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第192章 钢铁时代要到来了

烧结球，烧结是烧结，球是球，两种东西。烧结是指烧结矿，球是指球团矿，两者都是高炉炼铁的原料。就单体而言烧结矿单纯在煤气下有的1500多度可以滴落铁液，有的不行，球团一般1400度可以。

但是要想炼铁就要把烧结矿和球团矿混合起来，因为它俩的杂质一个是碱性的一个是酸性的，需要酸碱中和形成熔点最低的炉渣，炉渣熔化了，剩下的铁也滴落了。

一般高炉就是这样把碱性烧结矿和酸性球团矿加入高炉在1200度就可以软化收缩，在1450多度可以良好的实现渣铁分离，炼出铁来。但是为了保证高炉正常运行一般出铁温度都在1500度左右。

炼铁的原理（怎样从铁矿石中炼出铁）用还原剂将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁。铁氧化物（Fe2o3、Fe3o4、Feo）+还原剂（c、co、h2）铁（Fe。

炼铁的方法有很多，（1）直接还原法，也是非高炉炼铁法。（2）高炉炼铁法。

高炉炼铁的原料及其作用，需要铁矿石，一般烧结矿或者球团矿提供铁元素。冶炼一吨铁大约需要1.5—2吨矿石。

再就是焦碳，冶炼一吨铁大约需要500Kg焦炭。焦炭不仅提供热量，还提供还原剂作料柱的骨架。

还有熔剂，也就是石灰石、白云石、萤石。这些添加剂可以使炉渣熔化为液体，去除有害元素硫。

最后空气也为焦碳燃烧提供氧。炉火温度在500c以下时，炉火呈暗黑色。升至700c时变成紫红色，再升到800~900c时火焰由红变黄。1200c时火焰发亮并逐渐变白，升至3000c时，炉火呈明亮的白色，即所谓“白热化”。温度超过3000c，火焰就会变成蓝色，这是燃烧的温度最高阶段，即“炉火纯青”。

古代炼铁炼铜，温度都要超过1000度，古代甚至能够到达1700度，可以说古代炼铁炼铜的技术在当时是一流顶级技术了。

下面说下淬火，也就是理论上的第一介质淬火。把烧到温度的工件往水或油里一滋，就可以。

第二是双液淬火。用不同的液体淬火，綦毋怀文在造宿铁刀时，浴以五牲之溺，淬以五牲之脂，就是盐淬、油淬的双液淬火。这种淬火产品，硬度合格还是其耐磨和弹性也很好。

第三就是敷土烧刃了。技术本质上还是单一介质淬火，工件外不需要淬火的部位加了含碳泥土进行包裹，需要淬火的部位一般有一层薄的膏剂，通常含有大量的碳氮成分，等膏剂干后，进行淬火。这种做法在唐时还有，之后失传。日本则一直保持了下来。

所谓过去技术落后，其实那是你不懂真正历史，古代人连打铁都可以，不过温度达不到2000度。

古代人即使利用风箱、木炭等冶炼工具，也没有办法让铁的温度达到2000度左右，因为冶炼的技术还是有限的，特别是增加氧气含量。用燃烧木炭的方法才能使铁的温度达到1200度，这几乎是当时能够达到的最高工艺温度。

但是冶炼生铁的技术要求铁是处于液态的，可当时所能达到的1200度工艺温度却不能使纯铁变为液态，因为铁的熔点使1535度。但是古代人们利用聪明才智，在铁中溶入硫、磷、硅、锰等溶料特别是加入碳以后，可以使熔点降至1150度左右，只要选取了适当的器皿和工艺，就可以得到液态生铁。

从使用工具的料质角度进行历史分期，人类首先进入的是石器时代，当时人们只使用那些经过简单加工就能够应用的材料，如兽骨、石块和木头等。

除了少量的铁质陨石和小块天然黄金外，人们最早认识的金属是铜。很可能是人们无意中用含有铜矿物的石头搭建炉灶烧火，由于铜的熔点低，熔化后的铜金属留在灰烬中被人们发现。

这些新物质不同于石器，打磨后会发出诱人的光泽，而且可捶打成薄片和其他形状，适于做装饰品。后来人们又发现铜经过加工可制成切削工具，切割坚硬的物体时锋刃只会变形而不易破损，比石刀、石斧强很多。在古埃及与西亚两河流域，铜器开始得到大量使用。

但是，用纯铜制成的工具和武器不够锋利和牢固，不过人们很快发现，在冶炼铜矿石时混入一定量的锡，制成的青铜则远比纯铜硬得多。还是古埃及与西亚地区最早进入青铜时代。

由于铁的熔点为1150c，比铜高很多，木柴燃烧的温度很难使铁矿石熔化，直到在两河流域才首先出现冶炼生铁技术。

位于小亚细亚的赫梯人是第一个使用铁制武器的民族，他们征服了附近使用青铜武器的其他民族。与此同时，使用铁制武器的多利安人入侵希腊，打败使用青铜武器的原住民，把铁器传入欧洲。

中世纪时，欧洲冶金工匠采用一种能够获得较高温度的熔铁炉，熔融后的铁水灌入铸模，成为铸铁。

炉炼钢是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。

转炉按耐火材料分为酸性和碱性，按气体吹入炉内的部位有顶吹、底吹和侧吹。按气体种类为分空气转炉和氧气转炉。碱性氧气顶吹和顶底复吹转炉由于其生产速度快、产量大，单炉产量高、成本低、投资少，为使用最普遍的炼钢设备。转炉主要用于生产碳钢、合金钢及铜和镍的冶炼。

转炉炼钢的原材料分为金属料、非金属料和气体。金属料包括铁水、废钢、铁合金，非金属料包括造渣料、熔剂、冷却剂，气体包括氧气、氮气、氩气、二氧化碳等。

非金属料是在转炉炼钢过程中为了去除磷、硫等杂质，控制好过程温度而加入的材料。主要有造渣料（石灰、白云石），熔剂（萤石、氧化铁皮），冷却剂（铁矿石、石灰石、废钢），增碳剂和燃料（焦炭、石墨籽、煤块、重油。

精炼是钢包精炼型炉外精炼的简称。其特点是比钢包处理的精炼时间长（约60～180分钟）。具有多种精炼功能，有补偿钢水温度降低的加热装置。

适于各类高合金钢和特殊性能钢种（如超纯钢种）的精炼。真空吹氧脱碳法、真空电弧加热脱气法、钢包精炼法、封闭式吹氩成分微调法等，均属此类。与此类似的还有氩氧脱碳法，不过现在不常用。

惰性气体的处理，向钢液中吹入惰性气体Ar，这种气体本身不参与冶金反应。从钢水中上升的每个小气泡都相当于一个“小真空室”（气泡中h2、N2、co的分压接近于零），具有“气洗”作用。

炉外精炼法生产不锈钢的原理，就是应用不同的co分压下碳铬和温度之间的平衡关系。用惰性气体加氧进行精炼脱碳，可以降低碳氧反应中co分压，在较低温度的条件下，碳含量降低而铬不被氧化。

预合金化是向钢液加入一种或几种合金元素，使其达到成品钢成分规格要求的操作过程称为合金化。多数情况下脱氧和合金化是同时进行的，加入钢中的脱氧剂一部分消耗于钢的脱氧，转化为脱氧产物排出。