炼钢的历史

如果你看一些世界上最具标志性的建筑在历史的一个关键时期,锻铁几乎被低碳钢作为结构材料的选择。设计师和建筑商在建造建筑、桥梁、铁路和军舰时,突然转向使用钢铁。

那么发生了什么?让我们来快速学习一下钢铁的历史,学习一下炼钢过程是如何从古代演变成坚固耐用的我们今天所知道和使用的钢铁产品

钢铁的起源

几千年来,钢铁一直是相对小规模生产的。已知最早的钢是4000年前在土耳其发现的。考古学家和历史学家还报告说,在前罗马时期的伊比利亚半岛(即现在的西班牙和葡萄牙),以及后来的罗马军队和中国,钢铁被用于武器制造。在这个阶段,钢铁生产非常缓慢,变化多端。

在世界范围内,已经发展了几种不同的炼钢工艺,包括风炉和坩埚。这些工艺生产了一系列的钢,例如淬火硬化钢以及公元前500年左右印度传奇的大马士革钢。大马士革钢在当时被认为是世界上最好的钢,因为它在压力下可以弯曲而不会折断,也不会折断边缘。

后来,人们引进了专门设计的高炉,把铁矿石冶炼成生铁,然后再把生铁加工成钢。

现代炼钢和转炉炼钢法

直到17日th在公元1世纪,钢铁的生产既耗时又昂贵。然而,随着当时欧洲和美国铁路的扩张,冶金家们正在努力想出一种更有效的生产方法。

1856年,贝塞麦工艺的发明彻底改变了钢铁生产。英国冶金学家亨利·贝塞麦爵士开创了将氧气喷入熔融金属的工艺。当氧气穿过熔融的金属时,它会与碳发生反应,释放出二氧化碳,去除硅等杂质,从而产生更纯的铁。

然而,一开始,这个过程去除了太多的碳。进一步的实验导致引入铁,碳和锰的化合物(被称为spiegeleisen),有助于去除多余的氧和稳定碳含量。

剩下的障碍是找到去除磷的方法,磷是一种使钢变脆的杂质。在1876年,也就是贝塞麦最初工作的20年之后,人们发现可以将石灰石加入贝塞麦工艺,从而将生铁中的磷吸收到炉渣中。

正是这一最后的创新使得世界各地的铁矿石都可以用来炼钢。转炉炼钢法大幅度降低了钢铁生产成本,几乎全部用低碳钢取代熟铁。

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