鐵的主要礦石是赤鐵礦Fe?O?、 磁鐵礦FeO·Fe?O?、 褐鐵礦Fe?O?·2Fe(OH)?和菱鐵礦FeCO?。赤鐵礦呈鐵黑色或鋼灰色，有 時含鈦和鎂，含鐵量在50-65%之間。磁鐵礦是鐵黑色，約含鐵60%，其中雜質(zhì)是硫和磷。
含碳量在1.7%以上的鐵稱為生鐵或鑄鐵。生鐵是在高爐(圖26-1)中冶煉的。大高爐的外部是用鋼板制成，內(nèi)部襯以硬質(zhì)耐火磚。高爐的頂端有加料口，從這里加入鐵礦石、焦炭和助熔劑。例如礦石中含有氧化鈣或鎂，則用酸性助熔劑如砂或粘土板巖，使之形成可熔性爐渣;反之，如礦石中含有氧化硅或粘土，則用石灰石為助熔劑。一般的礦石含砂和粘土，故常用石灰石作為助熔劑。冶煉時先將下層的焦炭燃燒，從爐下風(fēng)嘴處吹入預(yù)熱到600-800° 的空氣。焦炭在爐的底部燃燒成二氧化碳，二氧化碳與紅熱的焦炭接觸，轉(zhuǎn)變?yōu)橐谎趸?
爐底的溫度保持在1800°，爐身溫度自下而上逐漸降低，因為一氧化碳生成時所放出來的熱，由氣體傅遞耠從上部逐漸下降的原料，到爐頂部分，溫度約等于400°。
鐵礦下降時遇一氧化碳測被還原:
3Fe?O?+CO=2Fe?O?+CO?
3Fe?O?+CO=2FeO+CO?
FeO+CO= Fe+CO?
因此，直接使鐵礦還原的不是焦炭而是一氧化碳。還原出來的鐵因溫度很高而熔化為鐵水，流到爐底。在爐的中部，溫度和二氧化碳的分壓適宜于碳酸鈣的分解:
CaCO?=CaO+CO?
所生成的氧化鈣又與二氧化硅形成可溶性的爐渣，浮在鐵水上面:
CaO+SiO?=CaSiO?
在爐的下部，有少量鐵與碳化合形成Fe?C,溶于鐵水內(nèi)。爐渣和鐵水自爐底的孔道流出。
所得生鐵一般含有90-95%鐵、3-4.5%碳以及少量的硅、錳、硫和磷等。碳以Fe?C的形式存在于鐵的熔體中，慢慢冷卻，則分解為石墨和鐵，這種鐵稱做灰口鐵。如果很快冷卻，F(xiàn)e?C大部分來不及分解而保存下來，這種鐵稱為白口鐵?；铱阼F比白口鐵柔韌一些，可以鱗造零件。白口鐵沒有直接用處，是煉鐧或熟鐵的原料。
H含碳量少于0.2%的鐵熔合體般稱為熟鐵或煅鐵。含碳量 介于1.7-0.2之間的鐵熔合體一般稱為銅。 生鐵雖然堅硬，但性脆;鋼具有彈性;熟鐵容易接受機械加工，但比鐦柔款。從生鐵煉鑭，就是減低生鐵內(nèi)的碳量，以及除去硅、硫和磷等雜質(zhì)。
煉鑭的方法有兩種: (i)轉(zhuǎn)爐法; (ii)平妒法。
柏塞麥轉(zhuǎn)化爐可越水平軸旋轉(zhuǎn)，便于加料或卸料。爐璧襯以硅磚，爐底有氣孔、以便吹入熱空氣(圖26-2)。把高爐的生鐵水傾人轉(zhuǎn)化爐中，使加壓的熱空氣通入鐵水中，生鐵內(nèi)的碳、硅、錳以及一部分鐵燃燒成氧化物，硅和錳的氧化物形成爐渣。加入適量的 鏡鐵(鐵錳合金，含5-15%錳)，其中的錳可將吹風(fēng)時所生成的氧化鐵還原，使鐵的含碳量達到鋼的標準。如果生鐵內(nèi)磷的含量超過0.1%,則爐壁襯以煅燒過的白云石，因為CaO或MgO能與P?O?化合生成鈣或鎂的磷酸鹽，這種爐渣是很好的磷肥。
現(xiàn)在煉鋼常用的還有平爐法。馬丁平爐(圖26-3)包括四個熱交換室，室內(nèi)裝浦排成格子的耐火磚。空氣程過管道A與B進入室IV。燃燒氣體程過管道D和E進入室III。燃燒氣體是發(fā)生爐氣、煉焦爐氣和高爐廢氣的混合物。兩種氣體在V處混合后燃燒，所生成的氣體穿過室I和室II就使兩室的磚格子預(yù)熱。冷卻的氣體程過C進入煙囪。旋轉(zhuǎn)活塞F和G,使空氣與燃燒氣體進入寶I和室I，于VI處混合后燃燒，井預(yù)熱I和IV室。VI是熱交換爐，它的溫度可達1800°。適當比例的生鐵、碎鐦和鐵礦混合在一起，置于VI處熔化，鐵中部分的雜質(zhì)被空氣所氧化，另一部分雜質(zhì)則被氧化鐵所氧化。爐床的襯料可以是酸性的，也可以是堿性的，靦所用生鐵所含雜質(zhì)的種類而定。整個的過程需要幾小時。它的優(yōu)點是:鋼的組成容易控制，原料可用廢鐵和度鐦，在過程中鐵的損耗很少。
在近代冶金的技術(shù)上，常用純氧或加氧的以強化治煉的過程?？諝獯等敫郀t或平爐中以強化冶煉的過程。
在普通的含碳鐦中加入其他元素，就會影響鐦的性質(zhì)，例如加入硅可使鋼的彈性增加;加入錳可使鋼的韌性增加;加入鎢則增加氛的硬度。具有特殊性能的第叫做特種等。如在生鐵水中加天鎂合金，則能制造球是等鐵，它在性能上接近氧，故可以部分地代替氛，但在制造上則較簡單。
![1,8-二氮雜二環(huán)[5.4.0]十一碳-7-烯](images/201812/thumb_img/1103_thumb_G_1545291985569.jpg)
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