㈠ 我国发明生铁冶炼技术是在什么时候
目前中国最早的陨铁文物是1972年在河北藁城台西村商代中期(公元前13世纪中期)遗址中发内现的铁刃青铜钺.这件容古兵器,经全面的科学考查,确定刃部是陨铁加热锻造成的.它表明我国商代人们已掌握一定水平的锻造技术和对铁的认识,熟悉铁加工性能,并认识铁与青铜在性质上的差别.但那时人们还不会利用铁矿石炼铁,而铁陨石又很少,所以当时的铁制品是十分珍贵的物品.
我国用铁矿石直接炼铁,早期的方法是块炼铁,后来用竖炉炼铁.在春秋时代晚期(公元前6世纪)已炼出可供浇铸的液态生铁,铸成铁器,应用于生产,并发明了铸铁柔化术.这一发明加快了铁器取代铜器等生产工具的历史进程.战国冶铁业兴盛,生产的铁器制品以农具、手工工具为主,兵器则青铜、钢、铁兼而有之.据记载,今山东临淄和河北邯郸铁矿等,春秋战国时期都已进行开采.
所以说中国古时候用铁矿石炼铁最早的标准答案是春秋时期!
㈡ 十八世纪后半期,发明三大炼钢法中做出贡献的有谁
A、1740年,英国亨茨曼(B.Hunsman)发明坩埚炼钢法
B、贝塞麦(BessemerSirHery1813—1898年),又译贝色麦。英国发明家和工程师,转炉炼钢法的发明人之一
C、1856年,德国工程师威廉·西门子使用蓄热室为平炉的构造奠定了基础。1864年,法国工程师马丁利用有蓄热室的火焰炉,以煤气或重油为燃料,在燃烧火焰直接加热的状态下,将生铁和废钢等原料熔化并精炼成钢液。
1、普德林法(puddlingprocess)
工业革命初期英国大规模生产熟铁的冶炼方法。又称搅炼法。普德林炉的构造和平炉相近,只是没有下部的蓄热室。燃料燃烧后形成的长火焰送入炉内,靠炉顶的反射作用加热生铁,炉底用铁的氧化物砌筑,由于火焰中的过剩氧和炉底中大量的氧使生铁中的碳和磷经氧化去除。但普德林炉温只有约1400℃,生铁中的碳脱除到一定程度后,熔点超过炉温,金属呈半凝固状态,要靠人力搅拌才能使冶炼继续进行。但由于炉底和炉渣中含有极高470的氧化铁,碳可以脱除到很低,成为熟铁;然后经反复锻打,挤出熟铁中的氧化铁渣子后,制成材料使用。普德林法是现代炼钢法出现之前的主要生产方法,曾达到相当大的生产规模,19世纪中期欧美各国用普德林熟铁铺筑的铁路达到7万多km。但由于半凝固态冶炼的根本弱点——劳动条件恶劣和熟铁品质差,在贝塞麦法诞生后,普德林法即被迅速淘汰。
2、坩埚炼钢法
在石墨黏土坩埚中熔化金属料成为钢水的方法。1742年由英国人洪兹曼(B.Huntsman)首先 应用,他将渗碳铁料切成小块置于封闭的黏土坩埚中,在坩埚外面加热,铁料继续吸收石墨中的碳而熔化成为高碳钢水,浇铸成小锭后锻打成所需的形状。钢在坩埚中熔化时,石墨碳还能起还原剂作用,发生以下还原反应:
C+FeO=CO+Fe
2C+SiO2=2CO+Si
钢中氧可以去除,各种夹杂物也能从液态钢中上浮去除,所以钢(工具钢)的质量优于当时的各种金属材料,可用来制造加工金属材料的工具。坩埚法是人类历史上第一种生产液态钢的方法。但是生产量极小,成本高。19世纪末电弧炉炼钢(法)发明后,逐渐取代了它的位置。只在一些试验中,还有人应用坩埚熔炼钢水进行研究,但这已不属于钢的生产范畴了。
3、贝塞麦法转炉炼钢法
将空气由酸性炉衬的转炉炉底吹入铁水以氧化其中的杂质元素并发生大量的热,借以炼成钢水的转炉炼钢方法。又称为酸性底吹转炉炼钢法。在19世纪中叶,欧洲资本主义工业蓬勃发展,当时已有的普德林法和坩埚炼钢法等古代炼钢方法已无法满足社会对钢日益增长的需要。1855年英国人贝塞麦(H.Bessemer)试验成功将空气吹入铁水以炼成液态钢的方法,1856年取得专利。在同一时期,美国人凯利(w.Kelly)也研究成功往铁水内吹空气炼钢的方法(Kelly’s air boiling process),1857年获得美国专利。贝塞麦开始试验时,恰巧用了磷、硫低而且锰高的生铁作原料,初步成功了。但改用其他生铁时,炼得的钢水凝固时产生气孔并发生热裂,难以使用。1856年英国人马希特(R.Mushet)将镜铁(一种含锰的合金)加入到钢水中,克服了上述困难,促进了贝塞麦法的发展,开了大规模生产液态钢的先河。它具有极高的生产率和低的成本,钢质量也优于半固态生产的普德林铁,因而发展迅速,从1870年到1908年的30多年间,贝塞麦法成为世界上的主要炼钢方法。图1为贝塞麦在英国舍菲尔德开办的炼钢厂的概貌。在美国,1908年前贝塞麦法也一直占据主要地位,直至平炉炼钢法兴起。随着低磷铁矿耗用殆尽,而世界上逐渐积累起来的废钢又不能在贝塞麦炼钢法中应用,而且其钢的质量较平炉钢差。因此,贝塞麦法逐渐衰落,为平炉炼钢法所取代。虽然现在贝塞麦炼钢法已经消失,但它被公认为是现代炼钢法的肇始,它巧妙地利用鼓风的动力学作用使金属、炉渣和空气处于高度乳化的弥散状态,冶金反应得以高速进行的原理,在各种现代氧气转炉中仍在广泛应用。
4、碱性平炉炼钢法
平炉操作工艺 平炉炼钢用的原材料为:①钢铁料如生铁或铁水、废钢;②氧化剂如铁矿石、工业纯氧、人造富矿;③造渣剂如石灰(或石灰石)、萤石、铁矾土等;④脱氧剂和合金添加剂。平炉炼钢的过程通常分为补炉、装料(铁矿石、石灰和废钢)、加热、兑铁水、熔化、精炼、脱氧和出钢等几个步骤:以采用废钢矿石法操作的 300吨不吹氧的和吹氧的重油平炉为例,炼一炉钢各期操作时间如表。炉渣的作用 炉渣的比重只有钢液的1/2左右,浮在熔池面上,介于炉气和钢液之间,是炉气向熔池传热和传氧的媒介。