左右的A3鋼(甲類3號鋼)﹐主要用於工程結構。

(10)鋼鐵是怎麼合成的擴展閱讀

按含碳量分類:

1)小於0.25%C為低碳鋼﹐其中尤以含碳低於0.10%的08F,08Al等。由於具有很好的深沖性和焊接性而被廣泛地用作深沖件如汽車﹑制罐等。20G則是製造普通鍋爐的主要材料。此外,低碳鋼也廣泛地作為滲碳鋼,用於機械製造業。

2) 0.25~0.60%C為中碳鋼,多在調質狀態下使用﹐製作機械製造工業的零件。

3) 大於0.6%C為高碳鋼,多用於製造彈簧﹑齒輪﹑軋輥等﹐根據含錳量的不同﹐又可分為普通含錳量(0.25~0.8%)和較高含錳量(0.7~1.0%和0.9~1.2%)兩鋼組。錳能改善鋼的淬透性﹐強化鐵素體﹐提高鋼的屈服強度﹑抗拉強度和耐磨性。通常在含錳高的鋼的牌號後附加標記「Mn」﹐如15Mn﹑20Mn以區別於正常含錳量的碳素鋼。

碳素工具鋼含碳量在0.65~1.35%之間﹐經熱處理後可得到高硬度和高耐磨性﹐主要用於製造各種工具﹑刃具﹑模具和量具(見工具鋼)。

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