钢材的原材料与生产工艺.pptx

钢材的原材料与生产工艺;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6;0%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(ste;el 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(sl*g)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Fe;2O3，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(Sid;erite)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(S;ilicate 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(C