生铁的定义及作用是什么？

【专家解说】：1、生铁的定义 2、各种生铁的性状、简介、用途 3、生铁的工艺流程 4、生铁中的化学成分 生铁与熟铁的区别 1、生铁的定义 生铁是含碳量大于2％的铁碳合金，工业生铁含碳量一般 在2%--4.3%，并含C、SI、Mn、S、P 等元素,是用铁矿石经高炉冶炼的产品。依据生铁里碳存在形态的不同，又可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。 生铁性能：生铁结实又硬、耐磨、铸造性好，但生铁脆，不能锻压。 2、各种生铁的性状、简介、用途 炼钢生铁里的碳主要以碳化铁的形态存在，其断面呈白色，凡是又叫白口铁。这种生铁性能结实又硬而脆，一般都用做炼钢的原料。 铸造生铁中的碳以片状的石墨形态存在，它的断口为灰色，凡是又叫灰口铁。由于石墨质软，具有润滑作用，故而铸造生铁具有良好的切削、耐磨和铸造性能。但它的抗位强度不够，故不能锻轧，只能用于打造各种铸件，如铸造各种机床床座、铁管等。 球墨铸铁里的碳以球形石墨的形态存在，其机械性能远胜于灰口铁而接近于钢，它具有优秀的铸造、切削加工和耐磨性能，有必然的弹性，广泛用于打造曲轴、齿轮、活塞等高级铸件以及多种机械零件,迈克堵头。 此外还有含硅、锰、镍或其它元素量特殊高的生铁，叫合金生铁，如硅铁、锰铁等，经常使用做炼钢的原料。在炼钢时加入某些合金生铁，可以改善钢的性能。 3、生铁的工艺流程 生铁的冶炼虽原理雷同，但由于要领不同、冶炼设备不同，所以工艺流程也不同。底下分离简略予以先容。 高炉生产是连续进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能持续生产几年到十几年。生产时，从炉顶（一般炉顶是由料钟与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风，喷入油、煤或自然气等燃料。装入高炉中的铁矿石，重要是铁和氧的化合物。在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧天生的一氧化碳将铁矿石中的氧篡夺出来，获得铁，这个进程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼降生铁，铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与参加炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分辨排出。煤气从炉顶导出，经清除粉尘后，作为产业用煤气。现代化高炉还可以应用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。 高炉内的还原气体孕育发生于风口前的燃料燃烧，这一过程孕育发生了两大运动流：1个是上升的热煤气流，1个是降落的炉料流（铁矿石、焦炭、熔剂等）。高炉内的一切反应均发生于煤气和炉料的相向勾当和相互作用之中。它包括炉料的加热、蒸发、挥发和分解；铁及其它元素的还原；炉料中非铁氧化物的融化、造渣和生铁的脱硫；铁的渗碳及生铁的形成；炉料和煤气之间的热交流等等，是一系列物理化学反应过程的总和。 4、生铁中的化学成分 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必然的影响。 碳（C）：在生铁中以两种形态存在，一种是游离碳（石墨），主要存在于铸造生铁中，另外一种是化合碳（碳化铁），主要存在于炼钢生铁中，碳化铁硬而脆，塑性低，含量适当可提高生铁的强度和硬度，含量过多，则使生铁难于削切加工，这就是炼钢生铁切削性能差的原因。石墨很软，强度低，它的存在能增加生铁的铸造性能。 硅（Si）：能促推生铁中所含的碳分别为石墨状，能去氧，还能减少铸件的气眼，能提高熔化生铁的流动性，减低铸件的收缩量，但含硅过多，也会使生铁变硬变脆。 锰（Mn）：能溶于铁素体和渗碳体。在高炉提炼制作生铁时，含锰量适当，可提高生铁的铸造性能和削切性能，在高炉里锰还可以和有害杂质硫形成硫化锰，进入炉渣。 磷（P）：属于有害元素，但磷可使铁水的流动性增加，这是因为硫减低了生铁熔点，所以在有的制品内往往含磷量较高。然而磷的存在又使铁增加硬脆性，优良的生铁含磷量应少，有时为了要增加流动性，含磷量可达1.2%。 硫（S）：在生铁中是有害元素，它促推铁与碳的结合，使铁硬脆，并与铁化合成低熔点的硫化铁，使生铁孕育发生热脆性和减低铁液的流动性，顾含硫高的生铁不适于铸造细件。铸造生铁中硫的含量规定最多不得跨越0.06%（车轮生铁不计算在内）。 钢系由生铁再炼而行，有较高的机械强度和韧性，还具有耐热、耐腐蚀、耐磨等特殊性能 铁与钢的不同： 铁在自然界中蕴躲量极为丰硕，占地壳元素含量的5％，居地球物质中的第四位。铁元素很生动，容易与其它物质结合。 习惯上常说的钢铁是对钢和铁的总称。钢和铁是有区别的，所谓钢铁，主要由两个元素构成，即铁和碳，一般碳和元素铁形成化合物，叫铁碳合金。含碳量多少对钢铁的性质影响泼天，含碳量增加到必然程度后就会引起质的变化。由铁原子构成的物资叫纯铁，纯铁杂质很少。含碳量多少是区别钢铁的主要尺度。生铁含碳量大于2.0％；钢含碳量小于2.0％。生铁含碳量高，硬而脆，几乎没有塑性。钢不仅有良好塑性，而且钢制品具有强度高、韧性好、耐高温、耐腐蚀、易加工、抗冲击、易炼取等优良物化应用性能，因此被广泛利用。 生铁与熟铁的区别 生铁一般指含碳量在2~4.3%的铁的合金。又称铸铁。生铁里除含碳外，还含有硅、锰及少量的硫、磷等，它可铸不可锻。按照生铁里碳存在形态的不同，又可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。炼钢生铁里的碳主要以碳化铁的形态存在，其断面呈白色，凡是又叫白口铁。这种生铁性能结实又硬而脆，一般都用做炼钢的原料。铸造生铁中的碳以片状的石墨形态存在，它的断口为灰色，凡是又叫灰口铁。由于石墨质软，具有润滑作用，故而铸造生铁具有良好的切削、耐磨和铸造性能。但它的抗位强度不够，故不能锻轧，只能用于打造各种铸件，如铸造各种机床床座、铁管等。球墨铸铁里的碳以球形石墨的形态存在，其机械性能远胜于灰口铁而接近于钢，它具有精良的铸造、切削加工和耐磨性能，有必然的弹性，普遍用于打造曲轴、齿轮、活塞等高等铸件以及多种机械零件。此外还有含硅、锰、镍或其它元素量特别高的生铁，叫合金生铁，如硅铁、锰铁等，经常使用做炼钢的原料。在炼钢时加入某些合金生铁，可以改善钢的性能。 一般含碳量小于0.2%的叫熟铁或纯铁，含量在0.2-1.7%的叫钢，含量在2%以上的叫生铁。熟铁软，塑性好，容易变形，强度和硬度均较低，用途不广；生铁含碳很多，硬而脆，几乎没有塑性。