钢铁工业

白口铸铁中碳结合铁的渗碳体。它没有石墨的内容。渗碳体使铁硬,适合应用要求高耐磨性,如磨料的研磨机的工作部件。对于大多数加工白口铸铁太硬。

如果白口铸铁退火,铁中硅作用于铁碳化物。这些碳化物分解为铁和碳。治疗消除困难,金属的脆性特征并将其转换为可锻铸铁,这是更容易的机器。

铁艺最初应用于铁熔炼是在早期的熔炉。今天,它是指一个类的可锻铸铁渣内容和一些用于特殊用途。

大多数铁铸件都是灰口铸铁。有不同类型的铁,由片状石墨粒子的大小和形状。铁是额定的抗拉强度在磅每平方英寸(公斤/平方厘米)。各种类型的范围是20000到60000磅每平方英寸(1400和4200公斤每平方厘米)。灰口铸铁具有良好的抗压强度、可加工性和阻尼能力。

球墨铸铁有时被称为球墨铸铁由于石墨结节的形式,或球状体,而不是片。这种结构是由少量的镁的加入对熔融金属或某些其他元素。延性是最铁的显著特性。抗拉强度的金属可以产生超过130000磅每平方英寸(9100公斤/平方厘米),与优质钢的评级。球墨铸铁具有良好的切削加工性能。

高合金一词涵盖了广泛的铸铁和合金含量超过3%。在高合金铸铁结构可能是白色或灰色,失去知觉的或结节状的形状。各种类型的这种金属开发特殊用途。有些人特别是高耐腐蚀和磨损。一些人几乎无磁性,或对磁铁的吸引力。别人有较高的耐热性。

一个常见的区别是由碳钢和合金钢。都含有碳和其他合金元素,但是数额不同。

高碳钢是电线和弹簧等产品优秀,必须强大但不脆弱。中碳钢有利于机器动力轴和轴。低碳钢是适合冲压汽车油箱和身体的形状和食品容器。

使完成合金钢、铁合金是第一。这些是特殊合金的铁熔炉和其他元素。铁合金混合熔融金属在钢炉。

用电弧,工具钢制造真空感应和其他特殊的熔炉。他们艰难的合金,用于模具和其他加工工具。

不锈钢含有至少11.5%的铬。有三个类与钢的结构有关。这些都是马氏体、铁素体和奥氏体。最后包含镍从4到22%。不锈钢抵制许多腐蚀性化学物质也生锈和腐蚀暴露在天气。钢也容易清洗,它有一个有吸引力的外观。

炉的石灰石通量、净化铁。它帮助一些杂质的矿石和焦炭保险丝,或融化。融化的石灰石然后结合一些杂质形成渣。下面的通量开始融化炉的中点。自熔渣比铁轻,浮上融化的铁,这是四到五英尺(1.2到1.5米)深。

有不同种类的渣因为矿石有不同的杂质。渣是否值取决于其类型的杂质。使用后在炼铁,大多数炉渣用于其他目的。一些成为铁路道碴和道路填,其他成分的水泥或块。一些人用作绝缘材料和一些作为肥料。

大约每四个小时一个工人演习克莱塞,停止开放,或出铁口,底部的炉边。这个过程称为利用炉,它是画了铁水。铁流经clay-lined跑步者。然后插出铁口用新鲜的泥土从气压枪射击。

铸造开始从出铁口当狂热的铁开始浇注。从跑步者,铁水滴到下面的铁勺铸造平台。有两种类型的铁钢包:一锅和铁水车。锅是用来把铁倒入模具。的车,就像一个真空瓶,让热铁和液体虽然被送往另一个进程。大部分的铁是用于炼钢,但有些可能在模具冷却生铁。

在现代钢厂生铁是由浇注铁水成模具,不断沿着传送带上。生铁是淬火,或冷却,水喷射。结束的时候带固体从模具生铁滴。

生铁的名字来自早期炼铁,当模具收到铁从中央流道和乳猪的样子。今天这个词有时是适用于所有从高炉铁了,是否在模具或熔融直接倒在炼钢高炉使用。从高炉铁也称为原油铁。

大多数原油,或猪,铁炼钢的许多类型或合金。一些生铁冶炼和铸造形状各异的形式完成或半成的文章。然后叫铸铁。生铁,铸铁硬和脆。铁艺,比铸铁柔软但艰难,是其他一些变化之一。

铁也由直接还原。这种方法使得铁从高档矿石没有使用高炉,可口可乐或石灰石。在一个类型的工字铁工厂、氢减少铁矿石化学粉。减少氧气是炼铁一步通常由燃烧的焦炭在高炉。铁矿石不融化在工字铁还原过程但加热到850°F (450°C),把440磅每平方英寸的压力下(31公斤每平方厘米)。直接还原方法已经取得了一些成绩,尤其是生产粉末,但预计不会对世界钢铁生产作出了重大贡献。

研究改进或更换高炉是由许多生产商。这减少了高炉的数量在美国的三倍,同时加倍的能力。美国矿山局测试高炉冶炼的新概念模型在匹兹堡,Pa。

热,或一批钢铁、平炉炉,石灰石、生铁和废钢最初扔进单位。这些材料被加热大约两个小时,直到他们开始融合。炉是负责许多吨的熔融生铁,称为热金属炼钢的使用时。其他稀释和合金材料是后来添加的。中提炼成钢热从8到12小时。通量融化,与杂质结合形成渣。

氧气释放矿石和额外注入与铁水中碳氧结合形成碳气体。这些,和任何额外的气体燃烧燃料,热空气传入的。因为这个原因平炉也被称为再生平炉。

酸性转炉是一个巨大的梨形壶,平衡轴,使其开顶可以倾斜的带电荷的一种方式,另一种倒钢。转换器将从5到25吨(4.5 - 23吨)。

转换器被控热金属后,转到直立位置。空气吹通过孔的底部一个典型的速度每分钟30000立方英尺(850立方米)通过热金属。火花和厚,布朗烟倒转换器的嘴吹氧的结合一些铁和硅和锰渣。然后30英尺(9米)火焰代替烟的氧气与碳结合和烧伤。整个过程耗时不到15分钟。

打击消除可取的元素,比如碳和锰,以及一些不受欢迎的元素。打击后需要恢复将金属元素组成。这是通过添加镜铁、碳的合金铁、锰,和在高炉。

昂贵的,高质量等级的碳和合金steels-such不锈钢,工具,和腐蚀,耐热钢生产的电熔炉。这些使150至200吨(136至181公吨)在一个单一的热量在90分钟。如果当地废品价格和电力的成本是有利的,普通的碳钢可以使经济这一过程。这导致许多小型专用米尔斯没有远离传统的炼钢炼铁功能区域。

通常一个电炉,它像一个巨大的烧水壶在摇滚,被控冷废钢和通量。电极是降低,当前打开。从炉噼啪声听起来,像快速的枪声,热电气弧电极之间的跳跃和废料。随着电荷融化,通量,通常石灰石、形式与硅渣、磷、和碳杂质。这个渣是脱脂或排水,添加另一个通量结合与其他杂质。合金元素,根据的合金钢,添加。最使用合金镍、钼、铬、钒,钨。

氧气顶吹转炉类似于酸性转炉。它接收材料从顶部和技巧将成品钢。主要的元素是一个兰斯,放在顶部的转换器与废钢加载后,熔融生铁和通量。

兰斯指导高纯度氧气以超音速的速度在熔融金属。这已经燃烧了杂质的影响。过程也使使钢的氮,使钢脆性。

氧气的速度过程有重要影响。氧气转炉生产一批优质钢在30到45分钟。生产钢铁的同类质量平炉炉没有氧气喷枪需要8小时。

最新进展在耐火材料,绝缘陶瓷,保护船只从高温钢、允许注入氧气的容器的底部没有大型复杂的兰斯。这允许改进行动的氧气,降低资本成本的氧气基本设施建设,特别是退休平炉设施的基本建设和起重机。

一个平炉炉的底部通过一个洞。氧气转换器和电熔炉会成空的新钢铁进入壶形钢包内衬耐火材料或耐热砖。通常从敞开的火炉而一些渣排热量,但一些仍然和流入钢包,漂浮在液体钢。钢包包含钢的具体金额由炉、熔渣是被迫溢出成渣顶针在桶的旁边。

碳和其他元素,把它变成钢铁被添加在钢包炉或。熔融金属上涨碳热或冷生铁、镜铁、锰铁(也高炉的产物),或无烟煤。在炉生铁、镜铁被添加。锰铁,煤炭,铜、钼、铬和镍包被添加。

后的钢桶冷却到所需的温度,包也搬到浇注钢锭生产或平台连铸机。小轨道车携带钢锭模具等与浇注平台。包的底部有一个耐火粘土喷嘴。通过这个喷嘴钢是源源不断,或倒了,变成一个又一个的模具。

钢模具中固化后,汽车被剥下起重机。起重机的柱塞压低了锭上作为它的下巴带,或提升,仍然炽热的锭模。然后钢锭均热炉了。

均热炉的目的是加热钢锭温度均匀。锭必须在,即使温度均匀的塑料,可以正确卷或形状。他们也必须统一塑料,以防止可能的损害的重型机械工厂。

均热炉位于地下。起重机的大下巴夹到锭和低开坑。坑的屋顶随后关闭,燃烧石油或天然气锭加热到2200°F (1200°C)。在高温下浸泡数小时后,脱离了锭起重机和运输童车上盛开,切块。

生产的锭和浸泡在坑中忽略了钢的连续铸造。这比机器更复杂和精确铸造的铁猪方便大小倾倒进炉。钢的连铸生产无限长度的钢,,同时还热,可以切成长花朵或准备塑造在轧钢厂的石板。

钢液涌入一个连续铸造机和被传递下来通过铜冷却水冷模具和环水喷洒。夹卷画钢铁向下当它冷却成固体形态。在一些机器的长度,还是热足以灵活,弯曲,直到它的底部出来的机器水平。在其他机器钢切成段,它仍然是在一个垂直的位置。

在1970年代连铸成为最经济的方法来制造大量的传统的钢。所有新设施等生产连续铸造钢钢构造。锭还投给小很多合金和特种钢的小尺寸使得连续铸造过程不切实际。在1980年代早期,美国产量的20%和70%的日本生产是连续铸造。研究和开发的目标是将连铸和轧钢厂提供一个持续的过程从熔融金属到最终产品。

一个小但重要的成品钢卷是由粉。有几种化学、电化学和机械方法使粉末。在一个方法中,矿石首先是提高了磁分离铁。一个球磨矿石磨成粉末,然后用热氢纯化。这个粉热量和压力下可以卷成条状或压制成模具形状不规则的物体。一些粉是用来制造金属陶瓷,金属和非金属的合金。

一些高质量的工具和合金钢制造的真空电弧炉。钢精炼是降低室。一块小的钢放在下面的一种形式。电流两块之间创建了一个弧,和精炼钢铁融化。气体,降低钢的质量,是真空在这个过程。

一些锭直接发送到一个通用板轧机直接轧制的钢板。然而,大多数锭去半成品工厂减少和塑造成花朵,石板或坯料。这三个一般的形状是最需要之前完成形式的钢。

开花是一个钢铁方形或矩形截面的长度。它有一个横截面积超过36平方英寸(232平方厘米)。一块通常是一个平坦的钢铁和比花更广泛的长度。钢坯是指基本形状从2到5英寸(5 - 13厘米)平方在横截面。然而,一些坯料横截面是圆形或矩形。花朵的确切大小、板和坯料取决于进一步处理的要求。

半成品工厂通常确认为开花或切块。使坯料钢铁第一花朵的形状,然后进一步转换钢坯轧机。盛开和衬板钢厂,锭重卷之间逐渐挤压。每次块钢通过卷,迫使它在一维变得越来越小。

盛开的钢厂有分为二辊滚或三辊式。二辊轧机的两卷可以扭转这锭夷为平地,延长辊之间来回传递。顶部和底部三辊式轧机的辊转一个方向,和中间辊转动方向相反。钢铁是平坦的底部和中部之间的第一卷,然后推到一个输出表。表上升,钢是顶部和中部之间传递回卷。第三种类型的盛开的工厂对连续或越野,有着很多集,或站,二辊式卷。一个以钢铁穿过所有。多达15通过可能需要减少一个锭21英寸(53厘米)平方在截面布鲁姆8英寸(20厘米)平方在横截面。

两个和三辊式盛开的米尔斯卷钢的顶部和底部都通过。一个或两个过后,机械操作者跳动桌上把钢带卷下的侧表面。钢卷后,不均匀剪掉,结束和单一长片切成短的长度。修剪结束作为废品再利用。

大多数卷是水平的。其他垂直和挤压板或花朵。高压喷射的水帮助去除氧化铁或规模。成品板的表面缺陷和花朵燃烧,或斜接的,一个氧火焰。钢的热长度从一站到另一个在辊道输送机。整个生产线是由工人在玻璃幕墙开销的房间里,叫做讲坛。

完成工厂处理花朵、石板和坯料成特殊形状和形式,如梁、酒吧、盘子,和床单。这些钢厂并没有真正完成大部分的钢,但通常只是让它更接近的形式将最终用于制成品。

完成钢厂轧制过程中的相似,但更精确的比,用于盛开,切块。

花朵和坯料完成到rails,线棒、线、棒、管、无缝钢管、和结构形状对高层建筑和桥梁。结构形状通常是确定的相似之处的横截面的字母,如H,我,你,或Z。板转换成板,床单,带,焊管。线变成了指甲,击剑,和许多其他产品。酒吧可以制成许多形状的加工工厂。

第一个美国铁路的扩张,在南北战争之后,为钢铁行业创造了一个大的市场。车辆和跟踪主要是钢。需要18穿过卷铁路。精心制造之后,rails必须通过严峻的考验。重量差异是一个1%的一半。由(12米)铁路的长度不得超过半英寸不同(13毫米)。

酒吧的小直径可能由冷拉钢通过一系列的死亡。酒吧的一端是锥形。机器称为画上用于拉钢通过死亡,每个直径小于前一个。酒吧可能会吸引热或冷。酒吧少于四分之三英寸直径通常是冷拉牛块。这是一个机器,线圈上的酒吧鼓通过死后拉。

钢也可能被强迫形成的形状,或挤压,热或冷固体金属到死。喷气式发动机的戒指,看情况下,涡轮叶片是由挤压的方法。巨大的压力是由机器产生的力钢模具。

钢板制造的船只很重要,各种类型的坦克、车辆和重型桥梁和建筑物的地板。盘子从钢锭或滚板和两个主要的类:剪切和普遍。第一个是sheared-plate厂生产的,所谓的,因为板块产生不规则的或粗糙的边缘,必须剪,或修剪,装船前。万能轧机垂直滚动,使板的边缘平行直,消除剪切的必要性。

一些现代设备可以卷板的厚度³/₁₆英寸(5毫米)25英寸(64厘米),宽度超过16英尺(5米),在高达95英尺的长度(29米)。的一些板块可能重达30吨(27吨)。

盘子,像花朵和坯料,可以卷在一个连续的许多站或通过三辊式换向米尔斯来回移动。板是由许多类型的钢。一些必须抵御火焰或化学物质;有些必须热压成对象;其他人必须制定,这样他们将允许在普通室温弯曲。有时叠层板的各种成绩和合金,或复合,两边的不锈钢或其他金属。这个焊接加强板等产品,保护食物,药物,化学物质的内层钢反应来说是不利的。

钢板可以改善和控制爆炸形成的。在这个过程中死亡是淹没在水和钢板降低。一个电荷是出发了在上面的水。爆炸迫使板直到它假定模具的形状。轻量的钢板可以以这种方式形成的。真空线会带走体内产生的压缩空气板和模具之间的钢被迫向下。

这样的爆炸压力也可以用来改变钢的内部特征。单向推力的爆炸硬化锰钢并提高其抗拉强度。这种成型方法已用于其他金属零件形状火箭和太空飞行器。爆炸成形技术的另一个优点是它产生钢用更少的压力比发生在钢中形成的新闻。

钢铁的术语,条和床单的意思是线圈薄,扁钢。条不到一英尺宽的;更广泛的碎片被称为表。钢带的生产和表用于冲压小型和大型形式。例如,沉重的压在汽车工厂的形状汽车尸体从表。各种各样的产品,如部分家电、机械、玩具、办公设备、金属家具、刀片,和花园工具,从钢带的形状。

板钢,在不断移动输送机炉加热,被送入热减径机的第一站。板长板的转换非常快。在几分钟内一张板滚成一个连续的钢超过一英里(1.6公里)长。自动卷取机接和线圈的前端完成表移动速度每小时60英里(100公里),而另一端仍在进行轧机厚度的减少。

有许多步骤使床单和条除了主要的滚动操作。沿着线的次数,范围从表中删除由高压喷射的水。冷缩口米尔斯床单是通过稀释酸浴。这个过程称为酸洗,去除钢铁规模和条件进行进一步处理。从钢铁酸洗池是切除后先用冷水冲洗,用热,然后晒干。的另一个清洁表以电解完成,通过电流在一个解决方案。

不时地沿着生产线有循环坑。钢带是允许循环暂时收拾残局时线之前必须停止任何理由。

薄钢板的冷缩口机的线圈是软化退火炉。这个步骤是必要的,因为一个不受欢迎的硬度轧制压力的结果。一个更加谨慎通过卷后表离开退火炉脾气表正确的硬度。

侧刀终于广场两侧的床单。一个钢卷可能重达25吨(23吨)。大约40%的成品钢运往美国的床单或条状。

一些地带和表生产涂布。涂料应用以提高金属的外观,防止腐蚀与其他材料,停止不必要的化学反应,或者保护表面。最通常的涂料锡,锌,镀铅锡和铅,镍,铬,镉、铜、铝,青铜和油漆、清漆、磁漆和上漆。

有两种主要的方法,应用金属涂料薄板和带钢。一是热浸镀或钢沉浸于熔融浴涂料的金属。另一种是由电镀。镀锌,锌涂层,可以通过方法。

热浸镀锡是一种有效的方法,应用高强度的涂料。床单是退火,然后涂上变化,一种物质,促进融合,或拼接,涂料和钢。下一个钢铁浸入熔融的锡,保存从一层硬化太快棕榈油。当石油应该有的放矢,它可能从抛光的马口铁。微粒的麸皮、黑麦或小麦也被用来吸收剩余的马口铁的棕榈油。

电解镀锡的方法是最常用的“锡”可以让马口铁。锡罐,尽管它的名字,只包含0.5 - 2%锡涂层在钢铁基地。食品行业在美国每年消耗超过200亿罐。铝最近取得了强势进军市场,尤其是饮料罐头,但钢仍然是主材料。

用于马口铁的钢称为黑版。带钢,进一步减少,泡菜,尤其是清洁电镀。的方法电镀黑版是一样的那些用于板小银器等对象。一个电流流过一个包含金属离子的溶液。金属沉积薄外套在负电极,阴极。黑色的板是镀锡的阴极。锡涂层一些罐头可能瘦0.000015英寸(0.0004毫米)。

随着竞争增加了从铝、塑料和其他包装材料,钢铁行业开发了薄马口铁称为double-reduced。这种材料的强度大,厚类型的马口铁每完成可以低价格的优势因为它更轻的重量和更低的运输费用。大多数饮料和其他饮料曾经在玻璃瓶几乎全部出售。现在他们也可以在铝和double-reduced锡罐。

线是由冷拉钢通过一系列的死亡。过程类似于用于制造薄酒吧。线是一个严格的和复杂的过程。线的规格必须符合150000多种不同的用途。

锻造过程的对象是锤或压出。现代锻造完成了巨大的压力。大锻件可能敲定整个锭。小锻件敲定的碎片从坯料。金属加热白热化和锤头打击到所需的形状,或沉重的钢锤,由蒸汽、空气或电力。有轨电车轴的形状。

在冲锻钢被放置在两个死了,形状就在所需的模式。下模固定。热钢放在它,上模上按下成千上万吨的钢铁在部队。有轨电车车轮按伪造。

钢可以为柴油机曲轴锻造,为机车零件,和许多其他的文章。几乎所有锻件进一步加工处理或热处理或两者兼而有之。

钢管可能由石板或坯料。板通常处理使焊管。无缝钢管通常是由坯料。狭窄的石板减少称为快步走。快步走是一样宽的管道产生的周长。机器将通过贝尔快步走,或清脆的死,或通过波状外形的卷。铃声或弯曲滚条钢圆管的形状或油管。然后电焊接缝。

为了使大口径管,钢板按由机器进入管道的总体轮廓。缝焊接,和结束是暂时封闭。水注入管道的压力下,这向右扩展管道水力直径。

坯料减少barlike长度,这被称为管坯,制成无缝管或管。首先加热圆管连续炉内温度均匀。一端是美联储在穿刺卷芯棒磨机。工作和揉圆滚,直到通过中心开放发展。一个简单的演示这种开放是如何形成的能从一个普通的铅笔和一块橡皮使用小,扁平的块木头把橡皮擦的次数在压力下在光滑的表面上。随着橡皮开始胀罐,将出现一个洞沿中心轴。

芯棒或锥子,插入管的孔。这个过程是连续的。全面推进,开放管道或管的形状,因为它经过长芯棒。通过开放后的整个长度,芯棒是撤回。管可能会进一步受到张力减轻轧机延伸;或者它可能是扩大被经过上浆心轴,以同样的方式经营的冲头。芯棒时,油管或管卷之间也可以工作,或卷取机。卷取机稀释的压力管道或油管的外墙上。

油管有时是冷拉通过死亡而在油管长芯棒插入。这种技术增大油管的直径。冷拔的压力也会导致油管有一个更大的抗拉强度和平滑,更严格的表面。