請告訴我：從鐵礦砂到煉出鋼鐵的流程？謝謝！

【專家解說】：鋼鐵的冶煉過程： 自然界中鐵的蘊藏量極為豐富，占地殼元素含量的5%，居地球物質中的第四位。煉鐵過程實質上就是將從自然形態(tài)--礦石等含鐵化合物還原出來的過程。煉鐵生產(chǎn)設備是高爐。高爐生產(chǎn)所得的冶煉產(chǎn)品是生鐵，副產(chǎn)品是爐渣、煤氣和爐塵。 　　鐵是怎樣從高爐里煉出來的? 　　簡單的說就是：輸料系統(tǒng)把燒結礦（由燒結廠燒成的）、焦碳、石灰石等原料輸入到高爐頂?shù)牟剂舷到y(tǒng)，由布料系統(tǒng)均勻的按一定比例布入爐內。熱風系統(tǒng)將風吹進高爐，焦碳燃燒形成一定的高溫（1150--1200度）化學氣氛，燒結礦中鐵的氧化物在這種溫度和環(huán)境下發(fā)生還原反應。礦石中的氧一部分形成二氧化碳，一部分變成一氧化碳，還有一些雜質氣體被高溫排走，進入除塵凈化系統(tǒng)和高爐燃氣回收系統(tǒng)，無用的二氧化碳被排走，一氧化碳被回收再利用。礦石中的鐵被還原后在高溫下行成液態(tài)鐵水。鐵水又叫生鐵。生鐵可分三類：一類是供煉鋼用的鋼鐵（硅SI含量小于1.25%）；一類是供澆鑄機件和工具的鑄造鐵（硅含量大于1.25%）；還有一類是鐵合金（主要是錳鐵和硅鐵）。 　　鋼又是怎樣煉成的呢? 　　煉鋼實質上是將鐵水（生鐵）加溫并添加不同的元素，通過吹氧等手段，使鐵的含碳量降低到0.2-1.7%的冶煉過程?？蔁挸龆喾N不同質地的鋼。如加錳，就煉出錳鋼；加鎳、鉻、鈦就煉出不易生銹的鋼。 　　鐵和鋼的區(qū)別：鐵分為生鐵和熟鐵。熟鐵、鋼和生鐵都是鐵碳合金，以碳的含量多少來區(qū)別。一般含碳量小于0.2%的叫熟鐵或純鐵，含量在0.2-1.7%的叫鋼，含量在1.7%以上的叫生鐵。熟鐵軟，塑性好，容易變形，強度和硬度均較低，用途不廣；生鐵含碳很多，硬而脆，幾乎沒有塑性；鋼具有生鐵和熟鐵兩種優(yōu)點，為人類廣泛利用。 早期的煉鐵是將鐵礦石和木炭一層夾一層地放在煉爐中，在650－1000℃和上焙燒利用木炭的不完全燃燒產(chǎn)生的一氧化碳使鐵礦石中的氧化鐵還原成鐵。由于煉爐中溫度偏低，不能使熔點為1535℃的鐵熔化，所以得不到液態(tài)的鐵。人們等煉鐵成功后冷卻煉爐，取出鐵塊， 這種煉鐵方法叫塊煉鐵。用這種方法煉得鐵質地疏松，還夾雜著許多來臬礦石的氧化物和經(jīng)。在實踐中人們發(fā)現(xiàn)如果把這種鐵，加熱到一定溫度下經(jīng)這反復鍛打，就可把夾雜的氧化物擠出去，此時鐵的機械性能就得到了改善。 在反復鍛打鐵塊的基礎上，古人又找出塊煉鐵滲碳成鋼的經(jīng)驗，這種鋼地就是最早的鋼。它是為改變塊煉鐵的性能而要用木炭作燃料，加熱塊煉鐵并鍛打，這樣少量的碳會從鐵的表面滲進去。西漢時，為提高塊煉鐵滲碳鋼的質量，人們都增加了鍛打的次數(shù)，由十次，三十次，五十次增至近百次從而得到所謂的“百煉鋼”。由此也產(chǎn)生了“百煉成鋼”這一成語，它用來比喻久經(jīng)鍛煉，變得非常堅強，成為優(yōu)秀人物。 春秋戰(zhàn)國鋼鐵的冶煉 　　春秋時代是我國由奴隸社會向封建社會轉變的階段。促成這一社會變革的物質因素，是社會生產(chǎn)力的發(fā)展。 　　勞動工具是社會生產(chǎn)力發(fā)展的重要標志。鐵制工具的廣泛使用，促進了我國由奴隸制向封建制的過渡。商代用隕鐵制作了鐵刃銅鉞，說明對鐵的性質和鍛打嵌鑄的技術已經(jīng)有了一定的認識和掌握，但當時尚不知人工煉鐵。 　　春秋時期，鐵器已經(jīng)在農業(yè)、手工業(yè)生產(chǎn)中使用。農業(yè)生產(chǎn)中使用鐵鋤、鐵斧等。鐵器堅硬、鋒利，勝過木石和青銅工具。晉國用鐵鑄刑鼎，鑄鼎的鐵是作為軍賦向民間征收的，可見晉國民間鐵已不少。在江蘇六合縣程橋、湖南長沙龍洞坡等地出土了春秋時的鐵器。戰(zhàn)國初或稍早已發(fā)明鑄鐵技術，這是我國勞動人民對冶金技術的重大貢獻，比外國早一千八百年左右。河北興隆縣壽王墳出土了大量戰(zhàn)國時的鐵范，其中有較復雜的復合范和雙型腔，還采用了難度較大的金屬型芯，反映了當時的鑄造工藝已有較高水平。戰(zhàn)國時發(fā)明的用柔化退火制造可鍛鑄件的技術和多管鼓風技術是冶金技術的重要成就，比歐洲早二千年左右。戰(zhàn)國時還掌握了塊煉鐵固態(tài)滲碳制鋼的方法和淬火技術。 　　塊煉鐵的方法也就是“固體還原法”。由于塊煉鐵是鐵礦石在較低溫度下從固體狀態(tài)被木炭還原的產(chǎn)物，所以質地疏松，還夾雜有許多來自礦石的氧化物，例如氧化亞鐵和硅酸鹽。這種塊煉鐵在一定溫度下若經(jīng)過反復鍛打，便可將夾雜的氧化物擠出去，機械性能就改善了。從江蘇六合縣程橋東周墓出土的鐵條，就是塊煉鐵的產(chǎn)品。春秋末期和戰(zhàn)國初期的一些鍛造鐵器也是以塊煉鐵為材料。 　　在反復鍛打塊煉鐵的實踐中，人們又總結出塊煉鐵滲碳成鋼的經(jīng)驗。從河北易縣武陽臺村的燕下都遺址44號墓中曾出土79件鐵器，經(jīng)分析鑒定，它們的大部分都是由塊煉鋼鍛成的，這證明至遲在戰(zhàn)國后期塊煉滲碳鋼的技術已在應用，塊煉鐵質柔不堅，塊煉鋼雖經(jīng)滲碳處理，變得較堅硬，但在生產(chǎn)上仍嫌不足。人們在生產(chǎn)實踐中又摸索出塊煉鋼的淬火工藝，這就進一步提高了塊煉鋼的機械性能。上述燕下都出土的鍛鋼件，大部份是經(jīng)過淬火處理的，這又表明在當時，人們對淬火工藝也較熟悉了。 　　生鐵的冶鑄工藝，在原料、燃料上與塊煉法基本一樣。它們之間主要的差別在冶煉溫度的不同。塊煉法的爐溫大約在1000(C左右，離純鐵的熔點（1534(C）相差很遠，而生鐵冶煉時，爐溫達到了1100-1200(C。在冶煉中，被還原生成的固態(tài)鐵會吸收碳，這種吸收隨著溫度的升高，速度就會加快。 　　另一方面吸收碳后，鐵的熔點隨之降低，當含碳量達到2.0%時，熔點降至1380(C；當含碳量達到4.3%時，熔點為最低，僅1146(C。在這種條件下，爐溫就可使鐵熔化，從而得到了液態(tài)的生鐵。液態(tài)生鐵就可以直接澆鑄成器，冶鑄過程簡化了，就使鐵器的生產(chǎn)有了大發(fā)展的可能。 　　江蘇六合程橋東周墓出土的鐵丸，洛陽出土的公元前五世紀的鐵錛、鐵鏟都是生鐵器物，這證明在塊煉法的同時，我國已出現(xiàn)生鐵冶鑄工藝。生鐵與塊煉鐵同時發(fā)展，是我國古代鋼鐵冶金技術發(fā)展的獨特途徑。世界上許多其他國家，從塊煉鐵發(fā)展到生鐵，大約經(jīng)歷了上千年的時間。就拿歐洲一些國家來說，雖很早已有塊煉鐵，但出現(xiàn)生鐵則在公元十三世紀末和十四世紀初。 　　生鐵的生產(chǎn)效率高，鑄造性能又較好，這為廣泛使用鐵器提供方便。在冶煉生鐵的初期，由于溫度還不夠高，硅含量也較低，致使生鐵中的碳在冷卻凝固時不能成為石墨狀態(tài)，而成為碳化三鐵（Fe3C），與奧氏體狀態(tài)的鐵在1146(C共晶。因此，煉出的生鐵性脆而硬，鑄造性能雖好，但強度不夠，這種生鐵，人們稱它為白口鐵，它只能鑄造某些農具。從河北興隆燕國礦冶遺址出土的大批鋤、范等，就是由白口鐵鑄成的。 　　為了克服白口鐵的脆性，在戰(zhàn)國早期，人們就創(chuàng)造了白口鑄鐵柔化處理技術。所謂柔化處理就是將白口鑄鐵長時間加熱，使碳化鐵分解為鐵和石墨，消除了大塊的滲碳體，這對減少脆性、提高韌性可以起良好的作用。處理后的白口鐵就變成了展性鑄鐵。長沙出土的戰(zhàn)國鐵鏟，輝縣出土的戰(zhàn)國中期鐵帶鉤，易縣燕下都出土的戰(zhàn)國晚期鐵镢、鋤等，都是屬于這種展性鑄鐵。