生铁变成钢(生铁变成钢材)

1. 生铁变成钢材

古代的冶炼过程大致可分为四个阶段：一、造炉，二、选矿，三、熔练，四、锻造。由于人类在不同的历史时期所掌握的技术有巨大差异，不同地理位置能够获得的原材料也千差万别，熔炼规模也有小有大，此外，对于制品的性能要求也不尽相同，因此这四个阶段的工艺无法一概而论。

古代世界冶炼生铁的技术最早发现于中亚,但是由于炼铁炉过小,鼓风力弱,只能炼出海绵状的块炼铁.从春秋晚期开始,中国在炼铁技术上就开始独领风骚,竖式炼铁炉成了生铁冶炼的主要设备.特别是到了汉代,国家专营的冶铁作坊技艺精进,使生铁得以大量生产.

高炉的鼓风设备叫“橐”（音tuó）,是一只皮制的鼓风机.这种橐,在汉代又作了进一步的改进,由皮革制作的风囊和木架构成,有入风口和排风口,把几个橐连在一起的称为排橐或排,它可以增大进风量,增强燃烧的火力,把炉温迅速提高到炼铁所需要的1200多度.最早,橐用人力畜力带动.据史书记载,当时的炼铁,需要上百匹马拉动大型排橐鼓风,加上装运矿石的成百上千的工人,真是人强马壮.但是,无论人力还是畜力鼓风机都不能满足日益发展的炼铁的需要,炼铁业呼唤更有力的鼓风机的出现,于是功率更强大的水力鼓风机——水排应运而生了.宋代的王祯在《农书》中详细记载了水排的结构和工作原理,并绘图说明.水排是在湍急的水流之滨竖立起的巨大的木轮,靠水流的冲击力带动木轮转动,再由传动机构带动橐排的转动,从而将强大的风吹入高炉.古代水力鼓风机所包括的动力机构、传动机构和工作机构三部分已经达到相当完备的程度,制作技术和尺寸大小和中国高炉的规模相适应,举世无匹.

铸铁柔化术是中国古代钢铁业的另一重大发明.铸铁炼制出来之后,因为性脆、缺乏韧性而不适合锻造优良的铁器.而适合锻造铁器的铸铁,因热处理的温度和方法的不同,分作白心可锻铸铁和黑心可锻铸铁两种.白心可锻铸铁具有比较高的硬度和强度,黑心可锻铸铁具有较好的耐冲击性.这种技术的关键是将普通铸铁长时间高温加热,使其中的化合碳发生变化,当碳的含量介于铸铁和钢之间,其性质也随之变化,具有较强的延展性并保持了一定的硬度.这种技术叫铸铁柔化术.

炒铁是古代中国钢铁冶炼的重大发明,是一种简便有效的炼铁术.方法是把含碳量过高的可锻铸铁加热到半流体状态,再和铁矿石粉混和起来不断“翻炒”,让铸铁中所含碳元素不断渗出、氧化,从而得到中碳钢或低碳钢.如果继续炒下去,就得到含碳更低的熟铁.这种方法始于西汉,东汉的《太平经》中就明确记载了炒铁技术.

两晋南北朝时,新的灌钢技术兴起了.这种方法是先将生铁炒成熟铁,然后同生铁一起加热,由于生铁的熔点低,易于熔化,待生铁熔化后,它便“灌”入熟铁中,使熟铁增碳而得到钢.这样,只要配好生熟铁用量的比例,就能比较准确地控制钢中含碳水平,再经过反复锻打,就可以得到质地均匀的钢材.这种方法比较容易掌握,工效提高较大,因此南北朝以后成为主要炼钢方法.灌钢技术在南北朝时已相当流行,这种方法是在炒钢的实践过程中逐步发展起来的.

2. 生铁怎么变成钢材

可以成为钢。

从铁矿石中提取的是生铁的2％至4.3％，然后在高温下用氧化剂氧化过量的碳和其他杂质。通常通过氧气顶吹转炉炼钢除去气体或炉渣，将其转化为含有0.03％至2％碳的钢，并且在炼钢过程中添加诸如硅，锰和铝的合金作为脱氧。

3. 生铁怎么转化成钢

百炼成钢”原理：生铁中的各种杂质，在高温下，在不同程度上都与氧有较大的亲和力。因此可以利用氧化的方法使它们成为液体、固体或气体氧化物，液体和固体氧化物在高温下与炉衬和加入炉内的熔剂起作用，结合成炉渣，并在扒渣时被排除炉外，气体也在钢水沸腾时被CO带到炉外。

炼钢过程是个氧化过程，其去除杂质的主要手段是向熔池吹入氧气并加入造渣剂形成熔渣出来。脱碳反应是炼钢过程的主要手段，硅、锰、磷、硫等元素也通过氧化反应去除。炼钢的原料有生铁、废钢、熔剂(石灰石等)、脱氧剂(硅铁、锰铁、铝等)、合金料等。

扩展资料

战国时期冶铁业一般只能冶铸农具和少数手工工具，锻制兵器还比较少。

到了西汉，不仅能生产铁制长剑、长矛、环首大刀，而且生活器皿和杂用工具也广泛使用铁制，如灯、釜、炉、剪等都已在西汉中期的遗址中发现。这说明汉代铁器的使用已相当广泛。

20世纪50年代后，在河南、山东、北京、江苏等地发现了许多汉代冶铁遗址，其中以河南巩县铁生沟村和南阳北关瓦房庄等地遗址规模最大。

从这些遗址可以看出西汉冶炼工序集中，设备齐全。河南巩县铁生沟村出土了一件铁工具，经化验有十分良好的球状石墨，有明显的石墨核心和放射性结构，与现行球墨铸铁国家标准一类级石墨相当。同时发现炒钢炉一座。

炒钢这一崭新的高效率的先进技术的出现，说明西汉的冶铁技术已达到了一个更高的发展阶段，在钢铁冶炼史上具有划时代的意义。

4. 生铁变成钢材的原理

“百炼成钢”原理：

生铁中的各种杂质，在高温下，在不同程度上都与氧有较大的亲和力。因此可以利用氧化的方法使它们成为液体、固体或气体氧化物，液体和固体氧化物在高温下与炉衬和加入炉内的熔剂起作用，结合成炉渣，并在扒渣时被排除炉外，气体也在钢水沸腾时被CO带到炉外。

炼钢过程是个氧化过程，其去除杂质的主要手段是向熔池吹入氧气并加入造渣剂形成熔渣出来。脱碳反应是炼钢过程的主要手段，硅、锰、磷、硫等元素也通过氧化反应去除。炼钢的原料有生铁、废钢、熔剂(石灰石等)、脱氧剂(硅铁、锰铁、铝等)、合金料等。

5. 生铁变成钢材的原因

生铁和钢都是铁的合金，它们的不同点就是含碳量的不同。生铁的含碳量在2%-4.3%之间，而钢的含碳量在2%-0.03之间。生铁炼钢就是降低生铁中的含碳量，其主要反应原理是:C+O2=CO2(条件点燃)，CO2+C=2CO(条件高温)，3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2(条件高温)。或4CO+Fe3O4=3Fe+4CO2(条件高温)

6. 钢的原材料是生铁吗

人类最早使用的铁还真不是人造材料。

毕竟当年的人类没有学会使用焦炭，所以无法有效利用铁矿石。

所以，人类最早的铁器，都是偶尔捡到的天然陨铁来打造的。

至于现代社会，铁早成了工业生产最不可或缺的原料，只靠着天然陨铁，那我们就只能回到原始社会了。

所以，铁也只能是人造材料。

至于铁矿石，那自然是天然材料，而不是钢铁。

7. 生铁变成钢材是化学变化吗

一、钢铁温度达到600度时就会发红，呈暗红色；800度呈现橙红色；900度以上就会呈现橙黄色至亮黄色。

1、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。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。

2、其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。

  扩展资料：

一、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。

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。

二、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。

三、钢铁加热火色与温度之间的关系如下：暗褐色 520——580℃暗红色 580——650℃暗樱色 650——750℃樱红色 750——780℃淡樱红色 780——800℃淡红色 800——830℃桔黄微红 830——850℃

8. 钢能变成铁吗

、钢和铁之间的区别在于碳含量不同。 铁可以通过精炼转化为钢。

2、钢是铁合金的总称，碳质量百分比在0.02％和2.04％之间。 钢的化学成分可以有很大差异。 仅含碳的钢称为碳钢（碳钢）或普通钢。 在实际生产中，钢根据应用通常含有不同的合金元素，例如锰。 镍，钒等;低碳钢：碳含量一般小于0.25％（质量分数）;中碳钢：碳含量一般为0.25％~0.60％（质量分数）;高碳钢：碳含量通常高于0.60％（质量分数）。

3、铁是一种化学元素，其化学符号为Fe，其原子序数为26，是最常用的金属。它是一种过渡金属。它是地壳中第二高的金属元素。

9. 生铁变成钢材的过程

如果是生活在矿区，会经常看到一些铁矿石，这些矿石有的是黄色、有的是红色，甚至有的是黑色，有的结块，有的成粉。

很多人就好奇，这些矿石，最终是如何变成钢铁的？

黑嫂以前在山西生活过十来年，那边铁矿很多，而黑嫂在矿区生活过，为了满足好奇心，还下过那种矿洞非常狭窄的矿口。

后来收废品，也没少跟铁厂打交道，对于这个炼铁的过程，同样也在我的好奇范围之内，就从多方面了解了一下。其实后来自己也跟朋友全伙投过小炼铁炉，但赔了钱。

所以在这里简单说一下这个矿石是如何成铁的，但必须要说明，这都是自己了解到的实际操作，并不是书本上那些数据，所以只是说个过程。

Ⅰ：矿石粉和焦炭粉的第一层提炼

很多人想象里，觉得既然这个铁是铁矿石炼出来的，那么在挖出这些铁矿石后，就该直接投进炼铁炉。其实并不是这样的，前面有不少流程，比如筛选和粉碎啥的。

筛选是为了把里面的石头给挑出来。粉碎后的铁矿粉和焦炭粉按比例掺在一起。需要注意的是，这时候是不进炼铁炉的，要在外面先进行第一步的炼制。

所谓在外面进行第一步炼制，就是把这些粉碎好的铁矿粉和焦炭粉掺好后堆成一堆，在下面点着火，然后让其燃烧，下面用鼓风机吹，长长的一个铁通风口，埋进这一堆原料里，吹的风让焦炭彻底燃烧。

所以我们路过炼铁厂时，会发现里面有一堆一堆冒烟的东西，那些都是在进行第一步炼制的矿石。经过第一步的铁矿石从矿石粉又变成了一块块结在一起的东西，乌黑乌黑的。

这一步过后才能进炼铁炉，将这些东西投入炼铁炉中后，炉里不再添加焦炭，但需要加一种叫“白云石”的矿物，这是一种青白色的石头，质地不硬。投入这种矿物质的原因是为了阻止里面的铁矿成铁水后沾炉子，这种白云石可以起到分离铁水和铁炉的作用。

而里面的达到一定温度后成铁水，这些铁水到一定程度后被倒到外面的模子里，这时候出来的就是生铁，从模子里倒出后，也就是我们常见的“面包铁”。

Ⅱ：从生铁到钢的转变

生铁大多用来直接铸造，比如我们常见的生铁锅、锁等等，这些东西不需要过度锻造，生铁也经不住锻造，主要是韧性太差，它本身太脆。

所以，就需要进一步的炼制来形成熟铁或者是钢材。

而生铁变成钢的过程以及需要的温度，则比矿石变成铁水的温度要高得多，因为这个过程其实也是个过滤的过程。

我们前面说出来的是面包铁，但也有直接炼制成钢的，也就是直接从铁水到钢。这个过程需要个特殊的东西叫“转炉”。啥是转炉呢？就是一个可以转动的炉子。其目的是可以旋转带动里面的铁水，使氧气可以更好更快吹入，靠杂质的氧化放热同时升高温度。

但不要以为这时候出来就成钢了，事实上，出来后，外面的工序非常非常重要，也叫做“炉外精炼”，当然了，这个技术非常复杂，不是三言两语能说清的，整体来说，就是先洗，把钢水和钢液对合着物的冲洗，来达到纯度的一种方法。

然后就是抽气，使钢水面一度达到真空，去除杂质和气泡。接着就是我们常见的操作搅拌了，当然不会是人工搅拌，现在的方法很多。经过这些流程后，钢水已经降温，需要再一次加热，现在的加热和前面不同，现在被加热的钢水纯度已经达到标准。最后就是精炼了，把不同类型的原料喷入钢水中，来达到精炼的目的。

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