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碳素钢发明

发布时间: 2021-02-03 12:15:02

Ⅰ 什么叫碳素钢

碳素钢是近代工业中使用最早、用量最大的基本材料。世界各工业国家,在努力增加低合金高强度钢和合金钢产量的同时,也非常注意改进碳素钢质量,扩大品种和使用范围。

碳素钢含碳量小于2.11%,除铁、碳和限量以内的硅、锰、磷、硫等杂质外,不含其他合金元素的铁碳合金。碳素钢的性能主要取决于含碳量。含碳量增加,钢的强度、硬度升高,塑性、韧性和可焊性降低。与其他钢类相比,碳素钢使用最早,成本低,性能范围宽 ,用量最大。

目前碳素钢的产量在各国钢总产量中的比重,约保持在80%左右,它不仅广泛应用于建筑、桥梁、铁道、车辆、船舶和各种机械制造工业,而且在近代的石油化学工业、海洋开发等方面,也得到大量使用。

(1)碳素钢发明扩展阅读

碳素钢的用途

碳素钢的冶炼通常在转炉、平炉中进行。转炉一般冶炼普通碳素钢,而 平炉可以冶炼各种优质钢。氧气顶吹转炉炼钢技术发展很快,有趋势可代替平炉炼钢。当用于制造工具和各种机器零件时,则需要根据使用要求进行热处理;至于铸钢件,绝大多数都要进行热处理。

碳素钢用于产品运输:中国主要从日本、俄罗斯、德国、东欧等国家进口。与其他钢类相比,碳素钢进口数量最多。进口到货后缺重问题较为突出。收用货部门要加强到货后重量的验收。

用于制造承载较小的零件、铁丝、铁圈、垫铁、开口销、拉杆、冲压件以及焊接件等。

Ⅱ 钢何时发明的

钢材的发明比较复杂。有资料说中国人最早发明了现代钢。但是钢其实是以铁为主料的坚回韧性合金~铁答合金,所以也叫钢铁。坚韧性是钢材的功用追求,这才是钢材的本质。所以,只要是以铁为主体材料,增加其它物质形成了坚韧性质的铁合金,都叫钢。只不过,随着科学的进步,现代钢的各种物质比较更加精准而高质量罢了。而华国宋代的钢是最接近现代钢的大批量生产的钢材。如果以这个标准为依据,最早发明钢的国家就说不清楚了。因为早在中国只有少量铁器的西周时期,西亚就产生了类似的铁合金~原始钢材,后来印度、中亚、欧洲都有类似的原始钢材。不过中国发明风力机械后,尤其是汉代发现煤炭燃料后,以生铁反复锻造形成了比较坚韧的铁合金,也是一种典型的原始钢材。中国古代的原始钢并不是最好的~以致西亚传入的镔铁成为新宠,但是产量是最大的。直到宋代发明了焦炭和高炉,才产生了真正意义的大批量生产的近代钢。宋代焦炭和高炉传到西方,产生了西方现代钢的技术体系。
所以,原始钢的发明权,同铁的冶炼技术发明权一样,都是西亚人的。也就是,冶铁术与炼钢术,都是西亚人最早发明的。

Ⅲ 烧钢技术是在中国古代哪个时期发明的

嗯,应该来说,春秋战国时期的技术就成熟了。以下详细资料,请采纳
我国古代炼钢技术至迟发明于春秋晚期。由先秦到西汉中晚期,主要制钢工艺是块铁渗碳法;由汉代到明清,主要又是炒钢法和灌钢法,其次还有百炼钢法和炒铁渗碳法,汉魏南北朝时还有“铸铁脱碳钢”,汉代还有坩埚炼钢法。炒钢工艺主要生产一般的可锻铁(包括钢和熟铁),灌钢工艺主要生产含碳较高的刃钢,百炼钢是对普通炒钢的再加工。“铸铁脱碳钢”和炒铁渗碳钢工艺将在第五章介绍,这里主要讨论其他五种。
一、炼钢术的发明和块铁渗碳钢之使用
今在考古发掘中所见我国最早的钢制器物是1976年长沙杨家山出土的春秋晚期钢剑,剑全长38.4厘米,身长30.6厘米。经分析,含碳量约与中碳钢相当,组织均匀致密。长沙铁路东站建设工程文物发掘队:《长沙新发现春秋晚期的钢剑和铁器》,《文物》1978年第10期。可知我国古代制钢术至迟在春秋晚期便已发明。战国中晚期后,炼钢术在我国南北许多地方都迅速发展起来,并首先在南方的楚国达到较高水平。《史记And#8226;;范雎列传》云:秦昭王临朝叹息曰:“吾闻楚之铁剑利而倡优拙。”《荀子And#8226;;议兵》亦云:“宛钜铁釶,惨如蠭虿。”“宛”治所在今南阳。“钜”即钢,“釶”即矛。《荀子And#8226;;议兵》杨倞注。此锋利的“铁剑”、“铁矛”,显然由钢制成。中原的韩国也制作了许多锋利兵器,《战国策And#8226;;韩策一》说:“韩卒之剑戟,皆出于冥山、棠溪、墨阳、合伯(膊)、邓师、宛冯、龙渊、太阿。皆陆断马牛,水击鹄雁,当敌即斩。”这些锋利的剑戟,后世学者一般都认为是钢铁所制。其中的冥山(今信县境)、棠溪(西平县境)、合伯(西平县境)、冯池(荥阳县境)《史记And#8226;;苏秦列传》引“徐广曰:荥阳有冯池”。索隐:“宛人于冯池铸剑故号宛冯”,“邓国有工铸剑,因名邓师。”邓国在今河南漯河市东南。、龙泉、太阿(均在西平县境,今为舞阳钢铁厂管辖)等处都发现了古代冶铁遗址。董文安:《韩国十大宝剑产地初考》,全国金属学史学术讨论会论文,1989年,舞阳。墨阳在今河南淅川县。1965年,河北易县燕下都第44号墓出土钢铁剑15枚、矛19枚、戟12枚等;人们分析了其中的6枚兵刃器,除1枚为块炼铁外,其余5枚皆由钢制成。北京钢铁学院压力加工专业:《易县燕下都44号墓葬铁器金相考察初步报告》。《考古》1975年第4期,发掘报告见同刊同期《河北易县燕下都44号墓发掘简报》。说明当时北方的燕国制钢术亦已发展起来。
人类早期冶炼的钢一般都是在低温还原冶炼后再经渗碳而成,整个过程约分两步:第一步先由矿石炼取块炼铁,第二步再由块炼铁渗碳成钢。此渗碳过程中要不断地折叠锻打,以帮助碳的扩散。这样得到的钢便叫块铁渗碳钢。燕下都钢剑等兵器就是由这种钢制成的。如若控制得当,也有不经第二步,而一次还原冶炼成钢的,这种钢便叫块炼钢或自然钢。这两种钢的强度和硬度均较块炼铁为高。其缺点是:(1)含碳量一般较低。(2)碳分布往往不够均匀。(3)钢中所含夹杂往往较多。(4)生产率较低。在中原文化区,这种制钢工艺一直沿用到西汉中期,之后由于炒钢的发明和发展而渐被取代。满城汉墓出土的刘胜佩剑和错金书刀等皆由块铁渗碳钢制成,其夹杂已较燕下都钢剑为少,组织亦较之均匀致密。这种钢主要用来制作刀剑等兵刃器,农业和手工业中使用甚少。
二、炒钢及其工艺操作
炒钢工艺是一种半液态冶炼。它以生铁为原料,把生铁加热到液态半液态后,利用鼓风中的氧使生铁脱碳到钢和熟铁的成分范围。冶炼过程中要不断地炒动金属。古谓之“擣刚”,本世纪五十年代以前,习谓之炒铁、炒“熟铁”。
(一)炒钢的发明和发展
我国古代炒钢技术约发明于西汉中晚期,今见较早的遗物有:巩县铁生沟、南阳瓦房庄、新安孤灯村等冶铸铁遗址出土的汉代炒钢炉,以及铁生沟出土的铁块、残铁锄、铁臿等14件炒炼产品。铁生沟炒钢炉系向地下挖出的缶形小坑,内涂耐火泥,长0.37米,宽0.28米,残高0.15米,炉壁已被烧成黑色,内中残存一铁块。河南省文化局文物工作队:《巩县铁生沟》,文物出版社1962年版,赵青云等:《巩县铁生沟汉代冶铸遗址再探讨》,《考古学报》1985年第2期。我国古代关于炒钢的记载始见于东汉中晚期。《太平经》卷七十二云:“今军师兵,不祥之器也……有急乃后使工师击治石,求其中铁,烧冶之,使成水,乃后使良工万锻之,乃成莫邪耶?”此“莫邪”指锋利兵器。“烧冶之”等三句所指即是炒炼及其制器的全过程。《太平经》系道家著作,基本上保持了东汉中晚期的原貌。
炒钢的发明,迅速地改变了我国社会可锻铁的使用情况。1952-1953年,洛阳烧沟发掘了225座西汉中期至东汉晚期墓葬,出土钢铁
其实废话挺多的,南北朝时出现灌钢法,标志着烧钢技术的成熟。

Ⅳ 不锈钢被发明时主要在钢中添加了什么成分

钢,就是含碳来量在 2% 以下的 “铁碳合金源” ,这种钢叫做 “碳素钢” 。
碳素钢按照含碳量的多少,又分为低碳钢、中碳钢、高碳钢 。
钢里面加入其它的合进元素,就叫做 “合金钢” 。
冶炼合金钢的目的,是为了满足生产、生活的需要。
不锈钢是合金钢的一种,加进比较多的Ci、Ni 等金属合金元素,种类比较多。常见的的不锈钢分 “铁素体不锈钢” 与 “奥氏体不锈钢” 两种。
铁素体不锈钢,是体心晶格,有磁性。比如:1Ci13、2Ci13.常常用来制造餐具、装饰件。
奥氏体不锈钢,是面心晶格,无磁性。比如:1Ci18Ne9T,用于化工、医药、食品工业。
如果有人说,利用磁铁来辨别是不是不锈钢,那是不全面的。

Ⅳ 炒钢技术是在我哪个时期发明的

迄今世界上年代最早的炒钢冶金技术,我国在西汉早期就已发明版和广泛应用了。徐州狮子山楚权王陵考古发现:楚王陵保存着一处完整的西汉楚王武库,库中堆满各式成捆的实战楚汉兵器,兵器虽历时2000多年,依然锋利无比,轻轻一划刃锋力透十余层厚纸。北京科技大学冶金与材料史研究所对武库铁器的研究分析表明:当时的钢铁技术正处于发展时期,淬火工艺、冷锻技术、炒钢制作均已使用。楚王陵的年代下限为公元前154年,这表明我国在西汉早期(公元前2 世纪中叶)已发明并使用了炒钢技术。

Ⅵ 钢是在什么年代被发明的

中国古代的炼钢技术分几个阶段

炒 钢

炒钢因在冶炼过程中要不断地搅拌好像炒菜一样而得名。

炒钢的原料是生铁,操作要点是把生铁加热到液态或半液态,利用鼓风或撒入精矿粉等方法,令硅、锰、碳氧化,把含碳量降低到钢和熟铁的成分范围。炒钢的产品多是低碳钢和熟铁,但是如果控制得好,也可以得到中碳钢和高碳钢。

【炒钢工艺大约发明于西汉】。近年在河南巩义市铁生沟、南阳瓦房庄等处都发现过汉代炒钢炉遗址。巩义市遗址断代是西汉中期到新莽,瓦房庄遗址使用时间比较长,由西汉中期到东汉晚期。另外,铁生沟还出土了一些炒炼产品,经分析,有的含碳量是百分之一·二八,有的是百分之○·○四八。文献上关于炒钢的记载最早见于东汉《太平经》卷七十二,书中说:“使工师击治石,求其铁,烧冶之,使成水,乃后使良工万锻之,乃成莫邪耶。”这“水”应指生铁水。“万锻”应指生铁脱碳成钢后的反覆锻打。

炒钢的优点是成分可适当控制,生产率比较高,质量也比较好。在现代,人们常把由矿石直接制钢的工艺叫一步冶炼或直接冶炼,而把先由矿石冶炼成生铁、然后再由生铁炼钢的工艺叫两步

冶炼或间接冶炼。炒钢的生产过程也分两步:先炼生铁,后炼钢。因而在某种意义上说,炒钢的出现便是两步炼钢的开始,是具有划时代意义的重大事件。它进一步促进了我国古代铁器的广泛使用和社会生产力的发展。十八世纪中叶,英国发明了炒钢法,在产业革命中起了很大的作用。马克思怀着极大的热情给予了很高的评价,说不管怎样赞许也不会夸大了这一革新的重要意义。

百炼钢

“百炼钢”以一种含碳量比较高的炒炼产品作为原料,操作要点是反覆加热锻打,千锤百炼。现在见到的最早百炼钢实物是东汉晚期的制件。1961 年日本大和栎本东大寺古墓出土一把东汉灵帝中平年间(公元184年到189年)的纪年钢刀,上有错金铭文“百练清刚”字样。“练”就是“炼”,“刚”就是 “钢”。在文献中,“百炼钢”一词最早也见于东汉晚期。曹操作宝刀五枚,称誉是“百炼利器”;陈琳(?—217)《武军赋》说:“铠则东胡阙巩,百炼精钢。”这些实物和文献都说明了百炼钢工艺已经兴起。除百炼钢外,我国古代还有“卅炼钢”、“五十炼钢”等说。1974年,山东苍山出土过一把东汉安帝永初六年(公元112年)大钢刀,上有错金铭文“卅湅大刀”字样;1978年徐州铜山出土一把东汉章帝建初二年(公元77年)大钢剑,上有“五十湅”字样;在文献注录中还有东汉和帝永元十六年(公元104年)“卅湅”金马书刀等物。看来,标以“炼数”的制钢工艺至迟在东汉早期就已产生。

宋代沈括《梦溪笔谈》卷三曾对百炼钢的工艺操作作了比较详细的记载,说把“精铁”锻炼一百多火,一锻一称一轻,待到斤两不减,就成“纯钢”了;“凡铁之有钢者,如面中有筋,濯尽柔面,则面筋乃见。”沈括所说的“精铁”,不应是生铁,也不是现代意义的熟铁,由建初“五十湅”长剑、永初“卅湅大刀”等器物的科学考察,以及有关文献来看,应是含碳量稍高的一种炒炼产品。这种炒炼产品所含非金属夹杂是比较多的。一锻一称一轻,是因为逐渐排除这些夹杂,氧化铁皮不断产生并脱落了。说最后“斤两不减”,这是相对来说的,实际上,不断地加热锻打,氧化铁皮不断地产生又脱落,重量总要不断减轻的。渗碳和脱碳都不是百炼过程的主要环节。百炼铜工艺的主要操作是反覆加热锻打。锻打可以去除夹杂,减小残留夹杂的尺寸,使成分均匀,组织致密,有时也可以细化晶粒,从而使材料强度大大提高。曹植(192—232)在他的《宝刀赋》中称赞百炼钢刀能“陆斩犀革,水断龙舟”,沈括在《梦溪笔谈》卷三中说百炼钢“其色清明,磨莹之,则黯黯然青且黑,与常铁迥异。”这都说明了百炼钢性能的优良。

百炼钢是在块铁渗碳钢反覆锻打的基础上,伴随着炒钢技术、刀剑工艺的发展而兴起的。“十炼”,“三十炼”的说法在公元前一世纪的西汉后期就已出现,最初是用在炼铜上的。魏晋时期百炼钢发展到了鼎盛的阶段,之后,虽因一些技术和社会的原因而有所减弱,但一直沿用到了明清时期。百炼钢制作比较艰难,成本比较高,主要用来制造宝刀、宝剑等一类贵重器物,它凝聚着我国古代劳动人民的勤劳和智慧,一定程度上反映了当时金属冶炼和加工技术的先进水平。

铸铁脱碳钢

铸铁脱碳钢是用热处理方法制作出来的。它的操作要点是先生产出白口铁铸件,然后在氧化性气氛中脱碳退火,使含碳量降低到钢的成分范围以下,不析出或很少析出石墨。它的金相组织同近代的钢和熟铁相似。

铸铁脱碳技术大约可以追溯到战国早期。洛阳水泥制品厂战国早期灰坑遗址出土过两件铁锛,对其中一件的銎部作了金相分析,知道它的表层已经脱碳,稍里是珠光体,中心是白口铁组织。这表明铁锛进行过不完全的脱碳退火处理,应属铸铁脱碳钢的前身或早期阶段。经秦、汉、魏、晋到南北朝时期,这项技术发展到相当成熟的阶段,主要表现在:第一,进行这种处理的器物更多了。近年在北京大葆台、河北武安和河南渑池、南阳瓦房庄、郑州古荥镇、鲁山望城岗等处都有发现,种类有铁斧、铁剪、铁铲、铁小刀、铁凿、铁笄、铁犁、铁铧等成形件,以及梯形和长方形的小铁板等半成品件。第二,多数器件的整个断面都已经脱碳成钢或熟铁,中心再没有白口铁组织残余,没有或只有微量石墨在晶粒间界析出。第三,部分器件在整体脱碳成钢或熟铁后,经过局部锻打、刃部渗碳或其他加工,获得了更加良好的使用性能。第四,铸铁脱碳钢主要用作手工业工具的斧、剪以及农具的镰一类锋刃器,而一般可锻铸铁主要用作农具的锄、钁、铲一类,至于铁釜、铁范、轴承一类生活用器、生产工具和交通用具,多用白口铁和灰口铁制作,说明当时人们对这些材质的性能已经有了相当认识,也说明铸铁脱碳钢技术、可锻化处理技术已经达到比较高的水平。南北朝时期以后,由于炒钢等冶炼工艺和加工工艺的发展等,铸铁脱碳钢技术、可锻铸铁技术逐渐失去了它们在生产中的重要地位,唐代以后就很少看到了。

铸铁脱碳钢的发明具有十分重要的意义。古代一般是没有铸钢的,而锻钢生产率很低,加工成形比较难,所含杂质比较多。我国古代利用生铁生产率比较高、容易成型、夹杂比较少的优点,通过脱碳退火的办法,得到一种组织和性能同近代铸钢相近的铸件,这是我国古代冶金技术上的一项重大发明。

灌 钢

所谓“灌钢”,用宋代苏颂的话来说,就是“以生柔相杂和,用以 作刀剑锋刃者”。“生”就是生铁,“柔”应是一种可锻铁,只从含碳量看,应包括现代意义的钢和熟铁。所以依苏颂所说,灌钢是由生铁和可锻铁在一起冶炼得到的、用来制作刀剑锋刃的一种含碳比较高、质量比较好的钢。

灌钢发明时间似可追溯到汉魏晋时期。东汉末年王粲(177-217)的《刀铭》中说:“灌襞已数、质象已呈。”西晋张协《七命》中说:“乃炼乃烁,万辟千灌。”“辟”同“襞”,意思就是“叠”,指钢铁材料的多层积叠,多次折叠。“灌”应指“灌炼”,就是“灌钢”。

南北朝时期,灌钢工艺有了一定的发展,南朝梁代陶弘景说灌钢是“杂炼生鍒作刀镰者”。既然灌钢已用作刀、镰一类普通生产工具和生活用器,可见它的生产已经比较普遍。北朝东魏北齐间的綦毋怀文用灌钢制造了一把大钢刀,叫“宿铁刀”,“斩甲过三十札”,非常锋利。

在历史上,灌钢有过好几种不同的操作工艺。一种是把生铁和柔铁片捆在一起,用泥封住,入炉冶炼,如沈括《梦溪笔谈》卷三所说:“用柔铁屈盘之,乃以生铁陷其间,泥封炼之,锻令相入,谓之‘团钢’,亦谓之‘灌钢 ’。”一种是把生铁放在熟铁(可锻铁)片的上面,生铁先化,渗淋到熟铁中,如宋应星《天工开物》卷十四所说:“用熟铁打成薄片如指头阔,长寸半许,以铁片束包尖紧,生铁安置其上,又用破草履盖其上,泥涂其底下,洪炉鼓鞲,火力到时,生钢先化,渗淋熟铁之中,两情投合。取出加锤,再炼再锤,不一而足。俗名团钢,亦曰灌钢者是也。”一种是“苏钢”,它是灌钢发展的高级阶段,灌钢的优点在这里得到了最充分的表现。

苏钢操作的要点是:先把熟铁料放到炉里鼓风加热,后把生铁的一端斜放到炉口里加热。当炉温达到一千三百摄氏度左右时,炉里生铁不断熔滴,熟铁料已经软化,便用钳子钳住生铁块,使铁水均匀地浇淋到熟铁料上。浇淋完毕后,停止鼓风,夹出钢团,砧上锤击,去除夹杂。一般要渗淋两次。苏钢冶炼高明的地方有两点:一是熟铁组织比较疏松,所含氧化夹杂比较多,硅、锰、碳含量比较高,灌炼时氧化反应比较剧烈,有利于渣、铁分离。二是熟铁 所含铁氧化物和生铁中的碳作用后,部分铁可被还原出来,提高了 金属收得率。

灌钢以生铁和可锻铁作为原料,灌炼操作在生铁熔点以上进行,因此生产率比较高,渣、铁分离比较好;人们可以通过控制原料配比和鼓风等操作来控制产品成分,因此产品质量也比较好。在公元1740年坩埚液态炼钢法发明以前,世界上制钢工艺基本上属于固态冶炼和半液态冶炼,渣、铁分离比较难。像灌钢这样,成分比较容易控制,渣、铁分离也比较好,在古代制钢技术中是十分罕见的。

Ⅶ 现代炼钢技术如何发明的

直到19世纪中期,欧洲炼钢仍然采用搅拌法,即是把生铁加热到熔化或半熔后,放进熔池中进行搅拌。它借助搅拌时空气中的氧气将生铁中的碳氧化掉,这正是1 600多年前我国汉朝时代出现的炒钢法。1860年在英国大约有3 400多座搅拌炼钢池,每12小时一般搅炼一池,每池250千克。

在搅拌池中炼钢很难控制钢中碳的含量,而且要耗费很大的人力。到1856年,英国人贝塞麦(H.Bessemer,1813~1898)创造了一种转炉炼钢法,解决了这个难题。

贝塞麦是一位法国大革命时逃亡到英国的机械工程师的儿子,少年在离开乡村学校后当上铅字浇铸工,17岁开始经营生产金属合金和青铜粉,在参加英、法与俄罗斯对抗的克里米亚(Crimea)战争(1853~1856)中,亲眼目睹用生铁或熟铁制造的炮身经受不住火药的爆炸力,常常产生爆裂,遂促使他寻找一种生产钢的方便方法。

贝塞麦曾经注意到一些固态的铸铁块在熔化前由于暴露在空气中而脱碳了,当然这种氧化作用就是搅拌法炼钢的原理,他没有学过化学,不了解这个原理,但却使他考虑到把空气鼓入铁水中炼钢。于是在1856年的一天,他在伦敦圣潘克拉斯(St.Pancras)建成一座炼钢炉。

这是一座固定式容器。可盛放350千克铸铁,把空气加压鼓入容器中后,反应的猛烈程度使贝塞麦大吃一惊,因为他没有估计到铸铁中碳与空气中氧气的反应以及其他杂质与氧气的反应会放热。幸好,10分钟后,当杂质已除去后,火焰平息了,可以走近容器,切断加压的空气流。金属被注入锭模中,经测定是低碳钢。1856年8月11日,贝塞麦在切尔特南(Cheltenham)不列颠协会的会议上公布了这一创造发明。很快,贝塞麦制成一种可转动的可倾倒式转炉,每炉可容纳5吨生铁,熔炼时间为1小时,包括补炉和铸锭的时间在内,大大缩短了搅拌炼钢的时间,更减少了搅拌熔炼操作所费的力气。于是,国内外炼钢厂纷纷购买此法的生产许可证。

贝塞麦在宣布他的创造发明后受到各界人士的热情赞扬,但是很快就遭受到批评和嘲讽,原因是用他创造的转炉炼出的钢锭由于氧化过度,生成的氧化铁存在钢中,同时生铁中的磷未能除去,使钢的质量很差,不是疏松,就是硬脆,在锻打时发生断裂。

关于钢中存在过量氧化铁的问题,后来由英国一位富有炼钢实践经验的马希特(R.F.Mushet)解决了,他在熔化了的金属中添加称为镜铁的铁、锰和碳的合金,因为锰能将生成的氧化铁还原。

除去铁矿石中的磷是炼钢中长期未解决的问题。贝塞麦和其他所有炼钢炉的建造者一样,用含硅的材料作为炉的衬里。这种炉衬不会和磷被氧化生成的氧化物结合,不能把这种稳定的化合物从钢中除去。贝塞麦只能选用含磷低于0.05%(质量分数)的矿石炼成铁后再炼钢。

除磷的问题后来却由英国一位法院的书记员托马斯(S.G.Thomas,1850~1885)经试验后解决了,在1878年获得成功。

托马斯虽然是一位法庭书记员,却热爱化学。他利用业余时间进伦敦大学伯克培克(Birkbeck)学院进修化学课程,并通过英国皇家矿业学院冶金学和化学的考试。他在得知贝塞麦炼钢中需要解决除磷的问题后,用各种化学物质,包括氧化镁和石灰等进行试验,在他的表弟吉尔克里斯特(P.C.Gilchrist)协助下,在布莱纳封(Blaenavon)的炼钢厂用一个转炉进行试验,他的表弟正是这个炼钢厂的化学师。他们两人在1877~1878年进行了9个月的试验,证明经焙烧过的白云石用石灰黏结作为转炉衬里能满意地除去磷,而且还同时生产出宝贵的磷肥,后人为纪念他,至今把这种磷肥称为托马斯磷肥。

白云石是含有碳酸镁、碳酸钙的岩石,焙烧后生成氧化镁、氧化钙等,能与磷的氧化物化合生成镁和钙的磷酸盐,是很好的磷肥。

1883年托马斯获得贝塞麦奖章,可惜因患肺结核病,35岁即逝世。贝塞麦发明创造的转炉炼钢法在得到托马斯等人的改进后一直沿用至今。现今使用的转炉可以绕水平轴旋转,便于加料和卸料。炉底有气孔,从气孔鼓入空气。用它炼一炉钢约需十几分钟,容量从一吨到数十吨不等。

随着工业的发展,在生产建设和日常生活中出现了大量的废钢、废铁。这些废料在转炉中不能利用,于是在出现转炉炼钢的同时,出现了平炉炼钢。

在转炉炼钢中,使金属保持液态所需的热量是由化学反应所产生的热提供的,但在平炉炼钢中,化学反应产生的热量不足以使金属保持熔融状态,所以必须由外部热源供应热量。

1856年,德国人西门子·弗雷德里克(Frederick Siemens)利用热再生原理创建一种交流换热炉。这是在燃烧炉两侧各建一蓄热格子砖室,从燃烧炉中出来的炽热的燃烧废气通过一边的格子砖室,将热量传给格子砖,随后将燃烧用的空气通过被加热的砖室,提高温度后进入燃烧室燃烧,从而提高了炉温。每隔一定时间,交换空气和废气的流动方向,使两边的蓄热室交替使用。这种炉子最初被用来烧制玻璃,后来被用来炼钢,这就是平炉。

最初,在平炉中燃烧固体燃料。1861年西门子·弗雷德里克的兄弟西门子·威廉(William Siemens,1823~1883)创造一种煤气发生炉,生产发生炉煤气。这是将定量的空气和少量水蒸气通过燃烧的煤或赤热的焦炭,使之生成的二氧化碳尽可能转变成可燃的一氧化碳。水蒸气与碳反应后生成可燃的一氧化碳和氢气。

西门子·威廉是一位工程师,在德国接受正规的技术教育后来到英国;西门子·弗雷德里克在德国得累斯顿(Dresden)经营电气公司,也曾到英国。他们兄弟二人认为英国鼓励工程技术人员和发明创造者,在英国申请专利比较方便。他们于1866年在英国伯明翰(Birmingham)共同建立西门子钢厂,利用平炉进行炼钢。

西门子兄弟共四人,都是出色的发明家。威廉是老二,弗雷德里克是老三。老大西门子·维勒(Werner Siemens,1816~1892)是一位电化学家,发明发电机原理,创建德国西门子公司。最小的弟弟西门子·卡尔(Carl Siemens)在俄罗斯创办企业。这样,维勒被称为“柏林的西门子”;威廉被称为“伦敦的西门子”;弗里德里克被称为“德累斯顿的西门子”;卡尔被称为“俄罗斯的西门子”。

差不多在同一个时期,法国冶金学家马丁(P.Martin,1824~1915)和他的兄弟(B.Martin)同样利用热再生原理,建立平炉,在法国锡雷(Sireuil)建厂生产。他们生产的钢在1867年巴黎博览会上展出获金质奖章。马丁在1915年获英国钢铁学会授予的贝塞麦奖章。

Ⅷ 钢和铁是什么时候发明的

问题应该是制钢和制铁(技术)是什么事发明的吧?
制铁术的出现至少是在公元前1900年,而在我国的正式广泛的使用大概是在公元前500年(西周);
制钢术大概见于我国的时期是在制铁后600年左右的东汉。制钢只是比制铁需要更高的温度(去碳),

Ⅸ 炒钢的发明带来的影响是什么

炒钢的发明不仅是炼钢史上一次技术革命,对于我国早期铁器时代向完全铁器时代的转变具有关键的意义,对当时我国的农业和手工业的进一步发展同样具有重要意义。

Ⅹ 钢和铁是什么时候发明的

战国
1964年,江苏六合程桥镇出土一件春秋晚期的铁块,经鉴定是白口生铁。回这是到现在为止我国答出土并且经过科学分析的最早生铁实物。战国中晚期,铁器在我国农业、手工业生产中占据了主导地位。据不完全统计,目前出土的战国铁质生产工具大约十六种左右,其中多数是生铁和它的柔化处理件,块炼铁处于辅助地位。这表明这时我国生铁生产已经有了比较大的发展。铁农具的广泛使用成为社会生产发展的标志。春秋后期,农业生产已开始使用铁制农具。铁农具的使用,使生产力有了显著的提高。恩格斯就曾指出:“铁使更大面积的农田耕作,开垦广阔的森林地区成为可能,它给手工业工人提供了一种极其坚固锐利非石头或当时所知道的其他金属所能抵挡的工具。”铜在古代就有了,商朝吧

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