钢铁冶炼过程及钢材产品的实用知识
钢铁总结归纳

钢铁总结归纳钢铁是一种重要的合金材料,广泛应用于建筑、制造业和交通运输等领域。
在钢铁的生产、种类和应用方面,我们可以总结归纳如下:1. 钢铁的生产过程钢铁的生产过程包括炼铁和炼钢两个主要步骤。
炼铁是将铁矿石还原为铁的过程,主要方法有高炉法和直接还原法。
炼钢是通过调整炼铁产物中的碳含量,控制其中杂质含量,得到适用于不同用途的钢材。
常用的炼钢方法有平炉法、转炉法和电炉法。
2. 钢铁的分类根据钢铁中碳的含量和其他合金元素的添加,钢铁可分为普通碳钢、合金钢和特殊钢。
普通碳钢是含有较低碳量的钢,具有较高的延展性和可塑性。
合金钢在普通碳钢的基础上加入其他元素,如镍、铬、钼等,以提高其硬度和耐磨性。
特殊钢则指具有特殊用途的钢材,如不锈钢、高速钢和耐火钢等。
3. 钢铁的应用领域由于钢铁具有高强度、良好的可塑性和耐腐蚀性,它在各个领域都有广泛的应用。
在建筑领域,钢铁用于制造梁、柱和桥梁等结构件,以支撑建筑物的重量。
在制造业中,钢铁是制造机械设备的重要材料,如汽车、船舶、航空器等。
此外,钢铁在交通运输、能源工业和家电等领域也有着重要的应用。
4. 钢铁生产对环境的影响尽管钢铁在各个领域有着广泛的应用,但其生产对环境造成了一定的负面影响。
钢铁生产会产生大量的二氧化碳等温室气体,对全球气候变化产生贡献。
此外,钢铁产业还会排放大量的粉尘和废水,对环境造成污染。
因此,降低钢铁生产过程中的能耗和环境污染已成为钢铁企业和政府部门亟待解决的问题。
5. 钢铁行业的未来发展趋势随着经济的发展和技术的进步,钢铁行业也呈现出一些新的发展趋势。
首先,钢铁行业将更加注重绿色、低碳的发展方式,推动节能减排和循环利用。
其次,随着科技的进步,新材料的出现可能会对传统钢铁产业带来一定的冲击。
例如,复合材料和3D打印技术的应用可能会减少对钢铁的需求。
因此,钢铁行业需要不断创新和转型以适应未来的发展需求。
通过对钢铁生产、分类、应用、环境影响和未来发展趋势的归纳总结,我们对钢铁有了更全面的了解。
钢材生产工艺流程

钢材生产工艺流程钢材是一种重要的金属材料,广泛应用于建筑、桥梁、汽车、机械等众多行业。
钢材的生产过程经历了多个步骤和流程,在本文中,我们将详细描述钢材的生产工艺流程,以确保流程清晰且实用。
1. 炼钢炼钢是钢材生产的第一步,其主要目的是将主要原料铁矿石转化为熔融的钢水。
1.1 铁矿石准备铁矿石是炼钢的主要原料,常见的有赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿等。
首先,将铁矿石经过破碎、磨矿等工艺处理,使其细化,并去除其中的杂质。
1.2 炼焦炼焦是将冶金焦炭作为还原剂,将炼钢所需的高炉矿石还原为金属铁的过程,也是炼钢过程中重要的一环。
冶金焦炭由高炉煤炭经过热解、干馏等工艺得到。
1.3 确定配比根据所需钢种的成分要求,将铁矿石、冶金焦炭、石灰石等原料按一定比例混合,形成炼钢原料配料。
1.4 高炉炼制在高炉中进行炼钢过程,主要包括以下几个步骤: - 喷吹煤气与空气:通过喷吹煤气和预热空气,使其与炉内原料充分混合并燃烧,提供高炉所需的高温。
- 进料炉料:将预热、干燥后的炼钢原料连续送入高炉顶部,经由料槽、减压室等设备进入高炉,与上升气流一起下降。
- 返炉煤气再利用:炼钢过程中产生的煤气通过除尘、脱硫等处理后,一部分用于高炉本身的煤气喷吹,一部分作为燃料供热能。
- 熔化还原:由喷吹的煤气和炉料中的还原剂CO燃烧反应,使矿石中的铁氧化物还原为金属铁。
- 渗碳反应:喷吹的煤气中的一氧化碳(CO)与熔融金属铁发生气态反应,使铁中的碳含量达到要求。
- 收集钢水:从高炉底部收集炉料中的熔融金属铁,形成炼钢出钢口,流出钢水,也称为铁水。
2. 制钢经过炼钢工艺,我们得到了熔融的钢水,接下来需要对钢水进行精炼、连铸和热处理等过程,最终得到成品钢材。
2.1 精炼钢水中含有一定的杂质,如硫、磷、氧化物等。
为了提高钢的质量,需要对钢水进行精炼。
常用的精炼方法包括转炉法和电炉法: - 转炉法:将钢水转入转炉内,通过与喷吹的氧气反应,使钢中的杂质氧化并排出。
钢厂常用知识

钢厂常用知识钢铁厂是一个复杂而庞大的工业体系,涉及到众多的工艺、设备和技术。
对于从事钢铁行业的人来说,了解一些常用的知识是非常必要的。
下面就为大家介绍一些钢厂常用的知识。
一、钢铁的生产流程钢铁的生产主要包括炼铁、炼钢和轧钢三个主要环节。
炼铁是将铁矿石、焦炭和石灰石等原料在高炉中进行还原反应,生成铁水。
在这个过程中,焦炭起着提供热量和还原剂的作用,石灰石则用于去除矿石中的杂质。
炼钢是对铁水进行进一步的处理,去除其中的杂质,并调整其成分和温度,以得到符合要求的钢水。
常见的炼钢方法有转炉炼钢和电炉炼钢。
转炉炼钢利用氧气吹炼,去除杂质并提高钢水的质量;电炉炼钢则主要通过电能将废钢等原料熔化并精炼。
轧钢是将钢坯通过轧机轧制成各种形状和规格的钢材,如钢板、钢管、型钢等。
二、钢厂的主要设备1、高炉高炉是炼铁的主要设备,它是一个高大的竖炉,内部温度极高。
高炉的内衬通常由耐火材料构成,以承受高温和化学侵蚀。
2、转炉转炉是炼钢的重要设备,它通过旋转和吹氧来进行炼钢操作。
转炉的容量大小不等,根据钢厂的生产规模而定。
3、电炉电炉主要用于以废钢为原料的炼钢生产,它通过电能产生高温将废钢熔化。
4、连铸机连铸机用于将钢水连续铸造成钢坯,提高生产效率和钢材质量。
5、轧机轧机有多种类型,如热轧机和冷轧机,用于将钢坯轧制成不同规格和形状的钢材产品。
三、钢铁的分类钢铁的种类繁多,常见的分类方式有以下几种:1、按化学成分分类可以分为碳素钢和合金钢。
碳素钢主要由铁和碳组成,合金钢则在碳素钢的基础上添加了其他合金元素,如铬、镍、钼等,以改善钢材的性能。
2、按用途分类包括结构钢、工具钢、特殊性能钢等。
结构钢用于建筑、机械等结构件;工具钢用于制造刀具、模具等;特殊性能钢则具有特殊的物理、化学或力学性能,如不锈钢、耐热钢等。
3、按成型方法分类有铸钢、锻钢、热轧钢和冷轧钢等。
四、钢厂的能源消耗和环保措施钢厂是能源消耗大户,同时也会产生大量的污染物。
九年级炼钢的知识点总结

九年级炼钢的知识点总结炼钢是一项重要的冶金工艺,通过这一过程可以将铁矿石转化为有用的钢材。
在九年级的学习中,我们接触了一些与炼钢相关的知识点,下面我将对这些知识点进行总结。
1. 铁矿石的提取铁矿石是炼钢的原料,常见的铁矿石包括赤铁矿和磁铁矿。
首先,铁矿石需要被开采和破碎成适当的大小。
然后,通过选矿、磁选等方法,去除其中的杂质,获得纯净的铁矿石。
2. 高炉炼铁高炉是炼钢的主要设备,用于将铁矿石转化为生铁。
在高炉中,铁矿石和焦炭被加入到上部,而空气和矿石的还原反应发生在下部。
通过高炉内的高温和化学反应,铁矿石中的氧气被还原,从而得到液态的生铁。
3. 钢铁冶炼生铁中含有过多的碳和其他杂质,需要经过进一步的冶炼过程才能得到合格的钢材。
在钢铁冶炼中,通过氧气吹炼、除碱、调质等方法,控制碳含量和杂质含量,获得所需的钢材品质。
4. 钢的合金化为了获得不同性能的钢材,我们可以将其他合金元素加入到钢中,制成合金钢。
合金钢常见的合金元素有铬、钼、钛等。
钢材中的合金元素可以增加材料的强度、硬度、耐腐蚀性等特性。
5. 钢的热处理钢材在使用过程中可能由于拉伸、冷却等原因产生应力,这会导致零件变形或失去强度。
为了解决这个问题,我们可以进行钢的热处理。
常见的热处理方法有退火、淬火和回火等,通过控制温度和冷却速度,改善钢材的力学性能。
6. 钢材的分类根据用途和成分的不同,钢材可以分为碳素钢、合金钢和不锈钢等。
碳素钢是最基本的钢材,主要由碳和铁组成。
合金钢中添加了合金元素,具有更高的强度和硬度。
不锈钢具有较高的耐腐蚀性,通常在需要抗腐蚀的环境中使用。
总结:炼钢是一项复杂而重要的过程,在我们生活中扮演着重要的角色。
通过铁矿石的提取、高炉炼铁、钢铁冶炼、合金化、热处理和分类等步骤,我们可以获得不同性能的钢材。
了解这些知识点有助于我们更好地理解钢材的制造和应用,为未来的学习和工作打下良好基础。
钢铁是如何炼成的归纳总结

钢铁是如何炼成的归纳总结钢铁作为一种重要的建筑材料和工业原料,在现代社会中扮演着重要的角色。
它的制备过程经历了多个阶段,包括选矿、冶炼、炼钢和加工等。
本文旨在归纳总结钢铁是如何炼成的过程,探讨每个环节的重要性和具体实施方法。
一. 选矿选矿是钢铁制备过程的第一步,其目的是从含有金属矿石的矿石矿石中提取出所需的金属元素。
在选矿过程中,各种物理和化学手段被使用,包括浮选、重选、磁选等。
这些方法可以分离出金属矿石中的有用成分,减少杂质的含量,并为后续的冶炼工艺提供良好的原料基础。
二. 冶炼冶炼是将选矿获得的有价金属矿石进行高温处理的过程,以提取出金属元素。
冶炼过程中主要包含热法冶炼和湿法冶炼两种方法。
热法冶炼主要通过高温将金属矿石还原成金属,其中包括焙烧、熔炼等步骤。
湿法冶炼主要通过化学反应将金属矿石溶解,并通过电解或其他方法析出金属。
在冶炼过程中,温度和化学反应控制是非常重要的,以确保金属的纯度和质量。
三. 炼钢炼钢是将冶炼得到的金属提炼成钢的过程。
钢是一种含碳量在0.02%-2.11%之间的铁碳合金。
在炼钢过程中,常用的方法有转炉法、电炉法和氧气碳梯度法等。
在这些方法中,转炉法是较常用的一种,其将生铁和废钢放入转炉中,在高温下进行溶解和氧化还原反应,去除杂质并控制碳含量,最终得到质量合格的钢材。
四. 加工加工是将炼钢获得的钢材进行进一步处理和加工的过程,以满足特定的用途要求。
加工过程中可以利用各种机械设备,如轧机、剪切机等,对钢材进行切割、折弯、冲压等操作,形成适合实际应用的制品。
同时,加工过程中还可以进行热处理、表面处理等,以改善钢材的性能和外观质量。
综上所述,钢铁的炼制过程包括选矿、冶炼、炼钢和加工等几个关键环节。
每个环节都有其独特的重要性和实施方法。
选矿确保了金属矿石的纯度和质量,冶炼提取了金属元素,炼钢使金属纯净并得到合格钢材,加工使钢材成为实际可用的制品。
只有这些环节的高效运作和严格控制,才能产生优质的钢铁产品,并满足不同领域对钢材的需求。
炼钢流程及合金辅料

钢与生铁的区别: 元素 C Si Mn p s
(2)转炉吹炼
生铁货铸铁(%) 2.5-4.5 0.3-4.0 0.4-2.0 0.015-0.5 0.01-0.1
2.高炉是炼铁的主要设备,使用的原料有铁矿石(包括 烧结矿、球团矿和块矿)、铁水送炼钢厂炼钢; 高炉煤气主 要用来烧热风炉,同时供炼钢厂和轧钢厂使用;高炉渣经水 淬后送水泥厂生产水泥。
炼钢简述
3.炼钢,目前主要有两条工艺路线,即转炉炼钢工艺流 程和电弧炉炼钢流程。通常将“高炉——铁水预处理——转 炉——精炼——连铸”称为长流程,而将“废钢——电弧 炉——精炼——连铸”称为短流程。
硅钙合金牌号及化学成份
牌号 化学成份% Ca Si C Al P S ≥≤
Ca31Si60 31 55-65 1.0 2.4 0.04 0.05 Ca28Si60 28 55-65 1.0 2.4 0.04 0.05 Ca24Si60 24 55-65 1.0 2.5 0.04 0.04 Ca20Si55 20 50-60 1.0 2.5 0.04 0.04
几种常见铁合金
1.硅钙:
硅钙合金是由元素硅、钙和铁组成的复合合金,是一种较为理想的复合脱氧剂、脱硫 剂。被广泛应用于优质钢、低碳钢、不锈钢等钢种和镍基合金、钛基合金等特殊合金的生 产当中;并适合作转炉练钢车间用的增温剂;还可以作铸铁的孕育剂和球墨铸铁生产中的 添加剂。
钙和硅与氧都有很强的亲和力。特别是钙,不仅与氧有极强的亲和力,而且与硫、氮 都有很强的亲和力。所以硅钙合金是一种较理想的复合胶氧剂、脱硫剂。硅合金不仅脱氧 能力强,脱氧产物易于上浮,易于排出,而且还能改善钢的性能,提高钢的塑性、冲击韧 性和流动性。目前硅钙合金可以代替铝进行终脱氧。被应用于优质钢。特殊钢和特殊合金 生产中。例如低碳钢、不锈钢等钢种和镍基合金、钛基合金等特殊合金,均可用硅钙合金作 脱氧剂。硅钙合金也适合作转炉练钢车间用的增温剂,硅钙合金还可用作铸铁的孕育剂和 球墨铸铁生产中的添加剂。
钢的冶炼工艺

钢的冶炼工艺钢冶炼是将铁矿石和其他材料加热至高温并进行化学反应,以制取钢材。
在冶炼过程中,铁矿石中的杂质被去除,同时添加适当的合金元素,使得钢材具有理想的性能。
下面将详细介绍钢的冶炼工艺。
1. 准备原材料冶炼钢材的主要原材料是铁矿石、燃料和还原剂。
铁矿石是钢材的主要来源,主要有赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿等。
燃料一般选择高热值的石油焦、冶金焦等。
还原剂主要有石灰石、焦粉等。
2. 矿石炼铁钢的冶炼过程通常需要通过炼铁来得到铁水。
矿石经过破碎、磨细被送入高炉,与燃料和还原剂一起,通过高温还原反应来获得铁、渣和煤气。
在高炉过程中,矿石的含铁部分被还原成铁,杂质以渣的形式排出。
得到的铁水通过出口孔流入铁水车,被输送到钢铁冶炼车间。
3. 炼钢炼钢是将铁水转化为钢的过程。
铁水首先被倒入转炉或电炉中。
转炉炼钢是一种主要的钢铁冶炼方法,通过高温炼钢转炉内的工作循环,将一部分铁水和废钢等原料注入炉内,在经过氧化、脱硫等反应后,获得预定成分的钢水。
电炉炼钢则是利用电弧的热量将铁水加热并进行电解反应,得到所需的钢水。
4. 精炼炼钢后的钢水还需要进行精炼工艺,以进一步提高钢的纯净度和性能。
常见的精炼方法包括氧气顶吹、真空脱气和脱磷等。
氧气顶吹是通过向钢水中吹入高纯度的氧气,利用氧气与杂质发生的反应将其氧化而去除。
真空脱气则是将钢水置于真空环境下进行处理,以脱除钢水中的氧、氮、氢等元素。
除杂的同时,精炼工艺还可以添加调合剂和合金元素,以调整钢材的性能。
5. 结晶精炼后的钢水被注入连铸机进行结晶过程。
连铸是将熔化的钢水通过结晶器冷却成坯料的过程。
结晶器内部有一套冷却水系统,可以通过冷却水的注入使钢水迅速冷却并结晶。
冷却的钢水成为钢坯,经过切割、定尺等工序,成为标准规格的钢坯。
6. 轧制经过连铸成坯后,钢坯需要进行轧制,以获得所需的钢材产品。
轧制分为粗轧和精轧两个过程。
粗轧是将钢坯经过一系列的轧制机械设备进行压制,使其形状和尺寸逐渐得到调整。
钢铁知识点总结

钢铁知识点总结一、钢铁的制备工艺1. 高炉炼铁工艺:高炉是目前最常见的炼铁设备,其工艺流程主要包括原料配料、炉料装入、炉内还原、熔融出铁、出渣出炉等步骤。
在高炉内,铁矿石、焦炭和石灰石先后装入炉腔,通过高温还原反应,产生熔化的铁水和熔渣。
经过处理,铁水得到冷却、凝固成块体,即为生铁。
2. 钢的炼制工艺:生铁经过炼钢工艺处理后得到钢。
炼钢工艺主要包括转炉法、电弧炉法、吹氧底吹转炉法等。
转炉法是最早的炼钢方法,电弧炉法是常用的炼钢方法,吹氧底吹转炉法是一种高效的炼钢方法。
这些工艺均以生铁或废钢为原料,在高温条件下,通过氧化还原反应,控制铁中碳等杂质含量,制得各种规格的钢材。
3. 热轧工艺:热轧是将钢锭或钢坯进行预热,然后通过轧制设备进行加热轧制,最终得到板材、型材等半成品。
在热轧工艺中,可根据需要进行粗轧、精轧、整形等工序,以获得规格合格的钢材产品。
4. 冷轧工艺:冷轧是将热轧后的钢材通过冷轧设备进行再加工,以获得更高的表面质量和尺寸精度。
冷轧工艺包括冷轧板、冷轧带、冷轧型材等,这些产品常用于汽车、电器、建筑等领域。
二、钢铁的性能特点1. 钢铁的力学性能:钢铁具有优良的机械性能,包括强度、韧性、塑性等。
不同的钢材根据成分和工艺不同,其力学性能也有所差异。
2. 钢铁的耐腐蚀性:钢铁在空气、水和化学介质中容易产生腐蚀现象。
为了提高钢铁的耐腐蚀性,可采用镀锌、镀铬、喷漆等表面处理手段,或者选择具有较高耐蚀性能的合金钢。
3. 钢铁的热处理性:通过控制钢材的加热、保温和冷却过程,可以改变钢的组织和性能。
常见的热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火等,可分别用于提高钢的韧性、硬度、强度等性能。
4. 钢铁的可加工性:钢铁在制造加工过程中,容易切削、锻造、焊接、冲压等加工,且加工后的产品表面质量良好,尺寸精度高。
5. 钢铁的磁性:钢铁是一种铁磁材料,一般情况下具有磁性,但也可以通过掺杂和热处理等方法获得非磁性的钢材。
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钢铁基础知识入门一、原材料钢的源头是铁矿砂,即铁元素(Fe)在自然界中的存在形式,纯粹的铁在自然界中是不存在的,铁矿砂主要分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿三种,这些都是铁的氧化物,不同之处在于它们的氧化方式。
铁矿砂中的含铁量越高越好,理论上铁矿砂中的最高含铁量在72%左右,含铁量在60%以上称为富铁矿。
铁矿砂先在熔炉内还原成铁(铣铁),再送入炼钢炉内脱碳精炼成钢,废钢也可在炼钢炉熔炼再生。
一般钢铁依使用用途制成性质、形状各异的商品,既所谓的钢铁制品。
通常钢铁制品是将铁矿石还原,熔解成铣铁(炼铣),铣铁精炼成钢(炼钢),钢再轧延、加工后制成各种钢铁制品,广义的钢铁制品包含铸铁、铸钢、锻造钢品及钢材加工的制品。
在讨论钢铁的原料之前,我们先要弄清楚,究竟钢和铁有什么不同?是否有不同的成份呢?在日常生活上大家总是把钢和铁联在一起称为“钢铁”,可见钢和铁应该是一种物质才对;事实上,由科学的眼光来看,钢和铁是有少许不同的,它们的主要成份都是铁元素,只是所含的碳元素量不同。
我们通常以碳的含量在2%以上的叫“生铁”,低于这个数值的叫“钢”。
因此,在冶炼钢铁的过程中,含铁的矿石先在鼓风炉(blast furnace)(高炉)中被冶炼成熔融生铁,而后熔融生铁再放到炼钢炉(steel making furnace)中精炼成钢。
生产钢铁所需要的原料分成四大类来分别讨论:第一类讨论的是各种含有铁质的矿石原料;第二类是煤和焦炭;第三类则讨论在冶炼的过程中用来制造熔碴(slag)的熔剂(或称助熔剂flux),如石灰石等;最后一类是各种辅助原料,如废钢料(scrap)、氧气等。
二、铁矿石种类及分布在理论上来说,凡是含有铁元素或铁化合物的矿石都可以叫做铁矿石。
但是,在工业上或者商业上来说,铁矿石不但是要含有铁的成份,而且必须有利用的价值才行。
可是,由于很难绝对性的判定一个矿石是否有利用价值,所以在工业上很难订立一个铁矿石的标准。
举例来说,欧洲所产的铁矿品质很差,而且含铁量很低,只是因为他们找不到好的矿石,所以他们就把这种矿石称为铁矿石;而澳洲目前因为品质好含铁量高的矿石存量很多,所以像欧洲所用的那种矿石在澳洲已经认为毫无价值。
那么,在欧洲所使用的铁矿石,在美国就不被钢铁业界认为是铁矿石了。
再譬如说,在过去被认为含铁量太低没有利用价值的矿石,由于现在工业技术的进步,发展出许多廉价的方法来富化矿石中铁的成份,于是这些含铁量低的矿石也就成为有价值的铁矿石了。
于是,我们归纳出一个结论,就是在工业上对于铁矿石判定的标准是随着地区性的供求关系、工业技术水准的改变及交通运输的状况而改变的。
以目前的标准来看,矿石中的平均含铁量大约在25%以上,才被称为有利用价值的铁矿石。
铁都是以化合物的状态存在于自然界中,尤其是以氧化铁的状态存在的量特别多。
现在将几种比较重要的铁矿石提出来说明:(前三种是主要种类)(1)磁铁矿(Magnetite)是一种氧化铁的矿石,主要成份为Fe3O4,是Fe2O3和FeO的复合物,呈黑灰色,比重大约5.15左右,含Fe 72.4%,O 27.6%,具有磁性。
在选矿(Beneficiation)时可利用磁选法,处理非常方便;但是由于其结构细密,故被还原性较差。
经过长期风化作用后即变成赤铁矿。
(2)赤铁矿(Hematite)也是一种氧化铁的矿石,主要成份为Fe2O3,呈暗红色,比重大约为5.26,含Fe 70%,O 30%,是最主要的铁矿石。
由其本身结构状况的不同又可分成很多类别,如赤色赤铁矿(Red Hematite)、镜铁矿(Specularhematite)、云母铁矿(Micaceous hematite)、粘土质赤铁(Red Ocher)等。
(3)褐铁矿(Limonite)这是含有氢氧化铁的矿石。
它是针铁矿(Goethite)HFeO2和鳞铁矿(Lepidocrocite)FeO(OH)两种不同结构矿石的统称,也有人把它主要成份的化学式写成m Fe2O3nH2O,呈现土黄或棕色,含有Fe约62%,O 27%,H2O 11%,比重约为3.6~4.0,多半是附存在其它铁矿石之中。
(4)菱铁矿(Siderite)是含有碳酸铁的矿石,主要成份为FeCO3,呈现青灰色,比重在3.8左右。
这种矿石多半含有相当多数量的钙盐和镁盐。
由于碳酸根在高温约800~900℃时会吸收大量的热而放出二氧化碳,所以我们多半先把这一类矿石加以焙烧之后再加入鼓风炉。
(5)铁的硅酸盐矿(Silicate Iron)此类矿石是一种复合盐,没有一定的化学式,成份的变化很大,一般呈现深绿色,比重为3.8左右,含铁成份很低,是一种较差的铁矿石。
(6)硫化铁矿(Sulphide iron)这种矿石含有FeS2,含Fe只有46.6%而S的含量达到53.4%。
呈现灰黄色,比重大约为4.95~5.10。
由于这种矿石常常含有许多其它较贵重的金属如铜(Copper)、镍(Nickel)、锌(Zinc)、金(Gold)、银(Silver)等,所以常被用做他种金属冶炼工业的原料;又由于它含有大量的硫,所以常被用来提制硫磺,铁反而变成了副产品,所以事实上已不能称为铁矿石。
铁在地球表面,分布非常广泛,而且存量也极为丰富,几乎所有的岩石和动植物的残骸之中都含有少许铁的成份;根据地质学家的估计,地壳中大约有4~5%是铁的元素。
虽然这许多含铁的物质中只有极少部份是具有价值的铁矿石,但是它的存量已经是极为丰富。
对于地球上铁矿石贮存量的估计,目前没有一个可以确信的数字。
目前已经被发现的主要产铁矿国有美国、加拿大、巴西、澳洲、南非、印度、法国、英国、瑞典、西班牙、苏俄、中国、委内瑞拉等。
中国铁矿资源有两个特点:一是贫矿多,贫矿出储量占总储量的80%;二是多元素共生的复合矿石较多。
此外矿体复杂,有些贫铁矿床上部为赤铁矿,下部为磁铁矿。
(1)东北地区铁矿东北的确铁矿主要是鞍山矿区,它是目前我国储量开采量最大的矿区,大型矿体主要分布在辽宁省的鞍山(包括大弧山、樱桃园、东西鞍山、弓长岭等)、本溪(男芬、歪头山、通远堡等),部分矿床分布在吉林省通化附近。
鞍山矿区是鞍钢、本钢的主要原料基地。
鞍山矿区矿石的主要特点:1)除极少富矿外,约占储量的98%为贫矿,含铁量20~40%,平均30%左右。
必须经过选矿处理,精选后含铁量可达60%以上。
2)矿石矿物以磁铁矿和赤铁矿为主,部分为假象赤铁矿和半假象赤铁矿。
其结构致密坚硬,脉石分布均匀而致密,选矿比较困难,矿石的还原性较差。
3)脉石矿物绝大部分是由石英石组成的,SiO2在40~50%。
但本溪通远堡铁矿为自溶性矿石,其碱度(Ca+Mg/SiO2)在1以上。
且含锰1.29~7.5%可代替锰矿使用。
4)矿石含S、P杂质很少,本溪男芬铁矿含P很低,是冶炼优质生铁的好原料。
(2)华北地区铁矿主要分布在河北省宣化、迁安和邯郸、邢台地区的武安、矿山村等的地区以及内蒙和山西各地。
是首钢、包钢、太钢和邯郸、宣化及阳泉等钢铁厂的原料基地。
迁滦矿区矿石为鞍山式贫磁铁矿,含酸性脉石,S、P杂质少,矿石的可选性好。
邯邢矿区主要是赤铁矿和磁铁矿,矿石含铁量在40%-55%之间,脉石中含有一定的碱性氧化物,部分矿石S高。
(3)中南地区铁矿中南地区铁矿以湖北大冶铁矿为主,其他如湖南的湘潭,河南省的安阳、舞阳,江西和广东省的海南岛等地都有相当规模的储量,这些矿区分别成为武钢、湘钢及本地区各大中型高炉的原料供应基地。
大冶矿区是我国开采最早的矿区之一,主要包括铁山、金山店、成潮、灵乡等矿山,储量比较丰富。
矿石主要是铁铜共生矿,铁矿物主要为磁铁矿,其次是赤铁矿,其他还有黄铜矿和黄铁矿等。
矿石含铁量40-50%,最高的达54-60%。
脉石矿物有方解石、石英等,脉石中含SiO28%左右,有一定的溶剂性(CaO/SiO2为0.3左右),矿石含P低,(一般0.027%),含S高且波动很大(0.01-1.2%),并含有Cu(0.2-1.0%)和Co(0.013%-0.025%)等含有色金属。
矿石的还原性较差,矿石经烧结、球团造块后入高炉冶炼。
(4)华东地区铁矿华东地区铁矿产区主要是自安徽省芜湖至江苏南京一带的凹山,南山、姑山、桃冲、梅山、凤凰山等矿山。
此外还有山东的金岭镇等地也有相当丰富的铁矿资源储藏,是马鞍山钢铁公司及其他一些钢铁企业原料供应基地。
芜宁矿区铁矿石主要是赤铁矿,其次是磁铁矿,也有部分硫化矿如黄铜矿和黄铁矿。
铁矿石品位较高,一部分富矿(含Fe50%-60%)可直接入炉冶炼,一部分贫矿要经选矿精选、烧结造块后供高炉使用。
矿石的还原性较好。
脉石矿物为石英、方解石、磷灰石和金红石等,矿石中含S、P杂质较高(含P一般为0.5%,最高可达1.6%,梅山铁矿含S平均可达2%-3%),矿石有一定的溶剂性(如凹山及梅山的富矿中平均碱度可达0.7-0.9),部分矿石含V,Ti及Cu 等有色金属。
(5)其他地区铁矿除上述各地区铁矿外,我国西南地区、西北地区各省,如四川、云南、贵州、甘肃、新疆、宁夏等地都有丰富的不同类型的铁矿资源,分别为攀钢、重钢和昆钢等大中型钢铁厂高炉生产的原料基地。
三、钢材的生产工艺碳素钢的定义及钢中五元素含碳2%以下的铁碳合金称为钢。
碳素钢中的五元素是指化学成份中的主要组成物,即C、Si、Mn、S、P(碳、硅、锰、硫、磷)。
其次是在炼钢过程中不可避免地会混入气体,含O、H、N(氧、氢、氮)。
此外,用铝-硅脱氧镇静工艺中,必然在钢水中含有Al,当Als (酸溶铝)≥0.020%时,还有细化晶粒的作用。
化学元素对钢性能的影响1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。
如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。
硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。
在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。
硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。
含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。
硅量增加,会降低钢的焊接性能。
3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。
在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。