钢是现代世界中应用最广泛的金属之一。它很便宜，很结实，而且用途非常广泛。全球每年产量约为7.5亿吨，钢铁是仅次于水泥的第二大宗商品。

钢是完全可循环利用的，生产所需的能源相对较少。由于钢铁工业的努力，能源消耗和二氧化碳排放量不到1960年代的一半。这使得钢铁非常环保和可持续。

钢制成的产品太多，无法在此列出，但包括：铁路、油气管道、摩天大楼、电梯、地铁、桥梁、汽车、船只、刀叉、剃刀和外科器械。钢铁无处不在！

铁的历史

铁是第四大最丰富的元素，占地壳的5%以上。

人类在公元前2000年左右开始在亚洲西南部或中南部生产铁。这标志着铁器时代的开始，在这个时代，青铜被大量的铁制工具和武器所取代。在这个时代，锻铁是由铁匠生产的，铁匠会把铁加热并在铁砧上锤出杂质。由此产生的铁是坚韧的，但却是可锻铸的。

在中世纪，使用较高的温度开发了一种新型铁。这就是所谓的铸铁，它比锻铁硬，但更脆。

直到1870年钢铁的大规模生产，铁才成为人类文明三千多年的物质基础。

钢的成分

钢是铁和碳的合金。它可以含有少量的硅、磷、硫和氧。

钢的碳含量在0.08%~1.5%之间。这使得它比锻铁更难，但不像铸铁那么脆。？钢具有独特的硬度、柔韧性和抗拉强度的平衡。这是更耐用，并保持一个更锋利的边缘，更好的软锻铁。同时，它比更脆的铸铁更能抵抗冲击和张力。

钢铁是如何制造的？

为了制造钢铁，铁矿石在除去杂质和增加碳的熔炉中加热和熔化。

今天，大多数钢是用以下两种工艺之一制造的：

高炉电弧炉

高炉主要使用原料(铁矿石、石灰石和焦炭)和一些废钢来炼钢，而电弧炉主要使用废钢。

高炉是什么？

高炉是英国人在19世纪50年代中期发明的，名叫亨利·贝塞默(HenryBessemer)。Bessemer发明了一种通过铁水吹空气来氧化材料和分离杂质的方法。

现代高炉是一个大型钢壳，形状像一个圆筒，内衬耐热砖。铁矿石、焦炭和石灰石从炉顶进入炉子，然后逐渐下沉到炉底，随着温度的下降而变热。在炉子的上半部，燃烧的焦炭产生的气体从铁矿石中释放氧气。在炉底半部，石灰石开始与矿石和焦炭中的杂质反应，形成炉渣。

在炉底，温度达到3000华氏度以上。熔渣漂浮在钢水的顶部，允许通过炉膛中的炉渣缺口排出。

钢水通过一个水龙头孔从炉膛里释放出来。

什么是电弧炉(电弧炉)？

电弧炉主要用于生产与其他金属合金化的优质钢。电弧炉也可用于生产普通的非合金钢.

与炉子不同的是，电弧炉不使用铁水。他们使用回收产品中的废钢。

废钢从起重机上倾入电弧炉。当炉子满的时候，盖就会被关上，盖在炉顶上。盖上的电极被放进炉子里。电极充满强大的电流，产生热量，从而熔化废料。

当废料融化时，被称为铁合金的其他金属被添加到钢中，以获得所需的化学成分。氧气吹入炉内净化钢。加入石灰和萤石与杂质熔合，形成矿渣。

熔渣漂浮在钢水的顶部，可以通过倾斜的炉子将其倒出。

电弧炉通过将其他金属组合成钢合金，可以生产出一系列特殊的优质钢。其中最广泛使用的是不锈钢，它添加了铬和镍，使其具有抗腐蚀性能。电炉制造的其他特殊钢包括工程、航空航天和装甲电镀用钢。

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