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钢铁是怎么合成的

发布时间:2023-01-17 18:04:39

钢铁是怎样形成的

在潮湿的空气中,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜,这层水膜里含有少量的H+和OH-,还溶解专了氧气,结果在钢铁表面属形成了一层电解质溶液,它跟钢铁里的铁和少量的碳(因钢铁不纯)恰好形成无数微小的原电池.在这些原电池里,铁是负极,碳是正极.铁失去电子。

㈡ 钢铁是怎么炼成的

钢、铁冶金工艺的总称。工业生产的铁根据含碳量分为生铁(含碳量2%以上)和钢(含碳量低于2%)。基本生产过程是在炼铁炉内把铁矿石炼成生铁,再以生铁为原料,用不同方法炼成钢,再铸成钢锭或连铸坯。
铁冶炼
现代炼铁绝大部分采用高炉炼铁,个别采用直接还原炼铁法和电炉炼铁法。高炉炼铁是将铁矿石在高炉中还原,熔化炼成生铁,此法操作简便,能耗低,成本低廉,可大量生产。生铁除部分用于铸件外,大部分用作炼钢原料。由于适应高炉冶炼的优质焦炭煤日益短缺,相继出现了不用焦炭而用其他能源的非高炉炼铁法。直接还原炼铁法,是将矿石在固态下用气体或固体还原剂还原,在低于矿石熔化温度下,炼成含有少量杂质元素的固体或半熔融状态的海绵铁、金属化球团或粒铁,作为炼钢原料(也可作高炉炼铁或铸造的原料)。电炉炼铁法,多采用无炉身的还原电炉,可用强度较差的焦炭(或煤、木炭)作还原剂。电炉炼铁的电加热代替部分焦炭,并可用低级焦炭,但耗电量大,只能在电力充足、电价低廉的条件下使用。
钢冶炼
炼钢主要是以高炉炼成的生铁和直接还原炼铁法炼成的海绵铁以及废钢为原料,用不同的方法炼成钢。主要的炼钢方法有转炉炼钢法、平炉炼钢法、电弧炉炼钢法3类(见钢,转炉,平炉,电弧炉)。以上3种炼钢工艺可满足一般用户对钢质量的要求。为了满足更高质量、更多品种的高级钢,便出现了多种钢水炉外处理(又称炉外精炼)的方法。如吹氩处理、真空脱气、炉外脱硫等,对转炉、平炉、电弧炉炼出的钢水进行附加处理之后,都可以生产高级的钢种。对某些特殊用途,要求特高质量的钢,用炉外处理仍达不到要求,则要用特殊炼钢法炼制。如电渣重熔,是把转炉、平炉、电弧炉等冶炼的钢,铸造或锻压成为电极,通过熔渣电阻热进行二次重熔的精炼工艺;真空冶金,即在低于1个大气压直至超高真空条件下进行的冶金过程,包括金属及合金的冶炼、提纯、精炼、成型和处理。
钢液在炼钢炉中冶炼完成之后,必须经盛钢桶(钢包)注入铸模,凝固成一定形状的钢锭或钢坯才能进行再加工。钢锭浇铸可分为上铸法和下铸法。上铸钢锭一般内部结构较好,夹杂物较少,操作费用低;下铸钢锭表面质量良好,但因通过中注管和汤道,使钢中夹杂物增多。近年来,在铸锭方面出现了连续铸钢、压力浇铸和真空浇铸等新技术。

㈢ 钢铁是怎样做成的

根据所炼钢种的要求把生铁中的含碳量去除到规定范围,并使其它元素的含量减少或增加到规定范围的过程。简单地说,是对生铁降碳、去硫磷、调硅锰含量的过程。这一过程基本上是一个氧化过程,是用不同来源的氧(如空气中的氧、纯氧气、铁矿石中的氧)来氧化铁水中的碳、硅、锰等元素。化学反应主要是:2FeO+Si
2Fe+SiO2FeO+Mn
Fe+MnO反应生成的一氧化碳很容易从铁水排至炉气中而被除掉。生成的二氧化硅、氧化锰、氧化亚铁互相作用成为炉渣浮在钢水面上。生铁中硫、磷这两种元素在一般情况下对钢是有害的,在炼钢过程中必须尽可能除去。在炼钢炉中加入石灰(CaO),可以去除硫、磷:2P+5FeO+3CaO
5Fe+Ca2(PO4)2(入渣)在使碳等元素降到规定范围后,钢水中仍含有大量的氧,是有害的杂质,使钢塑性变坏,轧制时易产生裂纹。故炼钢的最后阶段必须加入脱氧剂(例如锰铁、硅铁和铝等),以除去钢液中多余的氧:Mn+FeO
MnO+FeSi+2FeO
SiO2+2FeAl+3FeO
Al2O3+3Fe同时调整好钢液的成分和温度,达到要求可出钢,把钢水铸成钢锭。炼钢的方法主要有转炉、电炉和平炉三种。平炉炼钢的主要特点是可搭用较多的废钢(可搭用钢铁料的20~50%的废钢),原料适应性强,但冶炼时间多。我国目前主要采用平炉炼钢。转炉炼钢广泛采用氧气顶吹转炉(见图),生产速度快(1座300吨的转炉吹炼时间不到20分钟,包括辅助时间不超过1小时,而300吨平炉炼1炉钢要7个小时),品种多、质量好,可炼普通钢,也可炼合金钢。电炉炼钢是用电能作热源进行冶炼。可以炼制化学工业需要的不锈耐酸钢,电子工业需要的高牌号硅钢、纯铁,航空工业需要的滚珠钢、耐热钢,机械工业用轴承钢、高速切削工具钢,仪表工业需要的精密合金等。

㈣ 钢铁是什么炼成的

炼钢原理来就是在高温条件下,用自氧气或铁的氧化物把生铁中所含的过量的碳和其它杂质转为气体或炉渣而除去。 把生铁冶炼成钢的实质,就是适当地降低生铁里的含碳量,除去大部分硫、磷等有害杂质,调整钢里合金元素含量到规定范围之内。炼钢的主要反应原理,也是利用氧化还原反应,在高温下,用氧化剂把生铁里过多的碳和其它杂质氧化成为气体或炉渣除去。因此,炼钢和炼铁虽然都是利用的氧化还原反应,但是炼铁主要是用还原剂把铁从铁矿石里还原出来,而炼钢主要是用氧化剂把生铁里过多的碳和其它杂质氧化而除去。 炼钢时常用的氧化剂是空气、氧气或氧化铁。 主要化学方程式: 大量铁变成氧化亚铁:2Fe+O2==2FeO+热量 调整硅、锰:Si+2FeO==SiO2+2Fe+热量 Mn+FeO ==MnO+Fe+热量 降低碳量:C+FeO==CO+Fe-热量 脱氧(除FeO因它会使钢具有热脆性)

㈤ 钢铁是怎么炼成的

钢铁是经过高温萃取锻造炼成的,需要温度2000-3000度,需要炼钢厂炼钢炉完成炼钢。同名书籍有一个是苏联作家的成名书籍。

㈥ 钢铁是怎样炼出来的它的原材料是矿石吗

是的。钢铁的最终原料是矿山开采混合出来的铁矿石。然后经过一些列复杂的工艺最后才加工出来。主要是步骤:高炉冶炼-转炉精炼-连铸铸坯-轧制-精整-剪切。然后就是我们概念里面的钢铁了。

㈦ 钢铁是怎样形成的

钢铁是工程技术中最重要、也是最有最主要的,用量最大的金属材料。相信很多人好奇钢铁的形成过程,下面就让我来给你科普一下钢铁是怎样形成的。

钢铁形成的过程

一、炼铁工序

现代钢铁联合企业的炼铁工序,是由高炉、烧结机和炼焦炉为主体设备构成的。其核心 是高炉,其中包括热风炉和鼓风等辅助设备。这些设备在生产生铁的同时,还产生大量的煤 气和其它副产品,可以在能源、化工原料、建筑材料等部门得到广泛的综合利用。

二、炼钢工序

炼钢工序的主要目的是把从来自高炉的铁水配以适量的废钢,在炼钢炉内通过氧化、脱 碳及造渣过程,降低有害元素,冶炼出符合要求的钢水。

目前炼钢的方法主要有三种,即平炉炼钢法、转炉炼钢法、电炉炼钢法。其中氧气顶吹 转炉和电炉炼钢发展得较快。特别是纯氧顶吹转炉炼钢法,由于在生产率、产品质&、成本 等方面的优越性,被人们广泛采用。采用这种炼钢工序主要包括三个过程,即:原料预处理 过程、吹炼过程、铸锭或连铸过程。

近十几年来,随着科学技术的发展,使钢铁生产过程朝着连续、高速和大型化方向发展。 在钢液处理方面逐步采用连续铸钢法(简称连铸)代替传统的铸锭开坯法。所谓连铸就是将 钢液直接冷却,凝固成符合轧材规格需要的方坯或板坯。这种方法的最大的特点是省去了初 轧工序,因此在提高金属收得率、生产效益,降低能耗等方面,优点是很明敁的。

三、轧钢工序

轧钢工序是把符合要求的钢锭或连铸坯按照规定尺寸和形状加工成钢材的工序。轧制是 利用塑性变形的原理将钢锭或连铸坯放到两个相向旋转的轧辊之间进行加工。

轧钢工序比较复杂,每个联合企业由于生产的最终产品不同而设置不冋的轧钢工序。大 体上可分为初轧、厚板、条钢、热轧、冷轧和钢管轧制等。其中条钢又包括钢轨、各种型钢、 棒钢、线材等多种产品。

钢铁行业面临问题

(一)产能依然过剩,企业效益两极分化。截至2014年底,我国粗钢产能已达11.6亿吨,仍处于较高水平。从企业效益看,重点大中型企业中实现利润前20名企业总体盈利280亿元,占行业利润总额的92%;亏损企业19家,累计亏损116亿元,企业盈利水平两极分化严重。

(二)企业财务状况未得到有效改善,银行抽贷、融资贵问题突出。2014年,重点大中型钢铁企业资产负债率为68.3%,同比下降0.8个百分点,但与行业效益最好的2007年相比高出11个百分点。受银行系统严控产能过剩行业和钢贸企业信贷规模影响,银行提高了钢铁行业贷款利率,2014年重点大中型钢铁企业财务费用共计938.3亿元,同比增长20.6%,是企业实现利润的3倍多。部分银行对企业采取了大额抽贷、压贷,已有钢铁企业因此出现停产甚至破产情况。

(三)产业集中度降低,同质化竞争进一步向高端产品蔓延。钢铁行业效益不佳,企业兼并重组意愿下降。2014年,粗钢产量前10家企业产量占全国总产量的36.6%,同比下降2.8个百分点。大型钢铁企业精品板材项目多为汽车板、电工钢等高端产品,已出现过剩迹象,低牌号取向电工钢、无取向电工钢及普通质量汽车板市场压力进一步加大,高端产品同质化竞争日趋加剧。

(四)出口产品大幅增加,引发贸易摩擦冲突加剧。2014年,我国出口钢材占全球钢铁贸易量的32.2%,创历史最高水平。其中含硼钢前11个月累计出口3976万吨,占当期的47.5%左右,多个国家对我国钢材产品采取贸易保护措施。2014年国外对我钢铁企业发起的贸易救济措施调查达到40起,且发起调查国家除原有的欧美发达国家,又增加了亚洲、非洲、拉美发展中国家,范围逐步扩大。

(五)地条钢、无票销售现象扰乱钢材市场,市场公平竞争亟需解决。受行业不景气影响,部分中小企业采取生产地条钢、无票销售等违法违规手段获取市场份额和利润,严重扰乱了市场公平竞争环境,不仅挤压了正规经营企业市场空间,也为落后产能提供了生存空间,不利于行业健康发展。

钢铁行业的常用术语

1、标准 标准是对重复性事物和概念所做的统一规定。它以科学、技术和实践经验的综合成果为基础,经有关方面协商一致,由主管机构批准,以特定形式发布,作为共同遵守的准则和依据。我国钢铁产品执行的标准有国家标准(GB、GB/T)、行业标准(YB)、地方标准和企业标准。

2、技术条件 标准中规定产品应该达到的各项性能指标和质量要求称为技术条件,如化学成分、外形尺寸、表面质量、物理性能、力学性能、工艺性能、内部组织,交货状态等。

3、保证条件 按照金属材料技术条件的规定,生产厂应该进行检验并保证检验结果符合规定要求的性能、化学成分、内部组织等质量指标,称为保证条件。

4、质量证明书 金属材料的生产和其他工业产品的生产一样,是按统一的标准规定进行的,执行产品出厂检验制度,不合格的金属材料不准交货。对于交货的金属材料,生产厂提供质量证明书以保证其质量。金属材料的质量证明书不仅说明材料的名称、规格、交货件数、重量等,而且还提供规定的保证项目的全部检验结果。质量证明书,是供方对该批产品检验结果的确认和保证,也是需方进行复检和使用的依据

5、质量等级 按钢材表面质量、外形及尺寸允许偏差等要求不同,将钢材质量划分为若干等级。例如一级品、二级品。有时针对某一要求制定不同等级,例如针对表面质量分为一级、二级、三级,针对表面脱碳层深度分为一组、二组等,均表示质量上的差别。

6、精度等级 某些金属材料,标准中规定有几种尺寸允许偏差,并且按尺寸允许偏差大小不同,分为若干等级,叫作精度等级。精度等级按允许偏差分为普通精度、较高精度、高级精度等。精度等级愈高,其允许的尺寸偏差就愈小。在订货时,应注意将精度等级要求写入合同等有关单据中。

7、牌号 金属材料的牌号,是给每一种具体的金属材料所取的名称。钢的牌号又叫钢号。我国金属材料的牌号,一般都能反应出化学成分。牌号不仅表明金属材料的具体品种,而且根据它还可以大致判断其质量。这样,牌号就简便地提供了具体金属材料质量的共同概念,从而为生产、使用和管理等工作带来很大方便。

8、品种 金属材料的品种,是指用途、外形、生产工艺、热处理状态、粒度等不同的产品。

9、型号 金属材料的型号是指用汉语拼音(或拉丁文)字母和一个或几个数字来表示不同形状、类别的型材及硬质合金等产品的代号。数字表示主要部位的公称尺寸。

10、规格 规格是指同一品种或同一型号金属材料的不同尺寸。一般尺寸不同,其允许偏差也不同。在产品标准中,品种的规格通常按从小到大,有顺序地排列。

11、表面状态 主要分为光亮和不光亮两种。在钢丝和钢带标准中常见,主要区别在于采取光亮退火还是一般退火。也有把抛光、磨光、酸洗、镀层等作为表面状态看待。

12、边缘状态 边缘状态是指带钢是否切边而言。切边者为切边带钢,不切边者为不切边带钢。

13、交货状态 交货状态是指产品交货的最终塑性变形加工或最终热处理状态。不经过热处理交货的有热轧(锻)及冷轧状态。经正火、退火、高温回火、调质及固溶等处理的统称为热处理状态交货,或根据热处理类别分别称正火、退火、高温回火、调质等状态交货。

14、材料软硬程度 是指采用不同热处理或加工硬化程度,所得钢材的软硬程度不同。在有的带钢标准中,划分为特软钢带、软钢带、半软钢带、低硬钢带和硬钢带。

15、纵向和横向 钢材标准中所称的纵向和横向,均指与轧制(锻制)及拔制方向的相对关系而言,与加工方向平行者称纵向;与加工方向垂直者称横向。沿加工方向取的试样叫纵向试样;与加工方向垂直取的试样称横向试样。而在纵向试样上打的断口,是与轧制方向垂直的,故叫横向断口;横向试样上打的断口,则与加工方向平行,故叫纵向断口。

16、理论质量和实际质量 这是两种不同的计算交货质量的方法。按理论质量交货者,是按材料的公称尺寸和密度计算得出的交货质量。按实际质量交货者,是按材料经称量(过磅)所得交货质量。

17、公称尺寸和实际尺寸 公称尺寸是指标准中规定的名义尺寸,是生产过程中希望得到的理想尺寸。但在实际生产中,钢材实际尺寸往往大于或小于公称尺寸,实际所得到的尺寸,叫作实际尺寸。

㈧ 钢铁是怎么制造成的(需要什么原料 什么过程

工业生产的铁根据含碳量分为生铁(含碳量2%以上)和钢(含碳量低于2%)。基本生产过程是在炼铁炉内把铁矿石炼成生铁,再以生铁为原料,用不同方法炼成钢,再铸成钢锭或连铸坯。
钢冶炼
炼钢主要是以高炉炼成的生铁和直接还原炼铁法炼成的海绵铁以及废钢为原料,用不同的方法炼成钢。主要的炼钢方法有转炉炼钢法、平炉炼钢法、电弧炉炼钢法3类(见钢,转炉,平炉,电弧炉)。以上3种炼钢工艺可满足一般用户对钢质量的要求。为了满足更高质量、更多品种的高级钢,便出现了多种钢水炉外处理(又称炉外精炼)的方法。如吹氩处理、真空脱气、炉外脱硫等,对转炉、平炉、电弧炉炼出的钢水进行附加处理之后,都可以生产高级的钢种。对某些特殊用途,要求特高质量的钢,用炉外处理仍达不到要求,则要用特殊炼钢法炼制。如电渣重熔,是把转炉、平炉、电弧炉等冶炼的钢,铸造或锻压成为电极,通过熔渣电阻热进行二次重熔的精炼工艺;真空冶金,即在低于1个大气压直至超高真空条件下进行的冶金过程,包括金属及合金的冶炼、提纯、精炼、成型和处理。
钢液在炼钢炉中冶炼完成之后,必须经盛钢桶(钢包)注入铸模,凝固成一定形状的钢锭或钢坯才能进行再加工。钢锭浇铸可分为上铸法和下铸法。上铸钢锭一般内部结构较好,夹杂物较少,操作费用低;下铸钢锭表面质量良好,但因通过中注管和汤道,使钢中夹杂物增多。近年来,在铸锭方面出现了连续铸钢、压力浇铸和真空浇铸等新技术

㈨ 钢铁是由什么炼成的

钢铁是由铁矿石炼成的,最根本的元素是铁和碳,含碳量的高低决定的钢铁的质量,通常含碳量为0.02%至2.04%就称为钢材,含碳量高则硬度高,但比较脆,容易断,含碳量低则比较软,但非常韧,可以弯折

㈩ 钢铁材料是由什么组成

钢铁材料是由铁和碳组成,铁基材料中应用最多的一类——碳钢和铸铁,就是一种工业铁碳合金材料。

碳素钢有各种分类方法﹐如按化学成分(即以含碳量)可分为低碳钢﹑中碳钢和高碳钢。按钢的品质可分为普通碳素钢和优质碳素钢。按用途则又可分为碳素结构钢﹑碳素工具钢。此外﹐还可以按冶炼方法和所保证的性能要求等来进行分类。

普通碳素结构钢又称普通碳素钢﹐对含碳量﹑性能范围以及磷﹑硫和其它残余元素含量的限制较宽。在中国和某些国家根据交货的保证条件又分为三类﹕甲类钢(A类钢)是保证力学性能的钢。乙类钢(B类钢)是保证化学成分的钢。

特类钢(C类钢)是既保证力学性能又保证化学成分的钢﹐常用于制造较重要的结构件。中国生产和使用最多的是含碳量在0.20%左右的A3钢(甲类3号钢)﹐主要用于工程结构。

(10)钢铁是怎么合成的扩展阅读

按含碳量分类:

1)小于0.25%C为低碳钢﹐其中尤以含碳低于0.10%的08F,08Al等。由于具有很好的深冲性和焊接性而被广泛地用作深冲件如汽车﹑制罐等。20G则是制造普通锅炉的主要材料。此外,低碳钢也广泛地作为渗碳钢,用于机械制造业。

2) 0.25~0.60%C为中碳钢,多在调质状态下使用﹐制作机械制造工业的零件。

3) 大于0.6%C为高碳钢,多用于制造弹簧﹑齿轮﹑轧辊等﹐根据含锰量的不同﹐又可分为普通含锰量(0.25~0.8%)和较高含锰量(0.7~1.0%和0.9~1.2%)两钢组。锰能改善钢的淬透性﹐强化铁素体﹐提高钢的屈服强度﹑抗拉强度和耐磨性。通常在含锰高的钢的牌号后附加标记“Mn”﹐如15Mn﹑20Mn以区别于正常含锰量的碳素钢。

碳素工具钢含碳量在0.65~1.35%之间﹐经热处理后可得到高硬度和高耐磨性﹐主要用于制造各种工具﹑刃具﹑模具和量具(见工具钢)。

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