海绵铁(汉朝的锻造技术)
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2023-10-26
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1. 海绵铁,汉朝的锻造技术?
汉代制作铁剑的基本工艺是锻打,汉代的锻打技术一般采用以下几种方法:
一是以块炼铁直接锻制?汉代由人工冶炼获得的铁料是块炼铁,它是在较低的冶炼温度下,由铁矿石固态还原获得的铁块,含有大量脉石渣子,需通过锻打挤出?而在锻打之前,疏松多孔,因此又被称为“海绵铁”
二是以块炼铁渗碳锻制这一方法在春秋时期已被采取,西汉时期,制剑主要沿用这种方法,刘胜墓出土的一件长剑和一件短剑,经检测都是以“块炼铁渗碳”后折叠锻打而成,所用原料和渗碳方法与燕下都钢剑相同。
三是以炒钢或熟铁锻制,西汉后期,出现了用生铁炼钢的“炒钢”技术。
它是把生铁加热到熔化或基本熔化状态,在熔池中加以搅拌,借助于空气中的氧把生铁所含的碳氧化掉,从而成为钢或熟铁,前者是有控制地把生铁炒炼到需要的含碳量,也就是钢;后者是不加控制地一炒到底,含碳量极低,用生产效率很高的生铁作为制钢的材料,这是炼钢史上的一次革命。
炒钢产品的成分均匀,夹杂物一般比较细小,分布也比较均匀,质量优于块炼渗碳钢?而且,当时生铁冶炼已达到较高水平,炒钢以丰富的生铁为原料,产量和效率都较高,能够满足社会的广泛需要,于是,熟铁或炒钢便成为制剑的新材料,或以熟铁为原料,经过渗碳叠打钢剑,或以炒钢为原料,反复加热,折叠锻打,最后制作成剑。
四是以铸铁脱碳钢锻制。
铸铁脱碳是我国古代独有的一种生铁炼钢的方法,它是将白口生铁铸件在固态就进行脱碳退火,从而获得至高碳钢,中碳钢和低碳钢,这种方法的特点是通过掌握时间来有控制地脱碳,由于生铁中多余的碳被氧化成气体跑掉了,从而成为全钢组织,而且基本不析出石墨或只析出很少的石墨。
汉代的铸铁脱碳钢器物是用两种方法制成的,一种是以生铁铸造成坯,然后脱碳成钢,再予简单加工,如加热弯折,对刃部进行局部渗碳?锻打等?这种方法广泛用于制造生产工具和生活用具,如河南渑池出土了汉魏窖藏铁器中的钢斧等。
另一种方法是将生铁铸造成薄板状,然后脱碳得到成形钢材,将钢材经过反复加热锻打,器物?刀剑等兵器,皆如此制作。
2. 海绵铁除氧化学方程式?
海绵铁是多孔隙的块状固体物质,主要成分是铁单质,常用于除去工业循环冷却水中的溶解氧,当含有氧气的水通过海绵铁时,其中铁单质跟氧气等物质发生化合反应,生成不溶于水的红褐色氢氧化物海绵铁除氧器
其反应式为: 3Fe+2O2→Fe3O4 海绵铁除氧器也称为铁过滤器。
3. 用煤冶炼技术?
1、铸铁柔化技术:早期的铸铁是白口铁,质地脆而硬,容易折断,不耐用。
战国时期人们已经掌握了铸铁柔化技术。它分为两种工艺:一种是在氧化气氛下对白口铸铁件进行退火脱碳处理,使之成为白心可锻铸铁;另一种是在中性或弱氧化气氛下,对白口铸铁件进行长时间高温退火处理,使之成为黑心可锻铸铁。
铸铁柔化处理技术的发明,有着非常重要的意义,通过它得到的可锻铸铁,既有较高的硬度,又有较好的韧性,这使生铁广泛用作生产工具成为可能。
2、高炉炼铁技术:也叫竖炉炼铁技术,竖炉炼铁是一种经济而有效的炼铁方法,从上边装料,下部鼓风,形成炉料下降,和煤气上升的相对运动。
燃烧产生的高温煤气穿过料层上升把热量传给炉料。其中所含一氧化碳同时对氧化铁起还原作用。
这样燃烧的热能和化学能同时得到比较充分的利用。
下层的炉料被逐渐还原以至溶化,上层的炉料便从炉顶徐徐下降,炉料被预热而能达到更高的温度。中国是世界最早使用竖炉炼铁的国家。
春秋末年已经使用竖炉冶铸生铁了,开始一般采用木炭用原料。
汉代可能使用煤炭作治铁燃料,然而用煤冶炼缺点很多,容易堵塞炉硝,并把煤中硫、磷等杂质带入铁中。
16世纪时我国发明了炼焦技术,焦炭炼铁不仅解决了燃料问题,而且焦炭质地坚硬,可以承受较大的压力,使炉子能够加高、增大,产量大幅度增长。
焦炭又是多孔的,有利于炼铁过程中化学反应进行,所以是极为理想的燃料和还原剂,自那时起一直使用至今。
3、炒钢技术:炒钢因在冶炼过程中要不断地搅拌好像炒菜一样而得名。
炒钢的原料是生铁,操作要点是把生铁加热到液态或半液态,利用鼓风或撒入精矿粉等方法,令硅、锰、碳氧化,把含碳量降低到钢和熟铁的成分范围。
炒钢的产品多是低碳钢和熟铁,但是如果控制得好,也可以得到中碳钢和高碳钢。
炒钢的优点是成分可适当控制,生产率比较高,质量也比较好。
在现代,人们常把由矿石直接制钢的工艺叫一步冶炼或直接冶炼,而把先由矿石冶炼成生铁、然后再由生铁炼钢的工艺叫两步冶炼或间接冶炼。
炒钢的生产过程也分两步:先炼生铁,后炼钢。
因而在某种意义上说,炒钢的出现便是两步炼钢的开始,是具有划时代意义的重大事件。
它进一步促进了我国古代铁器的广泛使用和社会生产力的发展。
迄今世界上年代最早的炒钢冶金技术,我国在西汉早期就已发明和广泛应用了。
十八世纪中叶,英国发明了炒钢法,在产业革命中起了很大的作用。
4、淬火技术:西汉时期,将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间,随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。
常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。
淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性。
5、低温炼钢法:炉温不超过1000℃,此法看似原始,但相比近代的高温炼钢法,能炼出品质纯良的好钢。
不过高温炼出的钢材较软,易打造成形,而低温炼出的钢材较硬,较难打造较费人工。
6、百炼钢技术:我国在春秋时就有了炼钢生产,而最初的钢都是海绵铁。炼钢时,把海绵铁放入炉内,让它在受热中渗碳。到一定温度后拿出来煅打,这就是最早炼成的钢。
后来人们在冶炼中发现,反复加热煅打的次数越多,钢件越硬。所以,在以后的生产过程中,工匠们都有意地增加煅打加热的反复次数,并作为一种国家的工艺固定下来了,这就是百炼成钢工艺的起源。我国的百炼钢技术的萌芽出现在西汉时期;东汉时,百炼钢工艺已趋成熟,当时“炼”的工艺分为“三十炼”、“五十炼”、“百炼”等由此也产生了“百炼成钢”这一成语;魏晋南北朝是百炼钢的鼎盛时期。百炼钢碳分比较多,组织更加细密,成份更加均匀,所以钢的品质提高,主要用于制作宝刀、宝剑。7、灌钢法:大约在东汉末,可能出现炼钢新工艺“灌钢”法的初始形式;南北朝时,綦毋怀文对这一炼钢工艺进行了重大改进和完善;南朝齐、梁时的陶弘景首先记载了灌钢法。綦毋怀文的炼钢方法是:“烧生铁精,以重柔铤,数宿则成钢”,就是说,选用品位比较高的铁矿石,冶炼出优质生铁(含碳量2%到6.67%的称为生铁),然后,把液态生铁浇注在熟铁上(一般把含碳量小于0.05%的称为熟铁),经过几度熔炼,使铁渗碳成为钢(含碳量0.05%到2%的称为钢)。由于是让生铁和熟铁“宿”在一起,所以炼出的钢被成为“宿铁”。灌钢法是中国古代炼钢技术上一个了不起的成就。同百炼法等比较,其优点是(1)生铁作为1种渗碳剂,因熔化后温度高,加速向熟铁中渗碳的速度,缩短冶炼时间,提高生产率;(2)熟铁因为碳的渗入而成为钢,生铁由于脱碳也可以变成钢,增加了钢的产量;(3)在高温下,液态生铁中的碳、硅、锰等与熟铁中的氧化物夹杂发生反应,去除杂质,纯化金属组织,提高金属品质;(4)灌钢法操作简便,容易掌握,要想得到不同含碳量的钢,只要把生铁和熟铁按一定比例配合好,加以熔炼,就可获得。
4. 低出水率的铁有什么用途?
海绵铁 海绵体sponge iron 在回转窑、竖炉或其他反应器内,用煤、焦炭,天然气或氢气,使铁矿石或铁精矿球团在低于物料熔化温度的条件下进行低温还原,变成多孔状的产物。其中被还原出来的 铁 呈细小铁核,形如海锦,故称。
海绵铁经冷却、破碎、磁选,可除去脉石或其他杂质(金属铁占全铁90%以上者,可直接用于炼钢;90%以下的,用于高炉或电炉炼铁)。 [1] 在低于熔化温度之下将铁矿石还原成海绵铁的炼铁生产过程,其产品为直接还原铁(即DRI)
,也称海绵铁。该产品未经熔化,仍保持矿石外形,由于还原失氧形成大量气孔,在显微镜下观察团形似海绵而得名。海绵铁的特点是含碳低(<1%),并保存了矿石中的脉石。这些特性使其不宜大规模用于转炉炼钢,
只适于代替废钢作为电炉炼钢的原料。海绵铁中硫、磷等有害杂质与有色金属含量低,有利于电炉冶炼优质钢种。含铁量超过97%以上也属于海绵铁,
但应用于粉末冶金领域,其形状分块状和粉状(一次还原铁粉),如深加工还可做二次还原铁粉,其含铁量将达到99%以上。
5. 古代炼铁工艺?
我国古代工匠们在冶炼过程中不断有独特的创造,通过退火、正火、淬火、化学热处理等工艺,炼出了炒钢、百炼钢、灌钢等品种。我国古代炼铁、炼钢技术虽然起步相对稍晚,但是它的发展却是后来居上。
其实先民在此之前的商代中期,就已经对铁有所认识,而且已能够进行锻打加工并与青铜铸接成器。
商代高度发达的青铜冶铸技术,使它从矿石、燃料、筑炉、熔炼、鼓风和范铸技术等各个方面,为人工炼铁技术的出现创造了条件。
例如商代熔铸司母戊方鼎这样的大型铸件,必须要有较大的熔炉、鼓风器和较高的炉温。
而最迟至殷商晚期,已能得到1200度以上的高温,这就从技术上具备了将铁矿石还原为液态铁或半液态铁的可能性。可见,我国炼铁技术的发明是在商代。
6. 呈钢和玉钢哪一种质量好?
呈钢好。
这种日本所谓的玉钢就是制作传统日本武士刀的材料钢,又称为“和钢”,它的本质其实是一种用日本传统方法制作而成的“海绵铁”,而这些海绵铁经过匠人们的精心挑选、打制之后就变成可以制作武士刀的玉钢!希望我的回答能够帮助到你。
7. 海绵铁滤料的含量与活性铁的含量有什么关联?
作为水除氧剂的海绵铁粒度为2-5mm,空隙率极高,比表面积大,活性高,极易与水中的氧发生反应生成Fe3O3,从而达到除氧目的,反应产物为不易溶于水的絮状沉淀,被拦截下来,用一定强度的反洗水可以冲洗干净。
所以活性铁含量越高反应越好
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1. 海绵铁,汉朝的锻造技术?
汉代制作铁剑的基本工艺是锻打,汉代的锻打技术一般采用以下几种方法:
一是以块炼铁直接锻制?汉代由人工冶炼获得的铁料是块炼铁,它是在较低的冶炼温度下,由铁矿石固态还原获得的铁块,含有大量脉石渣子,需通过锻打挤出?而在锻打之前,疏松多孔,因此又被称为“海绵铁”
二是以块炼铁渗碳锻制这一方法在春秋时期已被采取,西汉时期,制剑主要沿用这种方法,刘胜墓出土的一件长剑和一件短剑,经检测都是以“块炼铁渗碳”后折叠锻打而成,所用原料和渗碳方法与燕下都钢剑相同。
三是以炒钢或熟铁锻制,西汉后期,出现了用生铁炼钢的“炒钢”技术。
它是把生铁加热到熔化或基本熔化状态,在熔池中加以搅拌,借助于空气中的氧把生铁所含的碳氧化掉,从而成为钢或熟铁,前者是有控制地把生铁炒炼到需要的含碳量,也就是钢;后者是不加控制地一炒到底,含碳量极低,用生产效率很高的生铁作为制钢的材料,这是炼钢史上的一次革命。
炒钢产品的成分均匀,夹杂物一般比较细小,分布也比较均匀,质量优于块炼渗碳钢?而且,当时生铁冶炼已达到较高水平,炒钢以丰富的生铁为原料,产量和效率都较高,能够满足社会的广泛需要,于是,熟铁或炒钢便成为制剑的新材料,或以熟铁为原料,经过渗碳叠打钢剑,或以炒钢为原料,反复加热,折叠锻打,最后制作成剑。
四是以铸铁脱碳钢锻制。
铸铁脱碳是我国古代独有的一种生铁炼钢的方法,它是将白口生铁铸件在固态就进行脱碳退火,从而获得至高碳钢,中碳钢和低碳钢,这种方法的特点是通过掌握时间来有控制地脱碳,由于生铁中多余的碳被氧化成气体跑掉了,从而成为全钢组织,而且基本不析出石墨或只析出很少的石墨。
汉代的铸铁脱碳钢器物是用两种方法制成的,一种是以生铁铸造成坯,然后脱碳成钢,再予简单加工,如加热弯折,对刃部进行局部渗碳?锻打等?这种方法广泛用于制造生产工具和生活用具,如河南渑池出土了汉魏窖藏铁器中的钢斧等。
另一种方法是将生铁铸造成薄板状,然后脱碳得到成形钢材,将钢材经过反复加热锻打,器物?刀剑等兵器,皆如此制作。
2. 海绵铁除氧化学方程式?
海绵铁是多孔隙的块状固体物质,主要成分是铁单质,常用于除去工业循环冷却水中的溶解氧,当含有氧气的水通过海绵铁时,其中铁单质跟氧气等物质发生化合反应,生成不溶于水的红褐色氢氧化物海绵铁除氧器
其反应式为: 3Fe+2O2→Fe3O4 海绵铁除氧器也称为铁过滤器。
3. 用煤冶炼技术?
1、铸铁柔化技术:早期的铸铁是白口铁,质地脆而硬,容易折断,不耐用。
战国时期人们已经掌握了铸铁柔化技术。它分为两种工艺:一种是在氧化气氛下对白口铸铁件进行退火脱碳处理,使之成为白心可锻铸铁;另一种是在中性或弱氧化气氛下,对白口铸铁件进行长时间高温退火处理,使之成为黑心可锻铸铁。
铸铁柔化处理技术的发明,有着非常重要的意义,通过它得到的可锻铸铁,既有较高的硬度,又有较好的韧性,这使生铁广泛用作生产工具成为可能。
2、高炉炼铁技术:也叫竖炉炼铁技术,竖炉炼铁是一种经济而有效的炼铁方法,从上边装料,下部鼓风,形成炉料下降,和煤气上升的相对运动。
燃烧产生的高温煤气穿过料层上升把热量传给炉料。其中所含一氧化碳同时对氧化铁起还原作用。
这样燃烧的热能和化学能同时得到比较充分的利用。
下层的炉料被逐渐还原以至溶化,上层的炉料便从炉顶徐徐下降,炉料被预热而能达到更高的温度。中国是世界最早使用竖炉炼铁的国家。
春秋末年已经使用竖炉冶铸生铁了,开始一般采用木炭用原料。
汉代可能使用煤炭作治铁燃料,然而用煤冶炼缺点很多,容易堵塞炉硝,并把煤中硫、磷等杂质带入铁中。
16世纪时我国发明了炼焦技术,焦炭炼铁不仅解决了燃料问题,而且焦炭质地坚硬,可以承受较大的压力,使炉子能够加高、增大,产量大幅度增长。
焦炭又是多孔的,有利于炼铁过程中化学反应进行,所以是极为理想的燃料和还原剂,自那时起一直使用至今。
3、炒钢技术:炒钢因在冶炼过程中要不断地搅拌好像炒菜一样而得名。
炒钢的原料是生铁,操作要点是把生铁加热到液态或半液态,利用鼓风或撒入精矿粉等方法,令硅、锰、碳氧化,把含碳量降低到钢和熟铁的成分范围。
炒钢的产品多是低碳钢和熟铁,但是如果控制得好,也可以得到中碳钢和高碳钢。
炒钢的优点是成分可适当控制,生产率比较高,质量也比较好。
在现代,人们常把由矿石直接制钢的工艺叫一步冶炼或直接冶炼,而把先由矿石冶炼成生铁、然后再由生铁炼钢的工艺叫两步冶炼或间接冶炼。
炒钢的生产过程也分两步:先炼生铁,后炼钢。
因而在某种意义上说,炒钢的出现便是两步炼钢的开始,是具有划时代意义的重大事件。
它进一步促进了我国古代铁器的广泛使用和社会生产力的发展。
迄今世界上年代最早的炒钢冶金技术,我国在西汉早期就已发明和广泛应用了。
十八世纪中叶,英国发明了炒钢法,在产业革命中起了很大的作用。
4、淬火技术:西汉时期,将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间,随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。
常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。
淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性。
5、低温炼钢法:炉温不超过1000℃,此法看似原始,但相比近代的高温炼钢法,能炼出品质纯良的好钢。
不过高温炼出的钢材较软,易打造成形,而低温炼出的钢材较硬,较难打造较费人工。
6、百炼钢技术:我国在春秋时就有了炼钢生产,而最初的钢都是海绵铁。炼钢时,把海绵铁放入炉内,让它在受热中渗碳。到一定温度后拿出来煅打,这就是最早炼成的钢。
后来人们在冶炼中发现,反复加热煅打的次数越多,钢件越硬。所以,在以后的生产过程中,工匠们都有意地增加煅打加热的反复次数,并作为一种国家的工艺固定下来了,这就是百炼成钢工艺的起源。我国的百炼钢技术的萌芽出现在西汉时期;东汉时,百炼钢工艺已趋成熟,当时“炼”的工艺分为“三十炼”、“五十炼”、“百炼”等由此也产生了“百炼成钢”这一成语;魏晋南北朝是百炼钢的鼎盛时期。百炼钢碳分比较多,组织更加细密,成份更加均匀,所以钢的品质提高,主要用于制作宝刀、宝剑。7、灌钢法:大约在东汉末,可能出现炼钢新工艺“灌钢”法的初始形式;南北朝时,綦毋怀文对这一炼钢工艺进行了重大改进和完善;南朝齐、梁时的陶弘景首先记载了灌钢法。綦毋怀文的炼钢方法是:“烧生铁精,以重柔铤,数宿则成钢”,就是说,选用品位比较高的铁矿石,冶炼出优质生铁(含碳量2%到6.67%的称为生铁),然后,把液态生铁浇注在熟铁上(一般把含碳量小于0.05%的称为熟铁),经过几度熔炼,使铁渗碳成为钢(含碳量0.05%到2%的称为钢)。由于是让生铁和熟铁“宿”在一起,所以炼出的钢被成为“宿铁”。灌钢法是中国古代炼钢技术上一个了不起的成就。同百炼法等比较,其优点是(1)生铁作为1种渗碳剂,因熔化后温度高,加速向熟铁中渗碳的速度,缩短冶炼时间,提高生产率;(2)熟铁因为碳的渗入而成为钢,生铁由于脱碳也可以变成钢,增加了钢的产量;(3)在高温下,液态生铁中的碳、硅、锰等与熟铁中的氧化物夹杂发生反应,去除杂质,纯化金属组织,提高金属品质;(4)灌钢法操作简便,容易掌握,要想得到不同含碳量的钢,只要把生铁和熟铁按一定比例配合好,加以熔炼,就可获得。
4. 低出水率的铁有什么用途?
海绵铁 海绵体sponge iron 在回转窑、竖炉或其他反应器内,用煤、焦炭,天然气或氢气,使铁矿石或铁精矿球团在低于物料熔化温度的条件下进行低温还原,变成多孔状的产物。其中被还原出来的 铁 呈细小铁核,形如海锦,故称。
海绵铁经冷却、破碎、磁选,可除去脉石或其他杂质(金属铁占全铁90%以上者,可直接用于炼钢;90%以下的,用于高炉或电炉炼铁)。 [1] 在低于熔化温度之下将铁矿石还原成海绵铁的炼铁生产过程,其产品为直接还原铁(即DRI)
,也称海绵铁。该产品未经熔化,仍保持矿石外形,由于还原失氧形成大量气孔,在显微镜下观察团形似海绵而得名。海绵铁的特点是含碳低(<1%),并保存了矿石中的脉石。这些特性使其不宜大规模用于转炉炼钢,
只适于代替废钢作为电炉炼钢的原料。海绵铁中硫、磷等有害杂质与有色金属含量低,有利于电炉冶炼优质钢种。含铁量超过97%以上也属于海绵铁,
但应用于粉末冶金领域,其形状分块状和粉状(一次还原铁粉),如深加工还可做二次还原铁粉,其含铁量将达到99%以上。
5. 古代炼铁工艺?
我国古代工匠们在冶炼过程中不断有独特的创造,通过退火、正火、淬火、化学热处理等工艺,炼出了炒钢、百炼钢、灌钢等品种。我国古代炼铁、炼钢技术虽然起步相对稍晚,但是它的发展却是后来居上。
其实先民在此之前的商代中期,就已经对铁有所认识,而且已能够进行锻打加工并与青铜铸接成器。
商代高度发达的青铜冶铸技术,使它从矿石、燃料、筑炉、熔炼、鼓风和范铸技术等各个方面,为人工炼铁技术的出现创造了条件。
例如商代熔铸司母戊方鼎这样的大型铸件,必须要有较大的熔炉、鼓风器和较高的炉温。
而最迟至殷商晚期,已能得到1200度以上的高温,这就从技术上具备了将铁矿石还原为液态铁或半液态铁的可能性。可见,我国炼铁技术的发明是在商代。
6. 呈钢和玉钢哪一种质量好?
呈钢好。
这种日本所谓的玉钢就是制作传统日本武士刀的材料钢,又称为“和钢”,它的本质其实是一种用日本传统方法制作而成的“海绵铁”,而这些海绵铁经过匠人们的精心挑选、打制之后就变成可以制作武士刀的玉钢!希望我的回答能够帮助到你。
7. 海绵铁滤料的含量与活性铁的含量有什么关联?
作为水除氧剂的海绵铁粒度为2-5mm,空隙率极高,比表面积大,活性高,极易与水中的氧发生反应生成Fe3O3,从而达到除氧目的,反应产物为不易溶于水的絮状沉淀,被拦截下来,用一定强度的反洗水可以冲洗干净。
所以活性铁含量越高反应越好本站涵盖的内容、图片、视频等数据系网络收集,部分未能与原作者取得联系。若涉及版权问题,请联系我们删除!联系邮箱:ynstorm@foxmail.com 谢谢支持!