青少年應(yīng)該知道的-鋼鐵

前言

莽莽蒼蒼的山川大地，茫茫無(wú)際的宇宙星空，人類生活在一個(gè)充滿神奇變化的大千世界中。面對(duì)異彩紛呈的自然現(xiàn)象，古往今來(lái)曾引發(fā)多少人的驚詫和探索。它是科學(xué)家研究的課題，更是充滿了幻想和好奇的青少年渴望了解的知識(shí)。為了幫助廣大青少年系統(tǒng)、全面、準(zhǔn)確、深入地學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)自然科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，用科學(xué)發(fā)展觀引領(lǐng)他們愛(ài)科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)，團(tuán)結(jié)出版社按照國(guó)家確定的學(xué)生科普知識(shí)標(biāo)準(zhǔn)，編輯出版了《青少年科普?qǐng)D書館》大型叢書，應(yīng)該說(shuō)這是一個(gè)很有意義、值得支持和推廣的出版工程。加強(qiáng)科普教育和科普讀物出版工作，是加快國(guó)家建設(shè)和發(fā)展的需要。中共十七大提出要把我們的國(guó)家建設(shè)成為富強(qiáng)、民主、文明、和諧的社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家，要在2020年實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會(huì)的目標(biāo)，必須堅(jiān)持以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中心。為加快國(guó)家發(fā)展，要抓緊時(shí)機(jī)，實(shí)施科教興國(guó)、人才強(qiáng)國(guó)和可持續(xù)發(fā)展的三大戰(zhàn)略。把科教興國(guó)戰(zhàn)略放在第一位，就是要充分發(fā)揮科學(xué)技術(shù)作為第一生產(chǎn)力的作用，認(rèn)真落實(shí)國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要，依靠科技進(jìn)步，建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家；要著眼于長(zhǎng)遠(yuǎn)，努力培養(yǎng)新一代創(chuàng)新人才，提高勞動(dòng)者素質(zhì)，增強(qiáng)創(chuàng)新能力。大量?jī)?yōu)秀的科普讀物的出版發(fā)行正是科學(xué)的教育和普及的基礎(chǔ)性工作，是科教興國(guó)、人才強(qiáng)國(guó)的文化基礎(chǔ)工程。加強(qiáng)科普教育和科普讀物出版工作，同時(shí)也是我們社會(huì)文化建設(shè)的需要。中共十七大強(qiáng)調(diào)"弘揚(yáng)科學(xué)精神，普及科學(xué)知識(shí)"，是"建設(shè)和諧文化，培養(yǎng)文明風(fēng)尚"的重要內(nèi)容，特別提出要重視城鄉(xiāng)、區(qū)域文化協(xié)調(diào)發(fā)展，著力豐富農(nóng)村和邊遠(yuǎn)地區(qū)的精神文化生活，為青少年健康成長(zhǎng)創(chuàng)造良好的文化環(huán)境。有關(guān)科普教育和科普讀物出版發(fā)行工作，多年來(lái)得到中央和地方各級(jí)政府部門和相關(guān)社會(huì)團(tuán)體的廣泛支持。2002年6月29日，《中華人民共和國(guó)科學(xué)技術(shù)普及法》正式頒布實(shí)施，標(biāo)志著我國(guó)科普事業(yè)進(jìn)入法制建設(shè)和發(fā)展的軌道。為持續(xù)開(kāi)展群眾性、社會(huì)性科普活動(dòng)，中國(guó)科協(xié)決定從2005年起，將每年9月第三周的公休日定為全國(guó)科普日。自2003年以來(lái)，為支持老少邊窮地區(qū)文化事業(yè)發(fā)展，由國(guó)家文化部、財(cái)政部共同實(shí)施送書下鄉(xiāng)工程。2009年2月，中國(guó)科協(xié)等單位五年內(nèi)在全國(guó)城鄉(xiāng)建千所科普?qǐng)D書室的活動(dòng)舉行了啟動(dòng)儀式。多年來(lái)有關(guān)政府部門和社會(huì)團(tuán)體堅(jiān)持不懈的送書下鄉(xiāng)活動(dòng)，推動(dòng)了科普工作在全國(guó)，特別是在農(nóng)村、邊遠(yuǎn)地區(qū)和廣大青少年中的開(kāi)展，豐富了他們的精神文化生活，提升了他們的科學(xué)文化素質(zhì)。貫徹中共十七大精神，適應(yīng)國(guó)家建設(shè)的發(fā)展需要，特別是廣大農(nóng)村、邊遠(yuǎn)地區(qū)發(fā)展的需要，以及青少年健康成長(zhǎng)的需要，像《青少年科普?qǐng)D書館》叢書這樣一類科普讀物的大量出版，符合廣大青少年探究自然科學(xué)的閱讀興趣和求知欲望，相信一定會(huì)得到青少年朋友的歡迎和喜愛(ài)。希望有更多更好的青少年科普讀物出版，為青少年的健康成長(zhǎng)，為提高全民族的科學(xué)文化素質(zhì)，促進(jìn)國(guó)家的現(xiàn)代化建設(shè)和文化大繁榮作出新的貢獻(xiàn)。

內(nèi)容概要

　　鋼鐵從一開(kāi)始出現(xiàn)就方便著我們的生活，鋼鐵的生產(chǎn)工具和武器改變著人們的生活。同時(shí)，隨著科技的發(fā)展，鋼鐵冶煉技術(shù)的也伴隨著人類的發(fā)展而日益成熟，而鋼鐵在人類社會(huì)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用?！　∧敲?，你了解鋼鐵冶煉的發(fā)展史嗎？你知道我們生活中都有哪些物品是鋼鐵制作而成的嗎？本書中對(duì)鋼鐵知識(shí)進(jìn)行了全面的介紹，相信你看完之后會(huì)眼界大開(kāi)?！　”緯鴮?duì)鋼鐵材料基本知識(shí)作了詳細(xì)的介紹，主要針對(duì)我國(guó)鋼鐵的冶煉、發(fā)展進(jìn)行了詳細(xì)探討，同時(shí)還涉及到冶金機(jī)械、鋼鐵冶金、壓力加工等鋼鐵生產(chǎn)制造及應(yīng)用的知識(shí)，試圖為青少年提供趣味性和科學(xué)性相結(jié)合的鋼鐵知識(shí)。

書籍目錄

第一章 鋼鐵歷史篇第一節(jié) 鐵的介紹第二節(jié) 鐵的特性第三節(jié) 鐵的發(fā)現(xiàn)過(guò)程1.鐵的發(fā)現(xiàn)2.五千年前，人類就開(kāi)始使用鐵了3.人工煉鐵第四節(jié) 人類煉鐵和制鋼技術(shù)的發(fā)展1.古代煉鐵2.古代煉鋼3.世界近代煉鋼歷程表4.近代煉鋼第二章 鋼鐵制作篇第一節(jié) 冶煉鋼鐵的所需原料第二節(jié) 原料準(zhǔn)備與處理1.原煤與焦炭2.助熔劑3.塊鐵礦4.錳礦5.粉鐵礦6.燒結(jié)礦第三節(jié) 煉鐵的過(guò)程1.煉鐵原理2.煉鐵流程3.鐵水處理第四節(jié) 煉鋼的過(guò)程1.煉鋼過(guò)程概述2.煉鋼的階段3.煉鋼法的分類4.鋼的鑄造5.鋼材的軋制第五節(jié) 成品的分類與用途1.鋼鐵的定義2.鋼鐵的分類3.鋼鐵的用途第六節(jié) 鋼鐵的加工1.車、銑、刨、磨2.鋼鐵的熱處理3.廣泛應(yīng)用的工業(yè)產(chǎn)品第三章 鋼鐵生活篇第一節(jié) 日常鋼鐵產(chǎn)品的種類與介紹1.條線產(chǎn)品用途簡(jiǎn)介2.冷軋產(chǎn)品用途簡(jiǎn)介3.熱軋產(chǎn)品用途簡(jiǎn)介4.不銹鋼產(chǎn)品用途簡(jiǎn)介第二節(jié) 鋼鐵與生活1.食與鋼鐵2.衣與鋼鐵3.住與鋼鐵4.行與鋼鐵5.育與鋼鐵第四章 鋼鐵藝術(shù)篇第一節(jié) 古代與近代的鋼鐵文物1.鐵劍2.鎖3.鐵鏈衣4.鐵獅第二節(jié) 鋼鐵藝術(shù)建筑的美1.埃菲爾鐵塔2.帝國(guó)大廈3.西爾斯大廈4.倫敦鐵橋5.古根漢美術(shù)館6.迪士尼音樂(lè)廳7.倫敦眼8.米約大橋9.臺(tái)北10110.上海環(huán)球金融中心11.生米大橋12.中國(guó)奧運(yùn)場(chǎng)館——“鳥巢”

章節(jié)摘錄

x(2)柏塞麥轉(zhuǎn)爐煉鋼法英國(guó)的柏塞麥先生提出了柏塞麥轉(zhuǎn)爐煉鋼法。他成功的找到吹氣入爐內(nèi)的訣竅，用柏塞麥轉(zhuǎn)爐煉鋼法煉出鋼，他這種方法是酸性轉(zhuǎn)爐法。柏塞麥轉(zhuǎn)爐煉鋼法的發(fā)明標(biāo)志著大量煉鋼的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。柏塞麥為了改良當(dāng)時(shí)鑄炮用鋼，參考了前人的煉鋼經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行了許多試驗(yàn)。他在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)吹空氣煉鋼時(shí)，吹進(jìn)冷空氣，可爐內(nèi)的鐵水不但沒(méi)有變冷，爐溫反而升高了。于是他立刻著手制作能在爐內(nèi)鼓入空氣的火橋，用來(lái)做測(cè)試，結(jié)果他實(shí)驗(yàn)成功了；然后他又再進(jìn)行坩堝吹氣實(shí)驗(yàn)，從坩鍋口把管子插入熔鐵中，向爐里吹入空氣，沒(méi)想到他又獲得了同樣完美成果。(3)平爐煉鋼公元1856年，當(dāng)年柏塞麥法煉鋼有一個(gè)缺陷，就是煉出的鋼品質(zhì)十分不穩(wěn)定。在煉出不同品質(zhì)的鋼中，有一種軟硬適中的軟鋼，它性能最佳，此種軟鋼里的碳素比熟鐵高一點(diǎn)，比坩堝煉出的鋼低一點(diǎn)，是利于加工使用的好鋼材。威廉西門為了解決這個(gè)問(wèn)題，他用炒熟鐵的方法，把生鐵、廢鋼和鐵礦石里的碳矽炒去，把碳量適當(dāng)?shù)牧粝乱稽c(diǎn)：威廉依著倒焰爐(反射爐)的樣子，做了一個(gè)小的原始平爐，為了不讓爐內(nèi)的鐵水糊了，于是他用上了他自己發(fā)明的廢熱再生器，對(duì)吹入爐里的冷空氣進(jìn)行加熱，讓它成為熱氣吹入爐內(nèi)。這樣保持爐溫就能煉制出品質(zhì)優(yōu)良的軟鋼。1867年，西門家的兩兄弟威廉西門和佛里得瑞西門，在英國(guó)的伯明罕用這種方法制造了個(gè)爐來(lái)煉鋼，后來(lái)，他們把這種煉鋼的方法命名為平爐法。1864年，法國(guó)人馬丁和他的助手埃墨爾兩人在一個(gè)叫做賽棱尼地方，制造了一個(gè)原始型平爐，學(xué)著威廉的方法裝上了廢熱再生器，往爐中投入高級(jí)生鐵、廢鋼和適量的鐵礦，煉出了是含碳量適當(dāng)且品質(zhì)優(yōu)良的軟鋼，德國(guó)人把這種爐子叫作西門馬丁爐。1884年，堿性直吹爐去磷硫的實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)冶金先鋒們的前仆后繼，終于成功了，的后英國(guó)人大拜在華爾斯的百慕堡首次建造了一座堿性平爐，煉出了不含磷硫的鋼。(4)湯馬斯轉(zhuǎn)爐柏塞麥爐鋼只能把低磷硫生鐵投進(jìn)去煉，可歐洲的鐵含磷硫量都很高，把這些含磷硫量高的鋼放進(jìn)柏塞麥會(huì)造成其熱脆冷裂的不良特性。1865年起，史瑞勒下定決心要去除柏塞麥法煉鋼的磷硫。1872年，他終于成功地用堿性爐襯及材料除去了鋼中的磷。他是個(gè)十分謹(jǐn)慎小心人，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)剡M(jìn)行無(wú)數(shù)次試驗(yàn)，最后得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在堿性直吹爐中，去除元素的順序?yàn)槲?、磷、錳、硫：而在酸性直吹爐中元素的去除順序是矽、炭、錳。用高鎂石灰石制成石灰質(zhì)磚，用它來(lái)砌造爐，把磷鐵礦放進(jìn)煉爐中先煉成生鐵，再把這種含磷鐵水倒進(jìn)直吹爐內(nèi)吹煉，就能得到?jīng)]有磷的鋼。而磷已經(jīng)進(jìn)入渣中，鋼中的磷已經(jīng)被成功去除。1871年，湯馬斯也在想怎么除去柏塞麥爐中的磷，他專門家里設(shè)置個(gè)小試驗(yàn)室，他常常抽空到附近鋼鐵廠去打聽(tīng)情況。功夫不負(fù)有心人，在四年的后的一天，人家告訴他，去磷的關(guān)鍵在于爐內(nèi)襯的化學(xué)性質(zhì)，堿性爐襯才能去掉磷。酸性爐襯不能造出堿性渣，無(wú)法去除鋼中的磷。1877年3月，他經(jīng)過(guò)許多實(shí)驗(yàn)后，發(fā)表“柏塞麥爐中去磷法”論文；1878年3月，英國(guó)鋼鐵協(xié)認(rèn)可了他的辦法；1879年他在英國(guó)申請(qǐng)了專利。柏塞麥法煉鋼會(huì)產(chǎn)生的磷硫通過(guò)湯馬斯轉(zhuǎn)爐煉鋼除去了。鹽基性耐火磚做的爐襯，脫磷反應(yīng)熱可作熱源加以利用，因德國(guó)、比利時(shí)、盧森堡等地蘊(yùn)含著非常豐富的高磷鐵礦，人家只能利用這種方法脫去磷硫，所以這種法在歐洲非常盛行。在1910年，當(dāng)時(shí)世界四分之一的鋼都是用這種方法煉制出來(lái)的鋼，但這種方法也有缺點(diǎn)：它要以空氣為煉鋼所需要的氧氣來(lái)源，廢鋼不能太多，如果廢鋼比超過(guò)5％～6％以上，煉爐就無(wú)法達(dá)到熱平衡，所以平爐煉鋼法在這種情況下再度受到重視。(5)電爐煉鋼1866年德國(guó)人偉納西門與葛蘭敏等人發(fā)明了發(fā)電機(jī)后，人們能夠很方便地利用電能了，這促成了以電力發(fā)熱煉鋼的發(fā)展?！?/pre>




編輯推薦
為什么鐵會(huì)生銹？煉鐵煉鋼為什么要用石灰？玻璃能代替鋼鐵嗎？鋼鐵為什么如此堅(jiān)硬？為什么鋼比鐵硬？





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