生铁是炼钢的主要原料吗(生铁是炼钢的主要原料

1. 生铁是炼钢的主要原料吗对吗

生铁属于金属材料。生铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金，工业生铁含碳量一般在2.11%--4.3%，并含C、Si、Mn、S、P等元素是用铁矿石经高炉冶炼的产品。根据生铁里碳存在形态的不同，又可分为炼钢生铁、铸造生铁。生铁在性能方面坚硬、耐磨、铸造性好，但生铁脆，不能锻压。生铁中除铁外，还含有碳、硅、锰、磷和硫等元素。这些元素对生铁的性能均有一定的影响。

2. 生铁是炼钢的主要原料吗对吗为什么

生铁可制铸造零部件，生产生活工具，大量用于炼钢的原料。

3. 炼钢生铁主要用于

炼钢的基本原理是降低合金中的含碳量。1、生铁与钢的本质区别是生铁含碳最高，钢含碳量低，炼钢就是把生铁中的碳除去一些2、最常用的办法是将碳氧化为二氧化碳或者一氧化碳，以气体的形式逸出3、最常用的原料是纯氧气4、也可以使用氧化铁5、古人曾用反复加热煅炼的办法，利用空气中的氧气除碳

4. 炼钢生铁与铸造生铁区别

生铁和灰铸铁区别：

①生铁：

生铁是含碳量大于2%的铁碳合金，工业生铁含碳量一般在2.11%--4.3%，并含C、Si、Mn、S、P等元素，是用铁矿石经高炉冶炼的产品。根据生铁里碳存在形态的不同，又可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。

生铁性能为坚硬、耐磨、铸造性好，但生铁脆，不能锻压。

②灰铸铁：是指具有片状石墨的铸铁，因断裂时断口呈暗灰色，故称为灰铸铁，主要成分是铁、碳、硅、锰、硫、磷，是应用最广的铸铁，其产量占铸铁总产量80%以上。

根据石墨的形态，灰铸铁可分为普通灰铸铁，石墨呈片状；球墨铸铁，石墨呈球状；可锻铸铁，石墨成团絮状；蠕墨铸铁，石墨呈蠕虫状。

5. 铁是炼钢的主要材料吗

钢是铁炼成的.。

铁炼钢的过程可总结为：降碳量、调硅锰、除硫磷。钢和铁的定义区别是含碳量的不同，钢的含碳量低于0.02％（貌似）。钢中的硅锰含量低于铁（特种钢除外，如：硅钢中硅的含量高于铁；锰钢中锰的含量高）。铁炼钢过程一定尽量除去铁中的S和P。

6. 工业上冶炼生铁的主要原料是什么

钢铁，其实是两个名词——“钢”和“铁”的合称。炼钢之前先要炼铁。「铁」分为生铁和熟铁。「钢」的含碳量介于生铁和熟铁之间。

「生铁」一般指含碳量在2~6.69%的铁的合金。又称铸铁。生铁里除含碳外，还含有硅、锰及少量的硫、磷等，它可铸不可锻。

「熟铁」是用生铁精炼而成的比较纯的铁。含碳量在0.02%以下，又叫锻铁、纯铁。纯铁要求碳、磷、硫等杂质元素含量很低，其冶炼难度较大，制造成本远大于生铁和钢。

铁的冶炼

炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等，其原理是矿石在特定的气氛中（还原物质CO、H2、C；适宜温度等）通过物化反应获取还原后的生铁。生铁除了少部分用于铸造外，绝大部分是作为炼钢原料。

「高炉炼铁」是现代炼铁的主要方法，钢铁生产中的重要环节。由于技术经济指标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产率高，能耗低，高炉法生产的铁占世界铁总产量的95％以上。

▲ 高炉炼铁示意图

高炉是近似于圆柱形的炉子，它的外面包以钢板，内壁砌以耐火砖，整个炉子建筑在很深的混凝土基础上。

高炉生产时，从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂（石灰石），从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。

铁矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。产生的煤气从炉顶导出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。

原料：铁矿石、溶剂、燃料

①铁矿石

自然开采的矿石，无论在化学成分、物理状态等各方面，都很难满足高炉冶炼的要求，必须经过破碎、筛分、选矿、造块、混匀等准备处理，以品位高、成分、粒度均匀稳定的状态供应高炉。

冶金工业常用的铁矿石有以下四种。

矿种

主要成分

理论含铁量

自然含铁量

赤铁矿

Fe2O3

70%

50%~60%

磁铁矿

Fe3O4

72.4%

40%~70%

褐铁矿

2Fe2O3·3H2O

59.8%

37%~55%

菱铁矿

FeCo3

48.2%

低

②溶剂

矿石中的脉石和燃料中的灰分，都含有一些熔点很高的化合物（如SiO2熔点为1625℃，Al2O3熔点为2050℃），它们在高炉冶炼的温度下，不能熔化成液体，因而不能使它们很好地与铁液分离，同时也使炉子的操作发生困难。

加入熔剂的目的在于其与这些高熔点的化合物形成低熔点的炉渣，以便在高炉冶炼温度下完全液化，并保持相当的流动性，以达到很好地与金属分离之目的，保证生铁的质量。

根据熔剂的性质，可分为碱性熔剂和酸性熔剂。采用哪一种熔剂要根据矿石中脉石和燃料中灰分的性质来决定。由于天然矿石中脉石大多数为酸性，焦炭灰分也都是酸性的，所以通常都使用碱性熔剂，如石灰石。酸性熔剂很少使用。

③燃料

高炉冶炼所需要的热量，主要是依靠燃料的燃烧而获得，同时燃料在燃烧过程中，还起着还原剂的作用，所以燃料是高炉冶炼的主要原料之一，常用的燃料主要是焦炭，还有无烟煤和半焦等。

理化过程：高温下的还原反应+造渣反应

高炉冶炼的目的，就是要把铁从铁矿石中还原出来，同时去除其中所含的杂质。整个冶炼过程中，最主要的是进行铁的还原反应以及造渣反应。

除此之外，还伴随着其他一系列复杂的物理化学反应，如水分及挥发物的蒸发、碳酸盐的分解、铁的碳化和熔化以及其他各种元素的还原等，而这一系列的反应，都只有在一定的温度下才能实现。因此，冶炼过程还需要有燃料的燃烧来作为必要的条件。

①燃料的燃烧

C＋O2→CO2

②炉料的分解

水分蒸发和结晶水分解；挥发物的排除；碳酸盐的分解。

③高炉内的还原反应

>>铁的还原

在高炉中，铁并不是直接从高价氧化物中还原出来的，而是要经过一个由高价氧化物还原成低价氧化物，再由低价氧化物还原出铁的过程：

Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe

铁的还原，主要依靠一氧化碳气体和固体碳作为还原剂来实现。通常把一氧化碳的还原称为间接还原，把固体碳的还原称为直接还原。

间接还原总反应为：

3Fe2O3＋9CO→6Fe＋9CO2

直接还原总反应为：

3Fe2O3＋C→2Fe3O4＋CO

>>铁的碳化

从矿石中还原出来的铁，是固体海绵状的，它的含碳量极低，通常不超过1％。由于CO在较低的温度下分解，而分解出的C具有很强的活性，当它与铁接触时，很容易形成铁碳合金。

因此，固态海绵状铁在较低的温度下（400℃～600℃）就开始了渗碳作用。其化学反应如下：

2CO＋3Fe→Fe3C＋CO2

或3Fe（液）＋C（固）→Fe3C

④造渣过程

造渣过程就是矿石中的脉石和燃料中的灰分与熔剂合在一起，从高炉中被清除出去的过程。高炉中的成渣情况常见的有以下两种：

用普通酸性矿石冶炼时，熔剂以石灰石形态装入高炉，熔剂中的CaO并不能与矿石中的酸性氧化物密切接触，因此最初形成的渣，主要是SiO2、Al2O3与一部分已还原的FeO生成的Fe2SiO4。由于渣中有FeO存在，降低了炉渣的熔点，并有较好的流动性，在它往下降落的过程（同时也是温度升高的过程）中，所含的FeO逐渐被还原而失去，而CaO的含量随之增多，最后形成末渣流入炉缸。

用自熔性矿石冶炼时，由于矿石中含有较多的CaO，并且它与酸性的SiO2能很好地接触，所以在冶炼开始时CaO就立即参加了造渣反应，尤其是采用自熔性烧结矿冶炼时，早在烧结过程中CaO就和SiO2、Al2O3等形成了炉渣，因此在这种矿石的初成炉渣中CaO的含量就较高，在下降过程中炉渣的成分变化也较小。

高炉产品：生铁+铁合金

高炉冶炼的产品主要是生铁、铁合金，副产品有炉渣、煤气和炉尘等。

①生铁

生铁是含碳量在2％以上的铁碳合金，其中还含有Si、Mn、S、P等杂质。

根据用途和成分，可将生铁分成两大类。一类是炼钢生铁：这种生铁中的碳以化合物形态存在，其断面为银白色，也叫做白口铁；另一类是铸造生铁：直接用来制造机器零部件的。

②铁合金

铁与任何一种金属或非金属的合金都叫做铁合金（有的也叫它合金生铁）。铁合金的种类很多，有硅铁、锰铁、铬铁、钼铁、钨铁等。

③炉渣、炉气和炉尘

炉渣、炉气和炉尘是高炉的副产品，以前作为废物而抛弃，现在已经广泛用于建筑材

7. 钢材是生铁冶炼的吗

钢的密度为：7.85g/cm³。不同钢材的密度是有差别的，其中低碳钢单位密度为7.85、中碳钢单位密度为7.82、高碳钢单位密度为7.81，含碳越多密度越低。含钨9%的高速钢单位密度为8.3、含钨18%的高速钢单位密度为8.7。

　　钢铁密度计算公式：ρ(密度，g/cm3)1/1000＝W（重量，kg）÷F(断面积mm²)÷L(长度，m)。

　　钢铁是指以金属元素铁为主要元素的金属材料的统称，其形态主要包括生铁、钢、钢材、铁合金等。铁是钢铁产品的“初级产品”，经过进一步冶炼就可得到钢。

　　铁与钢主要是根据铁基产品中含碳量多少来区别的，铁与钢根据各自不同的特点在实际应用中都有其不同的用途，钢的用途更加广泛。

8. 炼钢生铁和铸造生铁有何主要不同点

铁按含碳量的不同，主要分为生铁和熟铁的性质区别和性能区别。

一、性质区别

生铁（又称铸铁）一般指含碳量在2.11~6.69%的铁碳合金。生铁里除含碳外，还含有硅、锰及少量的硫、磷等，是用铁矿石经高炉冶炼的产品，可铸不可锻。

熟铁（又叫锻铁、纯铁）用生铁精炼而成的比较纯的铁，含碳量在0.2%以下，熟铁要求碳、磷、硫等元素含量很低，冶炼难度较大，制造成本较高。

二、性能区别

生铁含碳多，坚硬、耐磨、铸造性好，但生铁硬而脆，几乎没有塑性，不能锻压。根据生铁里碳存在形态的不同，又可分炼钢生铁、铸造生铁、球墨铸铁。

炼钢生铁里的碳主要以碳化铁的形态存在，其断面呈白色，通常又叫白口铁。这种生铁性能坚硬而脆，一般都用做炼钢的原料。

铸造生铁中的碳以片状的石墨形态存在，它的断口为灰色，通常又叫灰口铁。由于石墨质软，具有润滑作用，因而铸造生铁具有良好的切削、耐磨和铸造性能。但它的抗位强度不够，故不能锻轧，只能用于制造各种铸件，如铸造各种机床床座、铁管等。

球墨铸铁里的碳以球形石墨的形态存在，其机械性能远胜于灰口铁而接近于钢，它具有优良的铸造、切削加工和耐磨性能，有一定的弹性，广泛用于制造曲轴、齿轮等高级铸件以及多种机械零件。

此外还有含硅、锰、镍或其它元素量特别高的生铁，叫合金生铁，如硅铁、锰铁等，常用做炼钢的原料。在炼钢时加入某些合金生铁，可以改善钢的性能。

熟铁具有传热快，韧性强的特点。熟铁器具直接将火的温度传给食物。熟铁质地很软，塑性好，延展性好，可以拉成丝，强度和硬度均较低，容易锻造和焊接。熟铁的用途不广，主要是作为电工材料，具有高的磁导率，可用于各种铁芯。此外，还用作高级合金钢的原料，熟铁很少用作结构材料，主要是因为它质地柔软，强度不高。

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