凡是含有可经济利用的铁元素的矿石叫做铁矿石。铁矿石的种类很多,用于炼铁的主要有磁铁矿、赤铁矿和菱铁矿等。
世界铁矿资源集中在澳大利亚、巴西、俄罗斯、乌克兰、哈萨克斯坦、印度、美国、加拿大、南非等国。中国作为世界上最大的铁矿石需求国,自身的铁矿石储量虽然不算少,但品位不幸比较低,从工业经济的角度来讲,倒不如从盛产富铁矿的澳大利亚、巴西等国进口。
可以直接投入炼钢炉炼钢的铁矿石旧称“平炉富矿”,可以直接用于炼铁的铁矿石旧称“高炉富矿”,都带个“富”字。这些富矿最好是磁铁矿和赤铁矿,它们的含铁量都在70%以上。
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铁矿石的品位要求:
1、对于赤铁矿(主要成分为Fe2O3),理论最高品位为70%
2、对于磁铁矿(主要成分为Fe3O4),理论最高品位为724%
3、对于菱铁矿(主要成分为FeCO3),理论最高品位为483%
4、对于褐铁矿(主要成分为Fe2O3.H2O),理论最高品位为629%
-铁矿石
钢铁的主要成分是:碳/硅/锰/磷/硫等五大元素:
1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量023%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过020%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有015-030%的硅。如果钢中含硅量超过050-060%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入10-12%的硅,强度可提高15-20%。硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。硅量增加,会降低钢的焊接性能。
3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰030-050%。在碳素钢中加入070%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。
4、磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0045%,优质钢要求更低些。
5、硫(S):硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0055%,优质钢要求小于0040%。在钢中加入008-020%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。
铁是一种化学元素,是最常用的金属。它是过渡金属的一种。
铁活泼,为强还原剂,化合价有0、+2、+3、+6,最常见的价态是+2和+3。在室温下,铁可缓慢地从水中置换出氢,在500℃以上反应速度增大:
铁在干燥空气中很难跟氧气反应,但在潮湿空气中很容易腐蚀,若在酸性气体或卤素蒸气氛围中腐蚀更快。铁可以从溶液中还原金、铂、银、汞、铜或锡等离子。
元素名称:铁
元素符号:Fe
元素原子量:5585
元素类型:金属元素
化学分子式:Fe
质子数:26
中子数:30
原子序数:26
所属周期:4
所属族数:VIII
电子层分布:2-8-14-2
电离能 :(kJ /mol)
M - M+ 7593
M+ - M2+ 1561
M2+ - M3+ 2957
M3+ - M4+ 5290
M4+ - M5+ 7240
M5+ - M6+ 9600
M6+ - M7+ 12100
M7+ - M8+ 14575
M8+ - M9+ 22678
M9+ - M10+ 25290
元素在太阳中的含量:(ppm)
1000
元素在海水中的含量:(ppm)
太平洋表面 000001
地壳中含量:(ppm)
41000
氧化态:
主要 Fe+2, Fe+3
其余 Fe-2, Fe-1, Fe0, Fe+1, Fe+4, Fe+5, Fe+6
原子体积:(立方厘米/摩尔)
71 莫氏硬度:6
晶体结构:面心立方和体心立方
名称由来: 盎格鲁-撒克逊语:iron(铁);元素符号来自于拉丁文“ferrum”(铁)。
元素描述: 柔韧而有延展性的银白色金属。在地壳中含量第四(百万分之56300),整个地球的35%。绝大部分铁在地核里。在宇宙中含量第九。
元素来源: 取自铁矿。把石灰石、焦炭和铁矿石分层投入高炉,自底部鼓入高温气流,使得焦炭炽热发红,于是铁被从氧化物中还原出来,熔化成液态,从炉底流出。 自14世纪以来,被称为高炉的巨大炉子一直被用来将铁矿石和焦炭转化成生铁。生铁含有少有是碳,这是高炉里的焦炭遗留下的。生铁被用来制造工具、武器和其它物品。从1850年以来,越来越多的生铁已被生产成钢。钢比生铁含碳少且弹性大。钢是通过将空气和氧气吹进生铁里熔炼制成的。
分布铁是地球上分布最广的金属之一。约占地壳质量的51%,居元素分布序列中的第四位,仅次于氧、硅和铝。铁是最便宜最常见的金属。在自然状态下,铁通常与氧结合在一起,以氧化铁的形式出现。赤铁矿和磁铁矿是两种主要铁矿石。 性状铁是有光泽的银白色金属,硬而有延展性,熔点为1535℃, 沸点3000℃,有很强的铁磁性,并有良好的可塑性和导热性。比热容约为0461000J/KG℃ 。当铁被暴露在潮湿的空气中时,它会被腐蚀。然后会形成一种红棕色、易脱落的氧化物。
食物含铁量一览表:
黑木耳(干)的铁含量高达974毫克/100克。100克的干紫菜中含有549毫克的铁,而100克的黑芝麻则能提供227毫克的铁。
鸡蛋营养丰富,每100克蛋黄中65毫克的铁含量也不算低,但遗憾的是,蛋黄并不能很好地补铁。牛奶的铁含量只有03毫克/100克,所以只吃蛋奶并且素食的人群也要注意补铁。
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铁含量的谣言:菠菜里的铁含量很高
以前,人们都认为菠菜里的铁含量很高,其实不是这样。
有一个科学家,他在研究时发现,菠菜的含铁量竟然比所记录的数值小了很多。于是,他做了许多次试验,依然是这个结果,他就发表了一篇文章。这篇文章轰动了整个社会,其他科学家们纷纷进行试验,发现也是这个结果。
原来,以前牧师在抄写结果时,点错了一个小数点。
人民网-名不副实的“高铁”食物
钢铁百分之九十的成分是 铁。
钢铁是铁与C(碳)、Si(硅)、Mn(锰)、P(磷)、S(硫)以及少量的其他元素所组成的合金。其中除Fe(铁)外,C的含量对钢铁的机械性能起着主要作用,故统称为铁碳合金。
它是工程技术中最重要、也是最有最主要的,用量最大的金属材料。
1、生铁是含碳量大于2%的铁碳合金,工业生铁含碳量一般在211%至43%,并含C、Si、Mn、S、P等元素,是用铁矿石经高炉冶炼的产品。
生铁坚硬、耐磨、铸造性好,但生铁脆,不能锻压。生铁中除铁外,还含有碳、硅、锰、磷和硫等元素。这些元素对生铁的性能均有一定的影响。
2、钢是对含碳量质量百分比介于002%至211%之间的铁碳合金的统称。在实际生产中,钢往往根据用途的不同含有不同的合金元素,比如:锰、镍、钒等等。
钢以其低廉的价格、可靠的性能成为世界上使用最多的材料之一,是建筑业、制造业和人们日常生活中不可或缺的成分。可以说钢是现代社会的物质基础。
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铁碳合金分为钢与生铁两大类,钢是含碳量为003%~2%的铁碳合金。
碳钢是最常用的普通钢,冶炼方便、加工容易、价格低廉,而且在多数情况下能满足使用要求,所以应用十分普遍。按含碳量不同,碳钢又分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。随含碳量升高,碳钢的硬度增加、韧性下降。
合金钢又叫特种钢,在碳钢的基础上加入一种或多种合金元素,使钢的组织结构和性能发生变化,从而具有一些特殊性能,如高硬度、高耐磨性、高韧性、耐腐蚀性,等等。经常加入钢中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。
合金钢的资源相当丰富,除Cr、Co不足,Mn品位较低外,W、Mo、V、Ti和稀土金属储量都很高。21世纪初,合金钢在钢的总产量中的比例将有大幅度增长。
——钢
——生铁
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