鋼材的生產(chǎn)要經(jīng)過“煉鐵—煉鋼—軋材”三個(gè)階段,基本過程是通過高爐將鐵礦石冶煉成生鐵,再通過轉(zhuǎn)爐、電爐等將生鐵、廢鋼等冶煉成為粗鋼,再經(jīng)過軋機(jī)軋制成我們常見的鋼材產(chǎn)品。
高爐煉鐵:所謂高爐煉鐵即通過高爐將鐵礦石、焦炭等冶煉為生鐵的過程,生產(chǎn)1噸生鐵大約需要1.6噸鐵礦石和0.4噸焦炭。其中,焦炭的主要作用是提供熱量與從鐵礦石中還原出鐵。生鐵即為含碳量大于2%的鐵碳合金,生鐵堅(jiān)硬、耐磨、鑄造性好,但生鐵脆,不能鍛壓。
根據(jù)生鐵里碳存在形態(tài)的不同,可以將生鐵分為煉鋼生鐵、鑄造生鐵和球墨鑄鐵等。其中,僅煉鋼生鐵可以用來煉鋼,煉鋼生鐵占生鐵總量的80%以上。
煉鋼生鐵:煉鋼生鐵里的碳主要以碳化鐵的形態(tài)存在,其斷面呈白色,通常又叫白口鐵。這種生鐵性能堅(jiān)硬而脆,是煉鋼的原料。
鑄造生鐵:鑄造生鐵中的碳以片狀的石墨形態(tài)存在,因其斷口為灰色,又叫灰口鐵。由于石墨質(zhì)軟,具有潤(rùn)滑作用,因而鑄造生鐵具有良好的切削、耐磨和鑄造性能。但它的抗位強(qiáng)度不夠,故不能鍛軋,只能用于制造各種鑄件,如鑄造各種機(jī)床座、鐵管等。
球墨鑄鐵:球墨鑄鐵里的碳以球形石墨的形態(tài)存在,其機(jī)械性能遠(yuǎn)勝于灰口鐵而接近于鋼,它具有優(yōu)良的鑄造、切削加工和耐磨性能,有一定的彈性,廣泛用于制造曲軸、齒輪、活塞等鑄件以及多種機(jī)械零件。
另外,生鐵也可分為普通生鐵和合金生鐵,前者包括煉鋼生鐵和鑄造生鐵,后者主要是錳鐵和硅鐵。合金生鐵可以作為煉鋼的輔助材料,如脫氧劑、合金元素添加劑等。