鋼鐵是怎麼形成的

　　我國有名的鋼鐵廠有上海寶鋼集團公司、首鋼總公司、鞍山鋼鐵集團公司等，都是一流的鋼鐵工廠。鋼鐵即鐵碳合金，它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。那麼你對於鋼鐵知道多少呢?下面由小編為你詳細介紹。

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　　鋼鐵生產過程包括從礦石原料的冶煉至生產出鋼材的各個工序，大體可分為鍊鐵工序、 鍊鋼工序和軋鋼工序。我們把這種生產過程叫做鋼鐵聯合生產過程。用這種過程生產鋼材的 企業叫做鋼鐵聯合企業。

　　鋼鐵聯合生產過程，除了上述三個主要過程外，還有原料處理，煉焦、煤氣、蒸汽、電 力、水、運輸等輔助裝置。在我國某些聯合企業中，還把礦山開採、選礦等工序也包括在內。

　　下面就對三個主要工序作一簡要介紹。

　　一、鍊鐵工序

　　現代鋼鐵聯合企業的鍊鐵工序，是由高爐、燒結機和煉焦爐為主體裝置構成的。其核心 是高爐，其中包括熱風爐和鼓風等輔助裝置。這些裝置在生產生鐵的同時，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、鍊鋼工序

　　鍊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，在鍊鋼爐內通過氧化、脫 碳及造渣過程，降低有害元素，冶煉出符合要求的鋼水。

　　目前鍊鋼的方法主要有三種，即平爐鍊鋼法、轉爐鍊鋼法、電爐鍊鋼法。其中氧氣頂吹 轉爐和電爐鍊鋼發展得較快。特別是純氧頂吹轉爐鍊鋼法，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。採用這種鍊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。軋製是 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。

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

　　初軋生產是位於鍊鋼到成品軋製生產流程的中間環節，其任務是把從鍊鋼; "送來的鋼錠錠加熱並均熱到軋製溫度，冉軋製成形狀符合要求的鋼坯，提供給後續軋製廠。鋼坯主要冇： 板壞--板形鋼坯***厚度大於45mm***;薄板壞--板形鋼坯***厚度小於45mm***; 大方-

　　-方形大斷面***斷面尺寸大於丨30mm***;小方坯 方形小斷面***斷面尺寸小P丨30mm***;

　　異形坯--軋大型材之用;圓棒壞--圓鋼。

　　帶鋼熱軋工序主要足生產熱軋板卷，供冷軋或經精整後：直接出廠銷售。由加熱爐出來的 板坯，首先由立式破鱗機進行立軋，以破碎板坯在爐內生成的氧化鐵皮，同時對板坯的寬度 進行調整，然後由幾架粗軋機將其軋製到30mm左右。粗軋得到的板坯由中間輥道送至精軋 機組，先用切頭飛剪把頭尾低溫異形部分切掉，冉用除鱗高壓水噴嘴除去表面氧化鐵皮，然 後進入精軋機組***6～7架***連續軋製成所需厚度的帶鋼。

　　帶鋼冷軋工序是繼熱軋以後的薄板軋製加工。它的工藝過程是相當複雜的，包括酸洗、 軋製、熱處理、表面處理、精整等。其主要目的是將熱軋帶鋼在常溫下進一步髙精度地加工 成厚度均勻、板形良好、具有一定機械效能的薄板，並要保證其表面具有一定光潔度。

　　工業發達國家都擁有大量現代化鋼管生產裝置，其中主要是自動軋管機和週期式軋管 機。利用帶鋼冷彎成型、焊接得到直縫焊管或嫘旋縫焊管，在氣液輸送中得到廣泛的應用。

　　中小直徑鋼管生產仍以熱軋為主，藉助張力減徑機擴大其品種和規格範圍。

　　鋼鐵的分類：

　　按碳的含量分

　　鐵碳合金分為鋼與生鐵兩大類，鋼是含碳量為0.03%～2%的鐵碳合金。

　　碳鋼是最常用的普通鋼，冶煉方便、加工容易、價格低廉，而且在多數情況下能滿足使用要求，所以應用十分普遍。按含碳量不同，碳鋼又分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。隨含碳量升高，碳鋼的硬度增加、韌性下降。合金鋼又叫特種鋼，在碳鋼的基礎上加入一種或多種合金元素，使鋼的組織結構和效能發生變化，從而具有一些特殊效能，如高硬度、高耐磨性、高韌性、耐腐蝕性，等等。經常加入鋼中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。合金鋼的資源相當豐富，除Cr、Co不足,Mn品位較低外,W、Mo、V、Ti和稀土金屬儲量都很高。21世紀初，合金鋼在鋼的總產量中的比例將有大幅度增長。

　　含碳量2%～4.3%的鐵碳合金稱生鐵。生鐵硬而脆，但耐壓耐磨。根據生鐵中碳存在的形態不同又可分為白口鐵、灰口鐵和球墨鑄鐵。白口鐵中碳以Fe3C形態分佈，斷口呈銀白色，質硬而脆，不能進行機械加工，是鍊鋼的原料，故又稱鍊鋼生鐵。碳以片狀石墨形態分佈的稱灰口鐵，斷口呈銀灰色，易切削，易鑄，耐磨。若碳以球狀石墨分佈則稱球墨鑄鐵，其機械效能、加工效能接近於鋼。在鑄鐵中加入特種合金元素可得特種鑄鐵，如加入Cr,耐磨性可大幅度提高，在特種條件下有十分重要的應用。

　　鋼鐵中碳的來源：鍊鐵的原料之一是鐵礦石，鐵礦石主要成份是Fe2O3,沒有碳。

　　鍊鐵的原料之二是焦碳。

　　鍊鐵過程部分焦碳留在了鐵水中，導致鐵水中含碳。

　　鋼鐵的生產 由鐵礦石煉生鐵。

　　由生鐵作原料鍊鋼，鍊鋼的過程主要是除碳的過程.還不能將碳除盡，鋼需要有一定量的碳，效能才達到最佳。

　　按化學成分分

　　一、碳素鋼 碳素鋼是指鋼中除鐵、碳外，還含有少量錳、矽、硫、磷等元素的鐵碳合金，按其含碳量的不同，可分為：

　　⑴低碳鋼--含碳量wc≤0.25%。

　　⑵中碳鋼--含碳量wc>0.25%～0.61%。

　　⑶高碳鋼--含碳量wc>0.60%高碳鋼一般在軍工業和工業醫療業比較多。

　　二、合金鋼為了改善鋼的效能，在冶煉碳素鋼的基礎上，加入一些合金元素而煉成的鋼，如鉻鋼、錳鋼、鉻錳鋼、鉻鎳鋼等。按其合金元素的總含量，可分為：

　　⑴低合金鋼--合金元素的總含量≤5%。

　　⑵中合金鋼--合金元素的總含量5%～10%。

　　⑶高合金鋼--合金元素的總含量>10%。

　　按冶煉裝置分

　　⑴轉爐鋼 用轉爐吹煉的鋼，可分為底吹、側吹、頂吹和空氣吹煉、純氧吹練等轉爐鋼;根據爐襯的不同，又分酸性和鹼性兩種。

　　⑵平爐鋼 用平爐煉製的鋼，按爐襯材料的不同分為酸性和鹼性兩種，一般平爐鋼多為鹼性。

　　⑶電爐鋼 用電爐煉製的鋼，有電弧爐鋼、感應爐鋼及真空感應爐鋼等。工業上大量生產的，是鹼性電弧爐鋼。

　　按脫氧程度分

　　⑴沸騰鋼屬脫氧不完全的鋼，澆注時在鋼錠模裡產生沸騰現象。其優點是冶煉損耗少、成本低、表面質量及深衝效能好;缺點是成分和質量不均勻、抗腐蝕性和力學強度較差，一般用於軋製碳素結構鋼的型鋼和鋼板。

　　⑵鎮靜鋼屬脫氧完全的鋼，澆注時在鋼錠模裡鋼液鎮靜，沒有沸騰現象。其優點是成分和質量均勻;缺點是金屬的收得率低，成本較高。一般合金鋼和優質碳素結構鋼都為鎮靜鋼。

　　⑶半鎮靜鋼脫氧程度介於鎮靜鋼和沸騰鋼之間的鋼，因生產較難控制，產量不多。

　　按鋼的品質分

　　⑴普通鋼 鋼中含雜質元素較多，含硫量ws一般≤O.05%，含磷量wP≤0.045%，如碳素結構鋼、低合金結構鋼等。

　　⑵優質鋼 鋼中含雜質元素較少，含硫及磷量ws、wp,一般均≤0.04%，如優質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素工具鋼和合金工具鋼、彈簧鋼、軸承鋼等。

　　⑶高階優質鋼 鋼中含雜質元素極少，含硫量ws一般≤O.03%，含磷量wP≤0.035%，如合金結構鋼和工具鋼等。高階優質鋼在鋼號後面，通常加符號“A”或漢字“高”以便識別。