① 鋼鐵冶煉的原理
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,用不同方專法煉成鋼屬,再鑄成鋼錠或連鑄坯。電子槍。電子槍是電子束熔煉爐的心臟。它包括槍頭(一般由燈絲、陰極、陽極等組成)、聚焦線圈和偏轉線圈等。電子槍按其結構形式可分為軸向槍(或稱皮爾斯槍)、非自加速環形槍、自加速環形槍及橫向槍,它們的基本結構及其在電子束熔煉過程中的工作情況示於圖2。電子槍的數量有單槍、雙槍和多槍等。
② 鋼鐵冶煉屬於哪個專業
有鋼鐵冶煉專業的主要有原來的幾所鋼鐵學院,就是現在 的:北京科技大(北京鋼院)、內蒙古科技大學(包頭鋼院)、安徽工業大學(馬鞍山鋼院)、東北大學、上海大學、鞍山鋼院等等
單獨的有鋼鐵冶煉這個專業的
③ 鋼鐵中的五大元素對鋼鐵的性質產生什麼影響
1、碳(C) 碳是鋼鐵的主要成分之一它直接影響著鋼鐵的性能。碳是區別鐵與鋼,決定鋼號、品級的主要標志。碳是對鋼性能起決定作用的元素。碳在鋼中可作為硬化劑和加強劑,正是由於碳的存在,才能用熱處理的方法來調節和改善其機械性能, 鋼中含碳量增加,屈服點和抗拉強度升高,但塑性和沖擊性降低,當碳量0.23%超過時,鋼的焊接性能變壞,因此用於焊接的低合金結構鋼,含碳量一般不超過0.20%。碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力,在露天料場的高碳鋼就易銹蝕;此外,碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。
2、硅(Si):由原料礦石引入或脫氧及特殊需要而有意加入,在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑,所以鎮靜鋼含有0.15-0.30%的硅。如果鋼中含硅量超過0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性極限,屈服點和抗拉強度,故廣泛用於作彈簧鋼。在調質結構鋼中加入1.0-1.2%的硅,強度可提高15-20%。硅和鉬、鎢、鉻等結合,有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用,可製造耐熱鋼。含硅1-4%的低碳鋼,具有極高的導磁率,用於電器工業做矽鋼片。硅量增加,會降低鋼的焊接性能。
3、錳(Mn):少量由原料礦石中引入,主要是在冶煉鋼鐵過程中作為脫硫脫氧劑有意加入,鋼鐵中主要以MnS狀態存在,如S含量較低,過量的錳可能組成MnC、MnSi、FeMnSi等,成固熔體狀態存在,在煉鋼過程中,錳是良好的脫氧劑和脫硫劑,一般鋼中含錳0.30-0.50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時就算「錳鋼」,較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性,且有較高的強度和硬度,提高鋼的淬性,改善鋼的熱加工性能,如16Mn鋼比A3屈服點高40%。含錳11-14%的鋼有極高的耐磨性,用於挖土機鏟斗,球磨機襯板等。錳量增高,減弱鋼的抗腐蝕能力,降低焊接性能。
4、磷(P):由原料中引入,有時也為了特殊需要而有意加入,以Fe2P或Fe3P狀態存在,在一般情況下,磷是鋼中有害元素,增加鋼的冷脆性,使焊接性能變壞,降低塑性,使冷彎性能變壞。因此通常要求鋼中含磷量小於0.045%,優質鋼要求更低些。
5、硫(S):主要由焦炭或原料礦石引入鋼鐵,主要以MnS或FeS狀態存在,硫在通常情況下也是有害元素。使鋼產生熱脆性,降低鋼的延展性和韌性,在鍛造和軋制時造成裂紋。硫對焊接性能也不利,降低耐腐蝕性。所以通常要求硫含量小於0.055%,優質鋼要求小於0.040%。在鋼中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常稱易切削鋼。
④ 為什麼要冶煉鋼鐵
因為很多人存在誤區!而且,很多時候是人為故意造成這種誤區!
我認為,現代冶煉的鋼材,現代的熱處理技術,絕對高於那些所謂的「傳統工藝」刀劍。
無論是硬度,韌性,強度,鋒利度,都是現代鋼材的更高。尤其是,耐磨性,也就是刀具上說的「保持度」,更是傳統鋼材無法相比的!
現代的工具鋼,模具鋼,高速鋼,無論硬度、強度、韌性,都遠遠高於手工鍛造的碳鋼。而那些藏刀什麼的,用廢舊汽車鋼板鍛打一下更是毫無科學依據。
現代最好的粉末高速鋼,硬度可以達到HRC66-68.而且可以有足夠的強度和韌性,其鋒利度和耐磨度是鍛造鋼材無法比擬的。
我也是製作手工刀劍的,自己做手工刀劍也有十幾年了。在大學我也學過材料學,對材料和熱處理也有一定了解。而且我也愛好收藏刀劍,包括古代刀劍和現代刀劍。
從我自己製作手工刀劍、使用刀劍、收藏的古代刀劍,等等綜合的體會以及理論知識來看,手工鍛造的鋼材,必然不如現代工藝的鋼材。
很多人存在誤區,以為「鍛打鋼材韌性好」、「花紋鋼韌性和硬度兼備」、「花紋鋼鋒利度高」雲雲,其實都是扯淡!
我早就在各個刀劍論壇發過帖子,提出過這樣一條定理:「無論是採用傳統工藝,還是現代工藝模仿傳統工藝。但凡花紋鋼,其性能必然明顯低於類似成分和檔次接近的現代均質鋼材!」
也就是說,所謂手工鍛打花紋鋼,其主要意義就是裝飾性。而且是為了裝飾性降低了其原本的性能!
在古代的冶煉條件下,鍛造工藝和熱處理水平下,或許手工鍛造,花紋鋼工藝等,確實是可以提高刀劍的性能。但是在現代鋼材冶煉鍛造和熱處理水平下,再故意做成花紋鋼,對於提高性能是沒有意義的。
而現在很多廣告,很多媒體,甚至包括中央台的某些節目,故意誇大手工鍛造的作用,將花紋鋼刀劍神秘化。我認為,他們主要還是為了扶持地方民族經濟的目的,而對於普及刀劍知識,則是很不恰當的!
當然,現在市面上很多工藝品刀劍,採用普通不銹鋼,硬度HRC50左右,那雖然是現代工藝,可是卻是粗製濫造的低劣產品,不屬於我上面說的范疇。
從性能上排序的話,應該是:
手工打磨現代鋼材精品刀劍===機械加工現代鋼材精品刀劍》機械加工現代鋼材普通刀劍》手工鍛打現代鋼材刀劍》手工鍛打傳統鋼材實用刀劍》機械加工現代不銹鋼劣質工藝品刀劍。
前面說的是實際性能。
如果說收藏價值和紀念意義的話,個人認為,現代鋼材,現代熱處理工藝,然後用手工打磨成型,手工做刀柄。這樣的話,同樣是手工刀劍。
因為,手工刀劍和機械製造刀劍,最大的不同在於:機械刀劍是以設定參數為依據。精度高、質量好的機械刀劍,尺寸就和設定參數完全一樣或者非常接近。
而手工刀劍,是沒有具體的設定參數的!完全憑製作者的手感,眼睛。是以人的美感、對稱感,來作為檢驗標準的。
很可能同一款式的手工刀劍,兩把之間尺寸差距比較大,但是兩把卻都很美觀。就像畫家畫畫,每次畫的都不同,但是每次都是佳作,就是這個道理!
而機械刀劍,就像復印件一樣,復印的比較好的,和原件很接近。復印的如果有瑕疵,就會和原件有不同,就會不好看。
所以,個人認為,只要是手工打磨,用人的美感保證刀劍外型和質量的,都是手工刀劍,都具有較高的收藏價值。而用現代鋼材打磨成型的話,無疑會比鍛造的具有更高的使用性能。
⑤ 鋼鐵冶煉是什麼導向型的
現在的鋼鐵行業不斷的向裝備現代化、規模大型化發展,所需要的勞專動力越來越少嘍。目前屬中國鋼鐵行業的鋼產量不斷創出歷史新高,全球鋼材價格也一路下跌,比菜市場的蘿卜還便宜,鋼鐵全行業去年的平均利潤率只有0.04%,幾乎是全行業虧損,沒兩家盈利的,今年的情況還更差。
高檔服裝屬於技術導向型。
有色金屬冶煉廠同鋼鐵行業一樣。
⑥ 什麼叫做金屬冶煉
金屬冶煉 金屬的冶煉:把金屬從化合態變為游離態。 常用冶煉法:用 碳 一氧化碳 氫氣等還原劑與金屬氧化物在高溫下反應。 冶煉的原理: 1.還原法:金屬氧化物(與還原劑共熱)--→游離態金屬 2.置換法:金屬鹽溶液(加入活潑金屬)--→游離態金屬 火法冶煉(Pyrometallurgy) 又稱為乾式冶金,把礦石和必要的添加物一起在爐中加熱至高溫,熔化為液體,生成所需的化學反應,從而分離出粗金屬,然後再將粗金屬精煉。 濕式冶金(Hydrometallurgy) 濕法冶金這種冶金過程是用酸、鹼、鹽類的水溶液,以化學方法從礦石中提取所需金屬組分,然後用水溶液電解等各種方法製取金屬。此法主要應用在低本位、難熔化或微粉狀的礦石。現在世界上有75%的鋅和鎘是採用焙燒-浸取-水溶液電解法製成的。這種方法已大部分代替了過去的火法煉鋅。其他難於分離的金屬如鎳-鈷,鋯-鉿,鉭-鈮及稀土金屬都採用濕法冶金的技術如溶劑萃取或離子交換等新方法進行分離,取得顯著的效果。 常見金屬冶煉方程汞:熱分解法:2HgO=加熱=2Hg+O2(氣體) 銅:置換法:CuSO4+Fe==Cu+FeSO4 (又叫濕法煉銅) 鋁:電解法:2Al2O3=通電=4Al+3O2(注意不能用AlCl3,因為AlCl3不是離子化合物) 鎂:電解法:MgCl2(l)==通電== Mg(s)+Cl2(g)↑ 鈉:電解法:2NaCl=通電=2Na+Cl2 鉀:原理是高沸點金屬制低沸點金屬:Na+KCl==K+NaCl(反應條件是高溫,真空。) 鐵:熱還原法:2Fe2O3+3C=高溫=2Fe+3CO2↑
⑦ 鋼鐵的性質
鋼是鐵的合金。而鐵的合金分為生鐵和鋼兩種,它們的區別在於含碳量不版同。你所說權的鐵是純鐵還是生鐵?純鐵物理性質:白色有金屬光澤的固體,熔點沸點都較高,(具體的我記不太清了)具有良好的延展性和可塑性。化學性質:較活潑.在金屬活動性順序中排在氫前,能與氫氣反應/能從排在它後面的金素鹽中置換出金屬,能與酸性氧化物。
⑧ 冶金工程與鋼鐵 冶煉有什麼區別
呵呵,巧了,我就是這個武漢科技大學冶金工程專業畢業的。這個專業專就是研究屬鋼鐵是怎樣從鐵礦石冶煉成鋼水的。實際上就是冶煉的過程。而冶煉就是把鐵礦石中的鐵成分不斷提純的過程,當然主要手段是靠高溫的爐體了,比如高爐、轉爐等等。
這個專業畢業後不愁工作,全國各大國營企業搶著要人,留級的、補考的統統招收!
⑨ 冶煉金屬屬於物理性質還是化學性質
冶煉是將化合態金高通過冶煉得到較純的金屬。即化合物變單質,應屬化學性質。
⑩ 中國的鋼鐵是如何冶煉的
鐵礦石是地殼的主要組成成分之一,鐵在自然界中的分布很廣,但是人類發現鐵和利用鐵卻比黃金和銅晚。首先,這是由於天然的單質狀態的鐵在地球上是找不到的,而且它容易氧化生銹;其次是它的熔點(1 539℃)比銅高得多,使它比銅難於熔煉。
人類最早發現的鐵是從天空落下的隕石。隕石中含鐵的質量分數很高,它是鐵和鎳、鈷等金屬的混合物。考古學家曾經在今天伊拉克境內美索不達米亞(Mesopotamia)烏爾(Ur)城的古代蘇美爾人(Sumerians)的墳墓中,發現一把隕鐵製成的小斧。在埃及第五至第六王朝(公元前2400年前)的金字塔所藏的宗教經文中,記述著太陽神等當時重要神像的寶座是用鐵製成的。這顯然也是從隕石得來的,因為鐵在當時被認為是帶有神秘性的最珍貴的金屬。埃及人乾脆把鐵叫做「天石」。阿拉伯人傳說,天上的金雨落進沙漠里變成了黑色的鐵。在古希臘文里,「星」和「鐵」是同一個詞。
1972年,在我國河北省藁城縣台西村的商代(約公元前16世紀~約公元前1066)遺址曾出土一件銅鉞,上面鑲鑄有鐵刃。鉞(yuè)是我國古代一種像斧子的兵器。鐵刃銅鉞的發現表明我國勞動人民早在三千多年前已經認識了鐵,掌握鐵的鍛造性能,識別鐵與青銅在性質上的差別,能夠把鐵進行鍛打加工並和青銅鑄接成器,增強銅的堅韌性。鐵刃雖已全部銹蝕,但經過科學鑒定,證明鐵刃是用隕鐵鍛成的,因為鐵中不含有人工冶煉過程夾帶的硅酸鹽等雜質,同時鐵銹中含有鎳和鈷。
我國出土的用隕鐵鍛成的銅器還有:1931年,在我國河南浚縣出土的商末周初的鐵刃銅鉞和鐵援銅戈各一件,於解放前流入美國,現存華盛頓弗里爾藝術館。還有,1978年在北京市平谷縣南獨樂河出土的商代鐵刃銅鉞。
由於隕石來源極稀少,從隕石中得來的鐵對生產起不了什麼作用。只是隨著青銅熔煉技術的成熟,才逐漸為鐵的冶煉技術的發展創造了條件。雖然最初提煉出來的鐵在硬度和防腐蝕性能等方面都不如青銅,但是由於鐵礦在自然界中的分布比銅廣泛,而且鐵器的好些性能比銅器好,遂使鐵器能夠迅速取代青銅器和石器。
我國古代人民什麼時候開始使用鐵,雖然說法不一,但多數歷史學者和科技史研究者斷定是在公元前1 000年的前後。
從目前考古發掘的結果來看,我國最早人工冶煉的鐵是在春秋(公元前722~公元前481)戰國(公元前403~公元前221)之交的時期出現的。江蘇六合縣程橋鎮春秋墓出土的鐵條、鐵丸和河南洛陽市水泥製品廠戰國早期灰坑中出土的鐵錛(音bēn,削平木料的平頭斧)、鐵(音bó,古代鋤田除草的農具)是迄今為止能確定的我國最早的生鐵工具。經過冶金學家們檢驗,鐵條屬於早期的塊狀煉鐵鍛成的;鐵丸和鐵錛、鐵是生鐵鑄件。這些鐵器證明我國在春秋晚期出現塊狀煉鐵的同時或稍後就出現了生鐵冶鑄技術。人類在冶煉鐵的過程中,最初因鼓風設備的限制,煉出的鐵不能熔化,只是塊狀的海綿體熟鐵,性質柔軟,可鍛而不可鑄,不宜製作硬度較大的工具,只是在提高煉鐵爐的溫度後,才能得到熔融的生鐵,用於鑄造。
歐洲一些國家在公元前1 000年前後也生產塊狀煉鐵,但多廢棄不用,直到公元14世紀才使用鑄鐵,其間經歷了十分漫長的發展道路。而我國古代只用較短的時間就實現了這一技術的突破,出現了鑄鐵。
我國生鐵的發明是人類用鐵的重大發展,也是我國勞動人民對人類作出的一項重大貢獻。英國科學史學家貝爾納(J.D.Bernal)在他編著的《歷史上的科學》(伍況甫等譯.北京:科學出版社,1959年,82頁)一書中寫到:「在歐洲,實在直到14世紀,古代所用的鐵,總是在手力鼓風的小型泥爐內,用木炭經低溫還原法而製成的。把所得的海綿狀的未經熔過的純鐵錠,打成比較軟的熟鐵條,再經鍛工和熔接,就成一些更復雜的鐵製品。」又寫到:「在古時候,作為金屬的鐵卻有一個很嚴重的缺點,就是爐中鼓風不夠,就熔不了它,所以澆鑄就留給青銅獨用了,例外的是中國,早在公元前二世紀,中國已能鑄鐵。」這說明我國生鐵的出現比歐洲早1 000多年。
我國的生鐵鑄造技術,在很長的一段時期內一直處於世界領先地位。隨著產量的增加和技術的提高,除鐵制的生產工具、生活用具以及兵器外,又出現大型鑄造的宗教藝術品。如現存的西安雁塔里的大鐵鍾,是唐代(618~907)的作品;世界上著名的河北省滄州大鐵獅是五代後周廣順三年(公元953年)的作品;山西太原晉祠鐵人是北宋年代(960~1127)的作品。
我國煉鋼技術的發展也很早。漢朝趙曄所著的《吳越春秋·闔閭內傳》中記載著:「闔閭請干將鑄作名劍二枚。干將者,吳人也,與歐冶子同師,俱能為劍……干將作劍,采五山之鐵精……使童女童男三百人鼓橐裝炭,金鐵乃濡,遂以成劍。」闔閭是春秋末年今江蘇一帶的吳國君(公元前514~公元前496在位)。可見,距今2000多年前,我國勞動人民已能煉鋼,而且規模還不小。文中的「橐」(tuó)按今天的字意解釋是「一種口袋」,在古代是指鼓風用的皮囊;「濡」(rú)按今天的字意解釋是「沾」、「漬」,在古代又作「柔韌」講。
1978年8月5日的《人民日報》第二版刊出一則消息:「湖南省博物館長沙鐵路車站建設工程文物發掘隊,從一座古墓出土一口鋼劍,從古墓隨葬陶器的器形、紋飾以及墓葬的形制來看,可以斷定它是春秋晚期的墓葬。從而說明我國煉鋼技術的出現,至少應推前200年左右,即春秋戰國之交,而不是過去認為的戰國中、晚期。經取樣分析,這口劍所用的鋼是含碳量0.5%(質量分數)左右的中碳鋼,金相組織比較均勻,說明可能還進行過熱處理。」
我國到西漢(公元前206~公元23)中、晚期出現了利用生鐵「炒」成熟鐵或製成不同含碳量的鋼的炒鋼技術。這是將生鐵加熱成半液體、半固體的狀態,再進行攪拌,利用空氣或鐵礦粉中的氧,進行脫碳,以獲得熟鐵或鋼。1974年在山東蒼山縣出土的漢安帝永初六年(112)的鋼刀和1978年在徐州漢代磚室墓中發掘出的漢章帝建初二年(77)的鋼劍經鑒定都是以炒鋼為原料,經多次反復加熱折疊鍛打而成的。
歐洲用炒鋼法冶煉熟鐵的技術在18世紀中葉才開始出現,比我國要晚1 900餘年。
在漢代炒鋼技術的基礎上,到南北朝(420~581)時期,我國又出現了灌鋼技術。這是先將含碳量高的生鐵熔化,澆灌到熟鐵上,使碳滲入熟鐵,增加熟鐵的含碳量,然後分別用牲畜尿或油脂淬火而成鋼。淬火是鋼鐵的一種熱處理工藝,是將工件加熱到適宜溫度,隨即在水、油或空氣中冷卻,以提高鋼鐵的硬度和強度。
在歐洲的坩堝煉鋼技術發明之前,灌鋼法是一種先進的煉鋼技術,對後世有重大影響。