钢铁是怎么形成的

钢铁是怎么形成的
钢铁是怎么形成的：
钢铁生产过程包括从矿石原料的冶炼至生产出钢材的各个工序，大体可分为炼铁工序、炼钢工序和轧钢工序。

我们把这种生产过程叫做钢铁联合生产过程。

用这种过程生产钢材的企业叫做钢铁联合企业。

钢铁联合生产过程，除了上述三个主要过程外，还有原料处理，炼焦、煤气、蒸汽、电力、水、运输等辅助设备。

在我国某些联合企业中，还把矿山开采、选矿等工序也包括在内。

下面就对三个主要工序作一简要介绍。

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。

初轧生产是位于炼钢到成品轧制生产流程的中间环节，其任务是把从炼钢; "送来的钢锭锭加热并均热到轧制温度，冉轧制成形状符合要求的钢坯，提供给后续轧制厂。

钢坯主要冇：板坏--板形钢坯(厚度大于45mm);薄板坏--板形钢坯(厚度小于45mm); 大方-
-方形大断面(断面尺寸大于丨30mm);小方坯方形小断面(断面尺寸小P丨30mm);
异形坯--轧大型材之用;圆棒坏--圆钢。

带钢热轧工序主要足生产热轧板卷，供冷轧或经精整后：直接出厂销售。

由加热炉出来的板坯，首先由立式破鳞机进行立轧，以破碎板坯在炉内生成的氧化铁皮，同时对板坯的宽度进行调整，然后由几架粗轧机将其轧制到30mm
左右。

粗轧得到的板坯由中间辊道送至精轧机组，先用切头飞剪把头尾低温异形部分切掉，冉用除鳞高压水喷嘴除去表面氧化铁皮，然后进入精轧机组(6～7架)连续轧制成所需厚度的带钢。

带钢冷轧工序是继热轧以后的薄板轧制加工。

它的工艺过程是相当复杂的，包括酸洗、轧制、热处理、表面处理、精整等。

其主要目的是将热轧带钢在常温下进一步髙精度地加工成厚度均匀、板形良好、具有一定机械性能的薄板，并要保证其表面具有一定光洁度。

工业发达国家都拥有大量现代化钢管生产设备，其中主要是自动轧管机和周期式轧管机。

利用带钢冷弯成型、焊接得到直缝焊管或嫘旋缝焊管，在气液输送中得到广泛的应用。

中小直径钢管生产仍以热轧为主，借助张力减径机扩大其品种和规格范围。

钢铁的分类：
按碳的含量分
铁碳合金分为钢与生铁两大类，钢是含碳量为0.03%～2%的铁碳合金。

碳钢是最常用的普通钢，冶炼方便、加工容易、价格低廉，而且在多数情况下能满足使用要求，所以应用十分普遍。

按含碳量不同，碳钢又分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。

随含碳量升高，碳钢的硬度增加、韧性下降。

合金钢又叫特种钢，在碳钢的基础上加入一种或多种合金元素，使钢的组织结构和性能发生变化，从而具有一些特殊性能，如高硬度、高耐磨性、高韧性、耐腐蚀性，等等。

经常加入钢中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。

合金钢的资源相当丰富，除Cr、Co不足,Mn品位较低外,W、Mo、V、Ti和稀土金属储量都很高。

21世纪初，合金钢在钢的总产量中的比例将有大幅度增长。

含碳量2%～4.3%的铁碳合金称生铁。

生铁硬而脆，但耐压耐磨。

根据生铁中碳存在的形态不同又可分为白口铁、灰口铁和球墨铸铁。

白口铁中碳以Fe3C 形态分布，断口呈银白色，质硬而脆，不能进行机械加工，是炼钢的原料，故又称炼钢生铁。

碳以片状石墨形态分布的称灰口铁，断口呈银灰色，易切削，易铸，耐磨。

若碳以球状石墨分布则称球墨铸铁，其机械性能、加工性能接近于钢。

在铸铁中加入特种合金元素可得特种铸铁，如加入Cr,耐磨性可大幅度提高，在特种条件下有十分重要的应用。

钢铁中碳的来源：炼铁的原料之一是铁矿石，铁矿石主要成份是Fe2O3,没有碳。

炼铁的原料之二是焦碳。

炼铁过程部分焦碳留在了铁水中，导致铁水中含碳。

钢铁的生产由铁矿石炼生铁。

由生铁作原料炼钢，炼钢的过程主要是除碳的过程.还不能将碳除尽，钢需要有一定量的碳，性能才达到最佳。

按化学成分分
一、碳素钢碳素钢是指钢中除铁、碳外，还含有少量锰、硅、硫、磷等元素的铁碳合金，按其含碳量的不同，可分为：
⑴低碳钢--含碳量wc≤0.25%。

⑵中碳钢--含碳量wc>0.25%～0.61%。

⑶高碳钢--含碳量wc>0.60%高碳钢一般在军工业和工业医疗业比较多。

二、合金钢为了改善钢的性能，在冶炼碳素钢的基础上，加入一些合金元素而炼成的钢，如铬钢、锰钢、铬锰钢、铬镍钢等。

按其合金元素的总含量，可分为：
⑴低合金钢--合金元素的总含量≤5%。

⑵中合金钢--合金元素的总含量5%～10%。

⑶高合金钢--合金元素的总含量>10%。

按冶炼设备分
⑴转炉钢用转炉吹炼的钢，可分为底吹、侧吹、顶吹和空气吹炼、纯氧吹练等转炉钢;根据炉衬的不同，又分酸性和碱性两种。

⑵平炉钢用平炉炼制的钢，按炉衬材料的不同分为酸性和碱性两种，一般平炉钢多为碱性。

⑶电炉钢用电炉炼制的钢，有电弧炉钢、感应炉钢及真空感应炉钢等。

工业上大量生产的，是碱性电弧炉钢。

按脱氧程度分
⑴沸腾钢属脱氧不完全的钢，浇注时在钢锭模里产生沸腾现象。

其优点是冶炼损耗少、成本低、表面质量及深冲性能好;缺点是成分和质量不均匀、抗腐蚀性和力学强度较差，一般用于轧制碳素结构钢的型钢和钢板。

⑵镇静钢属脱氧完全的钢，浇注时在钢锭模里钢液镇静，没有沸腾现象。

其优点是成分和质量均匀;缺点是金属的收得率低，成本较高。

一般合金钢和优质碳素结构钢都为镇静钢。

⑶半镇静钢脱氧程度介于镇静钢和沸腾钢之间的钢，因生产较难控制，产量不多。

按钢的品质分
⑴普通钢钢中含杂质元素较多，含硫量ws一般≤O.05%，含磷量
wP≤0.045%，如碳素结构钢、低合金结构钢等。

⑵优质钢钢中含杂质元素较少，含硫及磷量ws、wp,一般均≤0.04%，如优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢和合金工具钢、弹簧钢、轴承钢等。

⑶高级优质钢钢中含杂质元素极少，含硫量ws一般≤O.03%，含磷量
wP≤0.035%，如合金结构钢和工具钢等。

高级优质钢在钢号后面，通常加符号“A”或汉字“高”以便识别。

按钢的用途分
一、结构钢
⑴建筑及工程用结构钢简称建造用钢，它是指用于建筑、桥梁、船舶、锅炉或其他工程上制作金属结构件的钢。

如碳素结构钢、低合金钢、钢筋钢等。

⑵机械制造用结构钢--是指用于制造机械设备上结构零件的钢。

这类钢基本上都是优质钢或高级优质钢，主要有优质碳素结构钢、合金结构钢、易切结构钢、弹簧钢、滚动轴承钢等。

二、工具钢
一般用于制造各种工具，如碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢等。

按用途又可分为刃具钢、模具钢、量具钢。

三、特殊钢
具有特殊性能的钢，如不锈耐酸钢、耐热不起皮钢、高电阻合金、耐磨钢、磁钢等。

四、专业用钢
这是指各个工业部门专业用途的钢，如汽车用钢、农机用钢、航空用钢、化工机械用钢、锅炉用钢、电工用钢、焊条用钢等。

按加工形式分
⑴铸钢铸钢是指采用铸造方法而生产出来的一种钢铸件。

铸钢主要用于制造一些形状复杂、难于进行锻造或切削加工成形而又要求较高的强度和塑性的零件。

⑵锻钢锻钢是指采用锻造方法而生产出来的各种锻材和锻件。

锻钢件的质量比铸钢件高，能承受大的冲击力作用，塑性、韧性和其他方面的力学性能也
都比铸钢件高，所以凡是一些重要的机器零件都应当采用锻钢件。

⑶热轧钢热轧钢是指用热轧方法而生产出来的各种热轧钢材。

大部分钢材都是采用热轧轧成的，热轧常用来生产型钢、钢管、钢板等大型钢材，也用于轧制线材。

⑷冷轧钢冷轧钢是指用冷轧方法而生产出来的各种冷轧钢材。

与热轧钢相比，冷轧钢的特点是表面光洁、尺寸精确、力学性能好。

冷轧常用来轧制薄板、钢带和钢管。

⑸冷拔钢冷拔钢是指用冷拔方法而生产出来的各种冷拔钢材。

冷拔钢的特点是：精度高、表面质量好。

冷拔主要用于生产钢丝，也用于生产直径在50mm 以下的圆钢和六角钢，以及直径在76mm以下的钢管。