原标题：【连载】61： 铁是怎样炼出来的

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故事里的大学问

钢铁是现代生活和工业生产中应用非常重要的一类物质，比如我们的日常用品保险柜、书柜，奥运场馆“鸟巢”，我们都能看到钢铁的身影。

实际上，在公元前6世纪前后，中国就发明了生铁冶炼技术，尤其是春秋战国时期，炼铁技术取得了飞速的发展。原始的炼铁炉是由石堆炼铁法改造而成的，在土中挖一坑洞，在周围砌上石块，称为“地炉”。将铁矿石和木炭一层加一层地放在地炉中利用自然风力进行燃烧，从而获得铁。

那么，你知道为什么要将铁矿石和木炭放在一起来炼铁吗？

真相是这样的

将铁矿石和木炭放在一起来炼铁是利用木炭不完全燃烧产生的一氧化碳，将铁矿石中的氧化铁还原成铁。

现在炼铁技术要远比古代人的炼铁技术先进得多，但其原理都是一样的，生铁冶炼原理是利用还原剂一氧化碳将铁从铁的氧化物中还原出来，化学方程式是：

3CO+Fe2O3=高温2Fe+3CO₂，而炼钢则是在高温的条件下用氧气或铁的氧化物把生铁中所含的过量碳或其他杂质氧化为气体或炉渣而除去，主要反应的化学方程式为：

C+O2=点燃CO₂

那么，生铁与钢的区别在哪里呢？生铁与熟铁和钢的主要区别在于含碳量上，含碳量超过2%的铁叫生铁；含碳量低于0.03％的铁叫熟铁；含碳量在0.03％~2％当中的铁称为钢。

为了提高钢的质量，中国古代工匠从西汉中期起发明了“百炼钢”的新工艺，所谓“百炼钢”，就是将一块炼铁反复加热折叠锻打，使钢的组织致密、成分均匀，杂质减少，从而提高钢的质量，用百炼钢制成的刀剑质量非常高。通过以上的讲解，我们知道铁与钢的主要区别在于碳的含量不同。钢是含碳量为0.02%～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，应用非常普遍。

按照含碳量的不同，碳钢又分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。随着含碳量升高，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，具有一些特殊性能。

含碳量2%～4.3%的铁碳合金称为生铁。生铁硬而脆，但耐压耐磨。根据生铁中钢铁碳存在的形态不同又可分为白口铁、灰口铁和球墨铸铁。白口铁不能进行机械加工，是炼钢的原料，故又称炼钢生铁；灰口铁易切削，易铸，耐磨；墨铸铁，其机械性能、加工性能接近于钢，在铸铁中加入特种合金元素就可得特种铸铁。返回搜狐，查看更多

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