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純凈的鐵是銀白色的金屬,富有 延展性。不過(guò),純鐵的 機械強度不高,在工業(yè)上不很常用。通常所說(shuō)的“鋼鐵”,這“鋼”與“鐵”是兩回事。在工業(yè)上,鐵是分生鐵、熟鐵兩種——生鐵含碳1.7-4.5%,熟鐵含碳0.1%以下,而鋼呢?含碳量在0.1-1.7%之間。因此,生鐵、鋼、熟鐵的不同,主要在于含碳量的不同。
隨著(zhù)含 碳量的高低不同,生鐵、鋼、熟鐵的性能大步相同,用途也不同:生鐵很脆,一般是澆鑄成型,所以又稱(chēng)“ 鑄鐵”,如鐵鍋、火爐等,在工業(yè)上用來(lái)制造 機床的床身、 蒸汽機和 內燃機的 汽缸等,它的成本比較低廉、耐磨,但沒(méi)有延性和展性,不能鍛打。 熟鐵所含雜質(zhì)少,接近于純鐵,韌性強,可以鍛打成型,所以又叫“ 鍛鐵”,如鐵勺、鍋鏟等。鋼的韌性好,機械強度又高,在工業(yè)上的用途廣。
按含碳量的高低,分為三種 碳素鋼,即 低碳鋼(含碳低于0.25%), 中碳鋼(含碳在0.25-0.6%之間), 高碳鋼(含碳0.6%以上)。含碳約多,鋼的強度越大,硬度越高,但韌性、塑性卻越差。由于低碳鋼的性能與熟鐵近似,而成本比熟鐵低得多,現在工業(yè)上大都用低碳鋼代替熟鐵,如制造鐵絲、鉚釘、 白鐵皮( 鍍鋅Zn)、 馬口鐵(鍍錫Sn)等。
碳素鋼廣泛的被用來(lái)制造各種機器零件,如齒輪、 凸輪、螺帽、鐵軌、鋼筋等等;日常生活中用的刀、手表殼、鋼筆尖、針、剪刀等。另外,在鋼中加入各種不同的金屬或非金屬,可以制成許多性能不同的合金鋼。如含 鎳(Ni) 36%的鎳鋼幾乎不因冷熱而 熱脹冷縮,用來(lái)制造精密儀表零件;含18% 鎢(W)的 鎢鋼,即使已熾熱,仍非常堅硬,用來(lái)制造高速切割的 車(chē)刀;含少量 釩(V)的釩鋼,可使鋼的彈性增加一倍,用來(lái)制造各種彈簧;含2.5% 硅(S)i的 硅鋼做成 硅鋼片,用作變壓器的鐵心,不僅可減少變壓器發(fā)熱現象,而且大量節約了電能。
在工業(yè)上,人們是在高爐中把鐵礦同 焦炭、 石灰石等混合在一起,在高溫下煉制鐵 。焦炭是作為 燃料與 還原劑,石灰石則用來(lái)除去鐵礦中的雜質(zhì),如 氧化硅、硫、磷等。從高爐中煉出來(lái)的是生鐵。生鐵還需放入 轉爐或 平爐、電爐中,除去部分碳,煉制成鋼。
對于廢鐵回收,即不同材料的廢鐵罐,一般的方法是磁選。磁選是利用固體廢物中各種物質(zhì)的磁差對不均勻磁聲進(jìn)行分類(lèi)的處理方法。固體廢物輸入磁選機后,磁性顆粒在不均勻磁聲的作用下被磁化,從而被磁場(chǎng)吸引,使磁性顆粒被吸入氣缸并排出氣缸。排氣端和氣缸;非磁性顆粒留在廢物中,因為磁場(chǎng)上的力很小。磁分離磁場(chǎng)源通常是電磁鐵或永磁體。
廢鐵回收通常與油和潤滑脂等污染物粘在一起。不能立即蒸發(fā)的潤滑脂和油會(huì )污染熔融金屬。露天儲存的廢鐵受潮后,由于混合水和其他潤滑脂和油會(huì )污染熔融金屬。露天儲存的廢鐵回收受潮后,由于混合水和其他潤滑脂等容易蒸發(fā)的材料,會(huì )因爆裂而在爐內敏感膨脹,不適合參與煉鋼爐。為此,許多鋼廠(chǎng)選擇預熱廢鐵的方法,并使用火焰直接烘烤廢鐵。
廢鋼為什么也歸到廢鐵回收里面呢?這里的廢鋼指的是鋼鐵廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中不成為產(chǎn)品的鋼鐵廢料(如切邊、切頭等)以及使用后報廢的設備、構件中的鋼鐵材料,成分為鋼的叫廢鋼;成分為生鐵的叫廢鐵,統稱(chēng)廢鋼。
鐵和鋼沒(méi)有本質(zhì)的區別,主要成分都是鐵,一般說(shuō)的鐵,含碳量較高,而鋼呢,名目繁多,除了在鐵的基礎上去掉一部分碳以外,還人為地加入了很多鐵和碳之外的材料,以提高鐵在某方面的性能。例如,為了提高強度加入錳,為了提高防銹能力加入鉻等等。這些就是廢鐵回收之后的用途。
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