钢铁知识大全一

一、原材料

钢的源头是铁矿砂，即铁元素（Fe）在自然界中的存在形式，纯粹的铁在自然界中

是不存在的，铁矿砂主要分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿三种，这些都是铁的氧化物，不
同之处在于它们的氧化方式。铁矿砂中的含铁量越高越好，理论上铁矿砂中的最高含铁量
在 72%左右，含铁量在 60%以上称为富铁矿。铁矿砂先在熔炉内还原成铁（铣铁），再
送入炼钢炉内脱碳精炼成钢，废钢也可在炼钢炉熔炼再生。一般钢铁依使用用途制成性质、
形状各异的商品，既所谓的钢铁制品。通常钢铁制品是将铁矿石还原，熔解成铣铁（炼
铣），铣铁精炼成钢（炼钢），钢再轧延、加工后制成各种钢铁制品，广义的钢铁制品
包含铸铁、铸钢、锻造钢品及钢材加工的制品。

在讨论钢铁的原料之前，我们先要弄清楚，究竟钢和铁有什么不同？是否有不同的

“

”

成份呢？在日常生活上大家总是把钢和铁联在一起称为钢铁，可见钢和铁应该是一种
物质才对；事实上，由科学的眼光来看，钢和铁是有少许不同的，它们的主要成份都是
铁元素，只是所含的碳元素量不同。我们通常以碳的含量在 2%

“

”

以上的叫生铁，低

“

”

于这个数值的叫钢。因此，在冶炼钢铁的过程中，含铁的矿石先在鼓风炉（blast
furnace）（高炉）中被冶炼成熔融生铁，而后熔融生铁再放到炼钢炉（steel making
furnace）中精炼成钢。

生产钢铁所需要的原料分成四大类来分别讨论：第一类讨论的是各种含有铁质的矿

石原料；第二类是煤和焦炭；第三类则讨论在冶炼的过程中用来制造熔碴（slag）的
熔剂（或称助熔剂 flux ），如石灰石等；最后一类是各种辅助原料，如废钢料
（scrap）、氧气等。

二、铁矿石种类及分布

在理论上来说，凡是含有铁元素或铁化合物的矿石都可以叫做铁矿石。但是，在工业

上或者商业上来说，铁矿石不但是要含有铁的成份，而且必须有利用的价值才行。可是，
由于很难绝对性的判定一个矿石是否有利用价值，所以在工业上很难订立一个铁矿石的
标准。举例来说，欧洲所产的铁矿品质很差，而且含铁量很低，只是因为他们找不到好的
矿石，所以他们就把这种矿石称为铁矿石；而澳洲目前因为品质好含铁量高的矿石存量
很多，所以像欧洲所用的那种矿石在澳洲已经认为毫无价值。那么，在欧洲所使用的铁矿
石，在美国就不被钢铁业界认为是铁矿石了。再譬如说，在过去被认为含铁量太低没有利
用价值的矿石，由于现在工业技术的进步，发展出许多廉价的方法来富化矿石中铁的成
份，于是这些含铁量低的矿石也就成为有价值的铁矿石了。于是，我们归纳出一个结论，
就是在工业上对于铁矿石判定的标准是随着地区性的供求关系、工业技术水准的改变及交
通运输的状况而改变的。以目前的标准来看，矿石中的平均含铁量大约在 25%以上，
才被称为有利用价值的铁矿石。

铁都是以化合物的状态存在于自然界中，尤其是以氧化铁的状态存在的量特别多。现

在将几种比较重要的铁矿石提出来说明：（前三种是主要种类）
（1）磁铁矿（Magnetite）是一种氧化铁的矿石，主要成份为 Fe

，是 Fe

和 FeO 的

复合物，呈黑灰色，比重大约 5.15 左右，含 Fe 72.4%，O 27.6%，具有磁性。在选矿
（Beneficiation）时可利用磁选法，处理非常方便；但是由于其结构细密，故被还原性较
差。经过长期风化作用后即变成赤铁矿。