Как получают и из чего делают железо (сталь)? Из стали что делают


    Как получают и из чего делают железо (сталь)?

    Железо и стали на его основе используются повсеместно в промышленности и обыденной жизни человека. Однако мало кто знает, из чего делают железо, вернее, как его добывают и преобразовывают в сплав стали.

    Популярное заблуждение

    Для начала определимся с понятиями, поскольку люди часто путаются и не совсем понимают, что такое железо вообще. Это химический элемент и простое вещество, которое в чистом виде не встречается и не используется. А вот сталь – это сплав на основе железа. Она богата на различные химические элементы, а также содержит углерод в своем составе, который необходим для придания прочности и твердости.

    железо из чего делают

    Следовательно, не совсем правильно рассуждать о том, из чего делают железо, так как оно представляет собой химический элемент, который есть в природе. Человек из него делает сталь, которая в дальнейшем может использоваться для изготовления чего-либо: подшипников, кузовов автомобилей, дверей и т. д. Невозможно перечислить все предметы, которые из нее производятся. Итак, ниже мы не будем разбирать, из чего делают железо. Вместо этого поговорим о преобразовании этого элемента в сталь.

    Добыча

    В России и мире существует множество карьеров, где добывают железную руду. Это огромные и тяжелые камни, которые достаточно сложно достать из карьера, так как они являются частью одной большой горной породы. Непосредственно на карьерах в горную породу закладывают взрывчатку и взрывают ее, после чего огромные куски камней разлетаются в разные стороны. Затем их собирают, грузят на большие самосвалы (типа БелАЗ) и везут на перерабатывающий завод. Из этой горной породы и будет добываться железо.

    из чего делают железо

    Иногда, если руда находится на поверхности, то ее вовсе необязательно подрывать. Ее достаточно расколоть на куски любым другим способом, погрузить на самосвал и увезти.

    Производство

    Итак, теперь мы понимаем, из чего делают железо. Горная порода является сырьем для его добычи. Ее отвозят на перерабатывающее предприятие, загружают в доменную печь и нагревают до температуры 1400-1500 градусов. Эта температура должна держаться в течение определенного времени. Содержащееся в составе горной породы железо плавится и приобретает жидкую форму. Затем его остается разлить в специальные формы. Образовавшиеся шлаки при этом отделяют, а само железо получается чистым. Затем агломерат подают в бункерные чаши, где он продувается потоком воздуха и охлаждается водой.

    из чего состоит железо

    Есть и другой способ получения железа: горную породу дробят и подают на специальный магнитный сепаратор. Так как железо имеет способность намагничиваться, то минералы остаются на сепараторе, а вся пустая порода вымывается. Конечно, чтобы железо превратить в металл и придать ему твердую форму, его необходимо легировать с помощью другого компонента – углерода. Его доля в составе очень мала, однако именно благодаря нему металл становится высокопрочным.

    Стоит отметить, что в зависимости от объема добавляемого в состав углерода сталь может получаться разной. В частности, она может быть более или менее мягкой. Есть, например, специальная машиностроительная сталь, при изготовлении которой к железу добавляют всего 0,75 % углерода и марганец.из чего состоит железо сплав

    Теперь вы знаете, из чего делают железо и как его преобразовывают в сталь. Конечно, способы описаны весьма поверхностно, но суть они передают. Нужно запомнить, что из горной породы делают железо, из чего далее могут получать сталь.

    Производители

    На сегодняшний день в разных странах есть крупные месторождения железной руды, которые являются базой для производства мировых запасов стали. В частности, на Россию и Бразилию приходится 18 % мирового производства стали, на Австралию – 14 %, Украину – 11 %. Самыми крупными экспортерами является Индия, Бразилия, Австралия. Отметим, что цены на металл постоянно меняются. Так, в 2011 году стоимость одной тонны металла составляла 180 долларов США, а к 2016 году была зафиксирована цена в 35 долларов США за тонну.

    Заключение

    Теперь вы знаете, из чего состоит железо (имеется в виду металл) и как его производят. Применение этого материала распространено во всем мире, и его значение практически невозможно переоценить, так как используется он в промышленных и бытовых отраслях. К тому же экономика некоторых стран построена на базе изготовления металла и его последующего экспорта.

    Мы рассмотрели, из чего состоит сплав. Железо в его составе смешивается с углеродом, и подобная смесь является основной для изготовления большинства известных металлов.

    fb.ru

    Из каких сталей сделаны привычные вещи

    Недавно разбирался на балконе, — а балкон у нас пока что, к сожалению, это просто большой «чулан», в котором стоит стул и сушилка для белья и куча всякого барахла, а не летняя терраса с плетеной мебелью, — дак вот, разбирался я на балконе и нашел пару испорченных свёрл по бетону. Сначала думал выкинуть, но потом решил использовать вторично... А буквально неделю до этого перед выходными рыскал в Интернете, что бы такого интересненького на выходных поделать — и натолкнулся на рекламу мастер-класса одного питерского кузнеца. Я, конечно, тогда заинтересовался, т.к. давно хотел попробовать себя в этой сфере, но как увидел цену за участие в мастер-классе, сразу же передумал. 🙂 ... Ну а потом, неделю спустя, во время упорядочивания нашего «чулана», пришла идея самому перековать хотя бы одно из свёрл и сделать маленький ножичек. Сверло я перековал. Как сделаю ручку для этого ножичка, выложу фотки «до» и «после».

    И только после того, как я устроил себе этот практически бесплатный «мастер-класс», решил посмотреть, а что там за сталь-то вообще была:). Вот так и родилась эта статейка. Помимо "виновницы торжества", стали для сверла то бишь, решил еще и про другие материалы написать, из которых изготовлены привычные нам предметы быта. Итак, см. таблицу ниже.

     skrepka Скрепки канцелярские. Низкоугеродистые стали по ГОСТ 1050 (см. РСТ РСФСР 38-87 и ГОСТ 328), а поскольку низкоуглеродистыми принято называть стали с содержанием углерода менее 0,2%, следовательно это стали 05кп, 08кп, 08, 10кп, 10пс, 10, 11кп, 15кп, 18кп.
     igla Иглы швейные. Стали У7А, У8А, У9А, У10А по ГОСТ 1435 (см. ГОСТ 8030 и ГОСТ 5468).
     gaechniy-kluch Гаечный ключ. 40Х, 40ХФА по ГОСТ 4543 и 45 по ГОСТ 1050 (см. ГОСТ 2839).
     sverlo Сверло. Сталь 9ХС по ГОСТ 5950 (см. ГОСТ 5756).
     bolt Болт. Углеродистые стали с содержанием углерода до 0,55%. Соответственно это могут быть стали 05кп, 08кп, 08, 10кп, 10пс, 10, 11кп, 15кп, 18кп, 20кп, 20пс, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50  по ГОСТ 1050. По легированным сталям конкретики мало, но есть пример в ГОСТ 7890 — сталь 40Х (см. ГОСТ Р 52627-2006, ГОСТ 7890).
     gvozd Гвоздь. Согласно ГОСТ 283 гвозди ложны быть изготовлены «из низкоуглеродистой стальной термически необработанной проволоки без покрытия по ГОСТ 3282». ГОСТ 3282 нас отправляет к ГОСТ 1050: проволоку получают «из низкоуглеродистых марок сталей по ГОСТ 1050». Значит, по аналогии со скрепками, это стали 05кп, 08кп, 08, 10кп, 10пс, 10, 11кп, 15кп, 18кп.
     shurup Шуруп. Стали 08кп, 10кп по ГОСТ 10702, ГОСТ 1050, ГОСТ 5663, а также коррозионностойкие стали по ГОСТ 5632 (см. ГОСТ 1147).
     lozhka-vilka Ложки, вилки. Согласно ГОСТ 28973 для изготовления ложек и вилок рекомендована аустенитная нержавеющая сталь с таким вот содержанием: C0,07-S0,03-P-0,045-Cr17-Ni7-Mo3 (для C,S,P,Mo указаны максимально допустимые содержания, а для Cr,Ni — минимальные). Легирование Mo необязательно.
     nozh Кухонные ножи (клинки ножей в случае если ручка из пластика, дерева или другого материала, или же цельный нож с лезвием, перетекающим в рукоятку). Мартенситная высокоуглеродистая нержавеющая сталь с таким хим. составом: C0,26-S0,03-P-0,04-Cr12-Mo1,3-V0,4 (для S, P, Mo, V указаны максимальные содержания, для C, Cr, Ni, — минимальные). Легирование Mo и V необязательно (см. ГОСТ 28973).
    otvertka Отвертка. Стали У7 по ГОСТ 1435 и 50ХФА по ГОСТ 14959 (см. ГОСТ 17199).

    На этом на сегодня всё! Подписывайтесь на обновления блога!

    Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

    Рубрика: Интересные факты. Метки: Как это сделано. Добавьте постоянную ссылку на эту страницу в закладки.

    metallovedeniye.ru

    Что делают из нефти и стали

    Недра нашей земли богаты природными ресурсами. Уже много лет человек добывает их, перерабатывает и использует по своему усмотрению. Одним из самых распространенных и широко применяемых ресурсов является нефть. Нефтяная промышленность хорошо развита во многих странах. Не случайно, это ископаемое называют черным золотом. Саму нефть и продукты ее переработки используют во многих сферах и для производства большого количества товаров. Пользуясь той или иной вещью, мы даже не подозреваем, что в ее состав входят продукты нефтехимии.

    Первоначально нефть и ее производную - керосин, использовали исключительно для освещения. Затем ее стали применять для топки паровых котлов и в виде материала для смазки. С развитием технического прогресса и появления двигателей внутреннего сгорания, нефть и продукты ее переработки нашли применение в качестве топлива. На сегодняшний день, это самое ее главное значение. Керосин, дизельное топливо, бензин это лишь малая доля того, что делают из нефти.

    Большое значение переработка нефти имеет и в медицине. Возникает вопрос: что делают из нефти, применяемое в этой отрасли? Есть особые сорта нефти, которые уникальны по своему составу. Они имеют соединения, которые идентичны соединениям в витамине D, холестерине и половых гормонах. Еще с древних времен известны целебные свойства нефти. Ее использовали для лечения язв и в качестве болеутоляющего средства. Приготовленными из нефти снадобьями лечили подагру, артрит, ревматизм и различные кожные заболевания. Такая целебная нефть добывается в Азербайджане, где и сейчас применяют ее как лечебное средство.

    Практически каждый из нас использовал лекарственные препараты, в состав которых входят нефтепродукты. Но не каждый знает, что делают из нефти, например, аспирин. Многие антисептики приготовлены с использованием продуктов переработки нефти. Хорошо известны свойства нефти в борьбе с микробами, поэтому она входит в состав многих популярных противомикробных препаратов. Антибиотики тоже делаются на основе спиртов и эфиров, которые были выделены из нефти. Не стоит забывать, что продукты переработки нефти используют и для производства хирургических инструментов, катетеров, кислородных масок и многих других подручных материалов.

    Многим ли известно, что делают из нефти и некоторые косметические средства? Практически в состав каждого крема входят нефтепродукты. Это все свидетельствует об огромном значении нефти в нашей жизни.

    Не менее важным для жизнедеятельности человека является производство стали. Из чего делают сталь? Конечно же, из руды, которую добывают из недр земли. В специальных печах руду плавят и выделяют из нее полезные материалы и шлаки. Сталь имеет широкое применение в каждой отрасли. Перечислить все, что делают из стали невозможно. Сталь используют во всех отраслях промышленности. Ее применяют в автомобилестроении, в медицине. Товары, сделанные из стали мы повсеместно используем в быту. Всевозможная посуда, садовые принадлежности и многие другие вещи мы применяем в повседневной жизни и не задумываемся об их происхождении. Из стали изготавливают прекрасные ножи. Их используют в быту и в качестве сувениров. Всем известна знаменитая булатная сталь, из которой изготавливают холодное оружие. Многие медицинские инструменты делают из стали. Практически в каждом бытовом приборе есть стальные детали.

    Значение добычи нефти и производство стали велико в нашей жизни. Если задуматься, что делают из нефти и стали, то получается, что эти продукты важнейшие и крайне необходимые. Главное – это рациональное и бережное их использование, чтобы еще многие поколения могли использовать их для своих нужд.

    fb.ru

    сталь - это... Что такое сталь?

    ковкий сплав железа с углеродом (до 2 %) и другими элементами. Материальная основа практически всех областей техники. Производство стали в мире составляет 90–95 % производства всех металлов. Древние мастера получали литую сталь, расплавляя мелкие куски чугуна в огнеупорных тиглях (тигельная плавка). В Средние века жители Индии, Средней Азии, Ирана, Сирии умели получать очень твёрдую и упругую сталь – булат. Из неё делали высококачественное холодное оружие – кинжалы, сабли, мечи. Со временем секрет изготовления булата был утерян. Лишь в сер. 19 в. его вновь получил российский металлург П. П. Аносов. В 18 в. сталь варили, перемешивая в горячих печах чугун с железной рудой (пудлинговый способ). В 1856 г. английский изобретатель Г. Бессемер создал специальный аппарат – конвертер в виде грушевидной вращающейся печи, в которой при высокой температуре в присутствии кислорода железо окисляется до оксида, который затем углеродом восстанавливается в чистый металл. В 1865 г. французский металлург П. Мартен построил гигантскую печь, в которой при сжигании топлива достигалась температура 1600 °C и сталь оставалась жидкой в течение всего процесса. Её разливали в формы, получая таким образом изделия и заготовки, которые впоследствии прокатывали в листы. В нач. 20 в. сталь начали выплавлять в электрических печах с графитовыми электродами; температура в такой печи достигает ок. 4000 °C, что позволяет легко вводить в расплавленную сталь различные добавки. В настоящее время сталь производят гл. обр. в конвертерах и электропечах. Выплавленную сталь разливают в изложницы, формируя слитки, или используют процесс непрерывной разливки, совмещённый с прокаткой. мост, г. Москва">

    Стальной Крымский мост, г. Москва

    По составу различают углеродистые и легированные стали. Первые, помимо собственно стали, содержат Мn, Si, S и P. Для улучшения механических свойств сталь подвергают термической, термомеханической и химико-термической обработке (отжиг, закалка, отпуск, прокатка, поверхностное насыщение С, N₂, B, Cr). Нагревая и охлаждая сталь по определённому режиму, добиваются требуемой структуры твёрдого раствора, однородности, оптимального сочетания прочности, твёрдости и пластичности металла. В состав легированных сталей входят различные элементы, напр. Cr, Ni, Mo, W, V, Ti, повышающие качество стали и придающие ей особые свойства.

    В технике сталь используют в зависимости от её структуры и механических свойств. Так, углеродистые стали (стали общего назначения) применяют для изготовления разнообразных деталей машин и механизмов.

    Автоматные стали с повышенным содержанием Р (меньше 0.1 %) идут на изготовление деталей, длительно работающих при небольших ударных нагрузках с малым коэффициентом трения. Конструкционные углеродистые стали применяют для изготовления деталей машин и механизмов, не испытывающих больших нагрузок. Из легированных конструкционных сталей делают пружины, рессоры и другие детали, длительно работающие под постоянной нагрузкой. Инструментальные стали отличаются повышенной твёрдостью и износостойкостью; из них изготовляют режущие и измерительные инструменты (топоры, напильники, пилы, линейки, штангели), штампы для прессования, пуансоны, матрицы, формы для литья, детали машин, длительно работающих при умеренных динамических нагрузках. Быстрорежущие стали характеризуются большой твёрдостью и теплостойкостью, из них делают инструменты (свёрла, резцы, фрезы, зенкеры) для быстрого резания заготовок из твёрдых сплавов, жаропрочных сталей (без охлаждения) и сплавов титана, а также подшипники качения. Жаропрочные высоколегированные стали, содержащие Cr, Ni, Мо, V и тугоплавкие элементы W, Nb, Ta, применяют для изготовления деталей паровых и газовых турбин, двигателей внутреннего сгорания, авиационных реактивных двигателей, ракет. Коррозионностойкие, или нержавеющие, стали хорошо противостоят действию кислот и щелочей даже при высоких температурах. Электротехнические стали обладают высокой магнитной проницаемостью; применяются обычно в виде листа для изготовления магнитопроводов. Существует также множество сталей со специальными заданными свойствами. Напр., сплавы с малым коэффициентом температурного расширения – инвар, платинит; магнитотвёрдые сплавы – альни, альнико; сплавы с высоким электрическим сопротивлением – ферхаль; сплавы с заданным коэффициентом термического расширения – ковар.

    Энциклопедия «Техника». — М.: Росмэн. 2006.

    dic.academic.ru

    Всё, что изготавливают из стали, можно найти на портале

    Когда говорят «стальной характер», имеют в виду твёрдость и решительность, надёжность и мужественность. Сплав железа с углеродом сегодня служит символом лучших качеств, которые приписывают не только вещам, но и людям. Различают два вида:

    • легированную;
    • углеродистую.

    Принята также классификация по качеству. Бывают сплавы обычные и качественные а также повышенного качества и самые лучшие высококачественные.Всё, что изготавливают из стали, можно найти на портале

    Что производят из прочнейшего материала

    Первородная сталь впервые была произведена у кельтов. Произошло это около 200 г. до нашей эры. Технология тогдашнего производства состояла в следующем: кованное железо разрезалось на тонкие полоски, которые укладывались в контейнер, в котором уже находились обожжённые кости и уголь. Контейнер вместе со всем содержимым нагревался и оставался в печи, в которой поддерживали сильный огонь, около 10-12 часов. В результате этого длительного и трудоёмкого процесса поверхность металла обогащалась углеродом.

    Первыми орудиями, которые производили из стали, были ножи. Листы соединяли между собой и обрабатывали для получения определённой формы. Очень долгое время рецепт изготовления прочного сплава был засекреченным и передавался из уст в уста только посвящённым. С тех пор сталь далеко ушла в своём усовершенствовании. Изделия из стали можно встретить в каждом доме.

    Большим прорывом стало изобретение в XX веке нержавейки. Этот продукт производства нашёл применение во многих сферах промышленности и в быту. Проще сказать, где его не применяют. Наиболее распространёнными и востребованными видами стальной продукции являются:

    • металлопрокат;
    • украшения;
    • инструменты;
    • посуда;
    • детали для станков и транспорта и т.д.

    Высокая востребованность материала базируется на его удивительных свойствах. Это и прочность, и коррозийная стойкость, и теплопроводность, и электропроводность и т.д. Различные виды сплава могут характеризоваться различными качествами.

    Где купить стальные изделия высокого качества

    Как говорилось выше, существуют различные классификации сплава, одна из них основывается на его качестве. Оно должно соответствовать назначению того, что изготавливают. Большой ассортимент стальных изделий предлагает бизнес-портал All.biz. На ресурсе располагаются запчасти, инструменты, покат и многое другое. Тут http://www.kz.all.biz/ есть всё, что производится у нас и за рубежом. Поисковик настроен так, что можно найти всё необходимое. Особенно привлекают цены.

    Интересные публикации:

    Опубликовано: Сентябрь 15th, 2015 в рубрике: Материалы

    eti-online.org

    История изобретения стали | Великие открытия человечества

    СтальСталь — важнейший продукт металлургии железа, представляющий собой сплав железа с углеродом. Уже в VII веке до нашей эры кельты научились получать железо из железной руды. Руду нагревали в открытой печи, используя пламя древесного угля. В результате получался твердый чугун. Однако из-за высокого содержания углерода чугун был хрупкий и непригодный для ковки. Если уменьшить процентное содержание углерода до 2,14%, то получится твердый и крепкий сплав, которому можно придавать различные формы путем ковки и штамповки. Это и была сталь, из которой стали производить инструменты, все виды оружия и различные детали машин. Для снижения содержания углерода и прочих ненужных примесей чугун вновь нагревается до жидкого состояния и подвергается фришеванию. Качества стали улучшаются с добавлением легирующих элементов. Сплав железа (не менее 45%), углерода и легирующих элементов называют легированной сталью.

    Но прежде, чем получить стальные изделия, следовало совершить множество трудоемких операций. Вначале из железной руды выплавляли чугун, который превращали в мягкое железо. Полученную железную крицу подвергали длительной проковке, в результате получали нужную стальную деталь, либо только заготовку, которую окончательно обрабатывали на металлорежущих станках. Изначально избыточное количество углерода удаляли из чугуна путем кричного передела. Процесс происходил в открытой печи (кричном горне). На горящий древесный уголь помещали чушки чугуна. Путем вдувания горячего воздуха очищали расплавленный чугун от излишнего углерода. Расплавленный металл собирался на поду горна. Происходило дополнительное удаление углерода путем окисления железистого шлака. Образовавшуюся кашицу (крицу) подвергали ковке для удаления шлака.

    Кричный передел существовал с XIV века, в 1784 году английским металлургом Г. Кортом была предложена новая технология получения стали — пудлингование. Согласно этой технологии, чугун плавился в специальной пудлинговой печи без контакта с топливом. Пудлинговая печь позволила заменить дорогостоящий древесный уголь на менее дорогой — каменный. Расплавленный чугун доводили до тестообразного состояния. С целью увеличения доступа кислорода расплавленную массу перемешивали металлическими штангами. Дальше тестообразную крицу проковывали. Правда, процесс получения стали таким методом был трудоемким, медленным и дорогим.

    Бессемер усовершенствовал этот процесс и в 1856 году продемонстрировал конвертер, предназначенный для получения жидкой стали. Выходящий из доменной печи чугун поступал в конвертер — резервуар,  Бессемеровский способ производства сталина дне которого имелись отверстия для подачи воздуха. Благодаря подвижным опорам конвертер можно было свободно перемещать из горизонтального положения в вертикальное, когда он будет наполнен. Кислород воздуха, вдуваемый через нижние отверстия, соединяется с углеродом, выделяемым при нагревании из чугуна. Когда процесс закончен, конвертер занимает горизонтальное положение и в нем образуется железо, в которое добавляют примеси. Получается сталь, содержащая низкий процент кислорода. Весь процесс занимал мало времени, за 20 минут получалось столько же стали, сколько бы пудлинговая печь выдала за целый день.

    В 1864 году был изобретен мартеновский способ выплавки стали, основанный на сходном принципе. Мартеновский способ производства сталиОба способа получили широкое распространение и позволили получать сталь в неограниченных количествах. Однако они не позволяли получить руду высокого качества из руды, которая содержала фосфор и серу. В 1878 году С. Томас решил эту проблему, добавив в конвертер 10-15% извести. Образовывающиеся шлаки удерживали фосфор и он выгорал с другими ненужными примесями. Полученная сталь была очень высокого качества. Уже в первые несколько лет после применения бессемеровского и мартеновского способов получения высококачественной стали ее выпуск вырос во всем мире на 60%.

    mirnovogo.ru

    Как получают сталь?

    Сталь – это твёрдый сплав железа и углерода, а иногда и других добавок. Причём содержание углерода в сплаве не должно превышать 2,14%. Сегодня сталь является важным материалом для множества отраслей промышленности. Такое широкое применение она получила благодаря тому, что при добавлении различных химических элементов, а также при изменении условий плавления можно получать из железа сплавы с различными свойствами.

    Способ производства - второй определяющий фактор того, как получают сталь того или иного вида. Рассмотрим наиболее распространённые из них.

    Конверторный способ

    При конверторном методе воздух в днище печи подается через специальные сопла. Благодаря этому примерно через 10-20 минут весь лишний уголь превращается в углекислый газ. Ненужные примеси, например, кремний и фтор, образуют оксиды, а чугун выплавляется непосредственно в сталь. У этого способа есть существенный минус: сталь при выходе из печи получается крайне низкого качества, которую в дальнейшем используют лишь в технических целях, например, для производства проволоки, кровельного железа.

    Мартеновская печь

    Основное отличие мартеновского способа состоит в том, что избыток углерода в чугуне удаляется не только за счёт подачи воздуха через сопла, но и благодаря кислороду из оксидов железа (они добавляются в виде руды, ржавого лома). В мартеновских печах можно регулировать состав стали, если добавлять лом или руду в нужной пропорции. Правда, процесс литья стали происходит долго – 6-7 часов. Такой вид выплавки позволяет получать неплохую по качеству легированную сталь.

    Электротермический способ

    Данный способ позволяет очень точно регулировать химический состав стали. Воздух в печь практически не подается, поэтому образуется меньше оксидов железа. Выплавка происходит при температуре 2000-3000 градусов, что позволяет удалять даже самые тугоплавкие шлаки. Кроме того, высокая температура выплавки позволяет добавлять в чугун металлы вольфрам и молибден, что значительно улучшает качество стали. С помощью этого метода получают очень качественную сталь. Однако электротермическая выплавка крайне затратная

    elhow.ru