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钢是现代世界中使用最广泛的金属之一。 它便宜、坚固、功能强大、用途广泛。 钢材每年的全球产量约为7.5亿吨，是仅次于水泥的第二大生产产品。  和铝一样，钢材是可回收的。 即使是再次生产钢材，它生产所需的能源也相对较少。 而且钢材非常环保且可持续循环生产，现在它的能源消耗和二氧化碳排放量不到1960年代的一半。 用钢生产的东西太多了。 铁路、石油、天然气管道、摩天大楼、电梯、地铁、桥梁、汽车、轮船、刀叉、剃刀、外科器械…… 钢材在我们的生活中无处不在!  铁是含量第四丰富的元素，占地壳的5%以上。 在古代，铁器时代时期，人们用铁代替了武器和工具中的青铜。 在那个时代，锻铁由铁匠制造，他们加热铁，并用铁锤锤击出杂质，使铁坚硬且具有韧性。 在中世纪，人们使用更高的温度开发了一种新型的铁。 这被称为铸铁，它比锻铁硬，但也更脆。 在三千多年的历史中，铁一直是人类文明的物质基础。 直到公元1870年人们开始大量生产钢铁。  钢的成分： 钢是铁和碳的合金。 它包含少量的硅、磷、硫和氧。 钢的碳含量在0.08%至1.5%之间。 这使它比锻铁更坚硬，但不如铸铁那么脆。 钢在硬度、柔韧性和拉伸强度之间具有独特的平衡性。 与较软的锻铁相比，它更耐用，刃更锋利。 同时，与较脆的铸铁相比，钢有更好的抗冲击性能和抗拉性能。  钢是如何制成的? 为了制造钢，人们将铁矿石在熔炉中加热并熔化。 然后在熔炉中去除杂质并添加碳。 如今，大多数钢是使用以下两种方法之一制造的： *高炉 *电弧炉(EAF) 高炉主要使用原材料，比如铁矿石、石灰石、焦炭外加一些废钢来制造钢，而电弧炉主要使用废钢制造。  什么是高炉? 高炉是19世纪50年代中期由英国人Henry Bessemer发明。 Bessemer设计了一种通过空气吹铁水来氧化材料并分离杂质的生产钢的方法。 现代高炉是一个大型钢壳，形状像圆柱体，内衬耐热砖。 将铁矿石、焦炭和石灰石从顶部送入炉中，然后逐渐向下沉至底部，随着它们的下降而变热。 在炉子的上半部分，焦炭燃烧产生的气体从铁矿石中释放出氧气。 在熔炉的下半部，石灰石开始与矿石中的杂质和焦炭反应形成炉渣。 在熔炉底部，温度达到1600摄氏度以上。 熔渣漂浮在钢水的顶部，从而可以通过炉中的熔渣槽将其排出。 钢水通过出铁孔从炉膛中放出来。  什么是电弧炉(EAF)? 电弧炉主要用于生产与其他金属合金化的特殊质量的钢。 电弧炉也可用于生产普通的非合金钢。 与电炉不同，电弧炉不使用铁水。 他们使用的是回收的废钢。 废钢从桥式起重机上放到电弧炉中。 炉子装满后，将盖子盖上，然后将其旋转关闭。 盖子上有电极，然后放到炉子里。 电极充满了强大的电流，该电流产生热量，从而熔化了废料。  当废料熔化时，会把铁合金金属添加到钢中，以获得所需的化学成分。 将氧气吹入炉中以净化钢。 然后再加入石灰和萤石与杂质融合形成炉渣。 熔渣漂浮在钢水的顶部，可以通过倾斜炉子将其倒掉。 通过结合其他金属形成钢合金，在电弧炉中能制造一系列特殊质量的钢。 其中使用最广泛的是不锈钢，添加了铬和镍以使其具有耐腐蚀性能。 用电弧炉制造的其他特殊钢也用于工程、航空航天和装甲钢板。  |
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