论中国钢铁冶金技术发展史
姓名:杨帅班级:10级建筑工程技术一班 系部:材料与工程系
我虽然不是钢铁冶金专业的学生,但是通过选修本课程,不仅使我自己加深了对钢铁冶金技术的了解,在一定程度上弥补了我对钢铁冶金认识的空白,同时,使我对中国钢铁冶金技术发展史有了更具体的了解与认识。
冶金是研究如何经济地从矿石或其他原料中提取金属或金属化合物,并采用各种加工方法制成具有一定性能的金属材料的科学。冶金工业的发展是伴随人类活动而一步步发展起来的,可归结为:石器→青铜器→铁器→工业化(钢铁) →信息社会(多种新材料)
中国作为世界文明古国,钢铁的发展要远早于其他国家。
中国古代炼钢方法可分为两类。一是以块炼铁为原料,采用渗碳技术使其成钢。二是以生铁为原料,采取脱碳技术使其成钢。
早期出现的大量钢制品主要是用第一种方法炼成,就是把块炼铁直接放在炽热的木炭上加热,渗碳(在高温下活性碳原子渗入铁的表面 ,使含碳量增加 ),再经反复锻打而成。反复加热煅打的次数越多,钢件越硬,由十次,三十次,五十次增至近百次从而得到所谓的“百炼钢”。这就是百炼成钢工艺的起源。
多次反复锻打可排除钢中夹杂物(铁矿石中的脉石成分),减少残留夹杂物的尺寸 ,从而使其成分趋于均匀,组织趋于致密,细化晶粒,改善钢的性能。古代人们虽然不知道为什么打的次数越多,钢件越硬,但是这种锤炼技术却一直延续下来了。
在掌握冶炼块炼铁后不久,又学会了生铁冶铸,是把炼炉加高,强化地鼓风,使竖炉里的氧化还原反应更充分,炼炉的温度也有相应的提高。当炉温达到摄氏一千二百度(1200℃)左右,被还原的固态铁会熔化为铁水,铁水则直接从炉口流出来用于浇铸。用这种高温液态还原法生产生铁,与低温固体还原法生产块炼铁相比,不仅可以连续生产,提高生产率,并能铸造出器形较复杂的铁器。 中国在春秋时期创造的高温液态法冶铸生铁,是世界冶金史上一个划时代的进步。欧洲一些国家虽然早在公元前1000年前后已能生产块炼铁,但是直到公元十四世纪才掌握生铁的冶铸。
现代钢铁冶炼工艺流程大体分为以下三类:(1)高炉—转炉流程2)直接还原炉—电炉流程(3)熔融还原炉—转炉流程
目前,已出现了有效容积>5000m3的巨型高炉。高炉大型化已经成为钢铁冶炼的一个发展趋势。除此之外,高炉的精料技术、强化冶炼技术、改进高炉设备改善人工劳动条件、为使高炉冶炼合理化和自动化创造必要条件也已经成为炼铁
技术的发展趋势。
发展氧气底吹转炉法和顶底复合吹炼法;采用真空冶炼和钢水炉外精炼技术,改善钢的质量,扩大钢的品种;发展连续铸钢(连铸)技术,采用计算机控制,使炼钢工艺连续化和自动化;采用超大容量的转炉和超高功率的电炉,提高生产率,降低生产成本成为炼钢技术的发展趋势
自古以来,钢铁工业的发展状况能准确地反映一个国家的经济发达程度和发展水平。纵观当今世界各国,所有发达国家国家无一不具有相当发达的钢铁工业。
目前,没有任何材料能替代钢铁材料在国民经济中的现有地位。尽管蓬勃发展的各种新型材料将会在很多领域逐渐取代传统材料,但由于其高性价比和高循环使用率,钢铁材料不仅是迄今人类文明发展的“钢筋铁骨”,在未来人类社会的材料使用中还必将长期占据重要的地位。当然,其原料和能源结构以及生产形式也必然会发生根本的变化。
未来钢铁工业的原料与能源结构—高效低排放的新型生产方式。消耗天然资源,大量排放炉渣、废热和废气的传统的钢铁材料生产方式必将逐步被取代。原材料和能源充分循环利用、高效率、低排放甚至零排放的新型生产方式应得到发展和推广。这种生产方式的细节尚不十分清晰,但从循环经济的要求和技术积累的层面分析,应该包含以废钢循环为主的原料结构和以氢能源为主体的能源结构,包含对排气、废水和废渣的回收和综合利用, 以此从根本上保证可持续发展的需要。
虽然中国钢铁工业技术装备已跻身世界先进水平,但是,其在资源消耗,环境污染上与发达国家相比,要严重得多,再加上我国资源方面的匮乏,使我国钢铁业面临着严峻的考验。
进入新世纪后人类社会发展发展呈现知识型经济和循环型经济两大趋势。知识型经济要求加强经济过程中智力资源对物质资源的替代,实现经济活动的知识化转向;循环型经济要求以环境友好的方式利用自然资源和环境容量,实现经济活动的生态化转向。这就给我国技术转型提供了一个良好的外部环境,相信在不久的未来,中国钢铁冶金业的发展必将会实现知识型经济和循环 型经济的转变。
论中国钢铁冶金技术发展史
姓名:杨帅班级:10级建筑工程技术一班 系部:材料与工程系
我虽然不是钢铁冶金专业的学生,但是通过选修本课程,不仅使我自己加深了对钢铁冶金技术的了解,在一定程度上弥补了我对钢铁冶金认识的空白,同时,使我对中国钢铁冶金技术发展史有了更具体的了解与认识。
冶金是研究如何经济地从矿石或其他原料中提取金属或金属化合物,并采用各种加工方法制成具有一定性能的金属材料的科学。冶金工业的发展是伴随人类活动而一步步发展起来的,可归结为:石器→青铜器→铁器→工业化(钢铁) →信息社会(多种新材料)
中国作为世界文明古国,钢铁的发展要远早于其他国家。
中国古代炼钢方法可分为两类。一是以块炼铁为原料,采用渗碳技术使其成钢。二是以生铁为原料,采取脱碳技术使其成钢。
早期出现的大量钢制品主要是用第一种方法炼成,就是把块炼铁直接放在炽热的木炭上加热,渗碳(在高温下活性碳原子渗入铁的表面 ,使含碳量增加 ),再经反复锻打而成。反复加热煅打的次数越多,钢件越硬,由十次,三十次,五十次增至近百次从而得到所谓的“百炼钢”。这就是百炼成钢工艺的起源。
多次反复锻打可排除钢中夹杂物(铁矿石中的脉石成分),减少残留夹杂物的尺寸 ,从而使其成分趋于均匀,组织趋于致密,细化晶粒,改善钢的性能。古代人们虽然不知道为什么打的次数越多,钢件越硬,但是这种锤炼技术却一直延续下来了。
在掌握冶炼块炼铁后不久,又学会了生铁冶铸,是把炼炉加高,强化地鼓风,使竖炉里的氧化还原反应更充分,炼炉的温度也有相应的提高。当炉温达到摄氏一千二百度(1200℃)左右,被还原的固态铁会熔化为铁水,铁水则直接从炉口流出来用于浇铸。用这种高温液态还原法生产生铁,与低温固体还原法生产块炼铁相比,不仅可以连续生产,提高生产率,并能铸造出器形较复杂的铁器。 中国在春秋时期创造的高温液态法冶铸生铁,是世界冶金史上一个划时代的进步。欧洲一些国家虽然早在公元前1000年前后已能生产块炼铁,但是直到公元十四世纪才掌握生铁的冶铸。
现代钢铁冶炼工艺流程大体分为以下三类:(1)高炉—转炉流程2)直接还原炉—电炉流程(3)熔融还原炉—转炉流程
目前,已出现了有效容积>5000m3的巨型高炉。高炉大型化已经成为钢铁冶炼的一个发展趋势。除此之外,高炉的精料技术、强化冶炼技术、改进高炉设备改善人工劳动条件、为使高炉冶炼合理化和自动化创造必要条件也已经成为炼铁
技术的发展趋势。
发展氧气底吹转炉法和顶底复合吹炼法;采用真空冶炼和钢水炉外精炼技术,改善钢的质量,扩大钢的品种;发展连续铸钢(连铸)技术,采用计算机控制,使炼钢工艺连续化和自动化;采用超大容量的转炉和超高功率的电炉,提高生产率,降低生产成本成为炼钢技术的发展趋势
自古以来,钢铁工业的发展状况能准确地反映一个国家的经济发达程度和发展水平。纵观当今世界各国,所有发达国家国家无一不具有相当发达的钢铁工业。
目前,没有任何材料能替代钢铁材料在国民经济中的现有地位。尽管蓬勃发展的各种新型材料将会在很多领域逐渐取代传统材料,但由于其高性价比和高循环使用率,钢铁材料不仅是迄今人类文明发展的“钢筋铁骨”,在未来人类社会的材料使用中还必将长期占据重要的地位。当然,其原料和能源结构以及生产形式也必然会发生根本的变化。
未来钢铁工业的原料与能源结构—高效低排放的新型生产方式。消耗天然资源,大量排放炉渣、废热和废气的传统的钢铁材料生产方式必将逐步被取代。原材料和能源充分循环利用、高效率、低排放甚至零排放的新型生产方式应得到发展和推广。这种生产方式的细节尚不十分清晰,但从循环经济的要求和技术积累的层面分析,应该包含以废钢循环为主的原料结构和以氢能源为主体的能源结构,包含对排气、废水和废渣的回收和综合利用, 以此从根本上保证可持续发展的需要。
虽然中国钢铁工业技术装备已跻身世界先进水平,但是,其在资源消耗,环境污染上与发达国家相比,要严重得多,再加上我国资源方面的匮乏,使我国钢铁业面临着严峻的考验。
进入新世纪后人类社会发展发展呈现知识型经济和循环型经济两大趋势。知识型经济要求加强经济过程中智力资源对物质资源的替代,实现经济活动的知识化转向;循环型经济要求以环境友好的方式利用自然资源和环境容量,实现经济活动的生态化转向。这就给我国技术转型提供了一个良好的外部环境,相信在不久的未来,中国钢铁冶金业的发展必将会实现知识型经济和循环 型经济的转变。