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钢铁简史

  • 分类:行业动态
  • 作者:中燃管道
  • 来源:河北中燃管道有限公司
  • 发布时间:2019-11-01
  • 访问量:849

【概要描述】钢铁的故事早在钢筋,桥梁和摩天大楼之前就开始了。它始于星星。

钢铁简史

【概要描述】钢铁的故事早在钢筋,桥梁和摩天大楼之前就开始了。它始于星星。

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河北中燃管道有限公司小编很想为怪兽角子机 的朋友找到关于钢铁行业的任何一篇有价值的知识、下面是小编找到一篇关于:钢铁的简史,来自与:匠人工坊在2018年8月6日发布的。

 

图片来源:大马士革战斧丨匠人工坊

Jonathan Schifman用简明生动的语言,讲述了人与钢铁的故事。从神秘的陨铁,到所向披靡的大马士革刀,以及弹簧和钟表的诞生。钢铁无疑是人类最伟大的发现,帮助人类建立地球的伟大文明。匠人工坊/翻译

钢铁的故事早在钢筋,桥梁和摩天大楼之前就开始了。它始于星星。

在人类出现十亿年之前,甚至地球形成之前, 炽热的恒星将原子融合成铁和碳。在无数的宇宙爆炸和重生中,这些物质进入小行星和其他行星体,随着宇宙的搅动,相互撞击。最终,一些岩石和金属形成了地球,在那里它将塑造一种特定种类的步行猿的命运。

在早已一世于历史的某一天,一些人类牟然发现了闪闪发光的陨石,它的成分主要是铁和镍,这些陨石穿过大气层撞到了地面。从此一发不可收拾,开始了一个物种对于一种金属近万年的痴迷。

几千年之前,怪兽角子机 的祖先发现了获取钢铁更好的方法,从地球上采集铁矿石并最终将其熔炼成钢。怪兽角子机 将争夺它,用它创造和摧毁国家,通过它发展全球经济,并用它来建立一些世界上最伟大的文明。

天堂的金属

图坦卡蒙有一把铁匕首 ,在古代,这位极富权势的法老,把这柄铁匕首当成非常珍贵的宝物。当英国考古学家霍华德·卡特发现图坦卡蒙墓,并看到这把匕首时,感觉它十分特别,后来通过实验证明,这把匕首的刀刃来自遥远的外太空,是用陨铁打造而成。

△图:坦卡蒙的陨石匕首

陨铁的含镍量高于从地下挖出并被人类冶炼的铁。自卡特发现陨铁匕首以来,研究人员发现,不只是图坦卡蒙的匕首,几乎所有可追溯到青铜器时代的铁器,都是用陨铁打造。

对怪兽角子机 的祖先来说,这种奇特的合金(陨铁)是来自神明的馈赠。古埃及人称它为biz-n-pt。在苏美尔,它被称为an-bar。两者都可以解释为“来自天堂的金属”。铁镍合金具有一定的延展性,可以根据需要锻造成各种形状而不会碎裂。但这种“靠天收”的钢铁来源十分 有限,使得这种神灵的金属在古代比宝石或黄金更有价值。

人类在自己脚下的岩石里找到钢铁,花了几千年时间。公元前2500年左右,近东的部落成员发现了隐藏在地下的金属来源。它看起来和“来自天堂的金属”十分相像,但有些不同。铁与石头和矿物混合在一起。提取铁矿石并不像捡起一块金或银那么简单,第一批矿工在挖掘矿石之前需要进行仪式,以安抚内心的惶恐。那感觉就好像在开启神明隐藏在地下的宝藏。

但是,学会从地球上挖掘铁矿石,只能算是成功了一半。古代人类又花了700多年的时间,才弄清楚如何将贵金属与矿石分开。到那时候,青铜器时代才真正结束,人类进入铁器时代。

通往第一钢铁的漫长道路

要了解钢铁,怪兽角子机 必须首先了解铁,因为金属几乎是一样的。钢含有98%至99%或更高的铁。剩下的是碳,一种含量很小的添加剂,它对金属的性质产生重大影响。在建造摩天大楼之前的几千年里,人类不断钻研铁的加工方式,改进冶炼和锻造方法,从而越来越接近钢铁。

公元前1800年左右,黑海沿岸的人们称Chalybes想要制造一种比青铜更强的金属,这种金属可以用来制造无与伦比的武器。他们将铁矿石放入炉膛,锤打它们,并将它们烧成软化。在多次重复这个过程后,Chalybes最终得到了坚固的铁制武器。

△炼铁炉

Chalybes制造的产品被称为锻铁,是现代钢铁的几种主要前身之一。他们很快加入了好战的赫梯人,创造了古代历史上最强大的军队之一。当时没有一个国家的武器能与赫梯剑或战车相匹敌。

钢铁的另一个年轻的兄弟,可以说是铸铁,最初是在中国古代制造的。从公元前500年左右开始,中国的金属工人建造了7英尺高的熔炉,以燃烧更多的铁和木材。将材料熔炼成液体并倒入雕刻的模具中,制作成金属器具或者雕像。

然而,锻造和铸铁的钢铁都称不上完美。Chalybes的锻铁仅含有0.8%的碳,因此它没有钢的抗拉强度。含有2%至4%碳的中国铸铁比钢更脆。黑海的铁匠最终开始将铁棒插入成堆的白热木炭中,这种木炭制成了钢铁涂层的锻铁。但是南亚的一个地区有了更好的主意,印度生产了地球上第一种真正的人造钢材。

公元前400年左右,印度金属工人发明了一种冶炼方法,恰好将完美的碳量与铁结合。关键是熔融金属的粘土容器:坩埚。工人们将小型锻铁棒和木炭块放入坩埚中,然后密封容器并将其插入炉中。当他们通过风箱中的空气冲击升高炉温时,锻铁熔化并吸收木炭中的碳。当坩埚冷却时,纯钢锭就炼成了。

△德国发现的早期粘土坩埚

印度铁匠把“乌兹钢”运送到世界各地贩卖。在大马士革,叙利亚铁匠使用这种金属锻造了著名的,几乎是神话般的大马士革刀,据说它足够锋利,可以在半空中切割羽毛(像“权力的游戏”中瓦雷利亚钢铁一样的超级材料)。印度钢铁一直贩卖到西班牙的托莱多,那里铁匠的铁匠用乌兹钢为罗马军队锻造刀剑。

在运往罗马的过程中,来自埃塞俄比亚帝国的阿比西尼亚商人担任中间商,他们故意误导罗马人说这种钢铁来自中国的Seres,因此罗马人认为钢铁来自一个太遥远的国度,无法长途跋涉去掠夺和征服。罗马人称他们购买了Seric钢,并将其用作武器装备以外的基本工具和建筑设备。

乌兹钢是最早的钢铁。铁作为贵金属的日子已经过去了。世界上最凶悍的战士现在将配备钢铁。

圣剑和武士钢

随着罗马帝国的衰落(正式在476年),欧洲陷入了混乱。印度仍然在制造其耸人听闻的钢铁,但它无法将乌兹钢可靠地运送到欧洲,那里的道路因战乱而变得极不安全,商人经常遭到伏击,另外还有可怕的瘟疫和疾病。在西班牙的加泰罗尼亚,铁工开发了类似于印度的熔炉:加泰罗尼亚炉,用以生产锻铁。他们用这种金属制造了马蹄铁,车轮,车门铰链,甚至是钢制涂层盔甲。

骑士挥舞着特制剑。它们是通过把多种钢铁材料折叠锻打制造的,这一过程会在剑身上留下独特的人字形和编织图案。维京人将这些图案解释为龙线圈,像亚瑟王的神剑和埃尔西德的提佐纳神剑,都带有这种什么的花纹。

然而,世界上最好的剑是在地球的另一边制造的。日本史密斯为锻造武士刀开发了一种精湛的技术,达到前所未有的锋利程度。这些武器成了传家宝,传承了几代人。制造武士刀在日本是一种错综复杂的仪式化事件。

在制造武士刀之前,日本铁匠需要先沐浴,他们认为如果铁匠的身体不纯净,邪恶的灵魂就会进入刀锋。金属锻造始于锻铁。用木炭加热一大块材料,直到它变得足够柔软可以折叠。在冷却后,将铁加热并折叠约20次,使刀身呈弧形,并且通过锻造和折叠,锻铁继续暴露于木炭,将金属变成钢。

△中世纪宽剑与维京刀片携带De Bohun家族的武器。摄影:Chris Radburn

△Katana由Masamune锻造,被认为是14世纪镰仓时代日本最伟大的剑士

剑士使用粘土,木炭或铁粉进行下一步,沿着刀身刷涂。钢中出现的图案类似于木纹,有旋纹结和涟漪。细节甚至比欧洲刀片的龙鳞更精细,日本的katanas被命名为“漂流沙”,“月牙儿”和“Shuten-dōji杀手”,这是日本神话中的猛兽。今天留下的五把古代武士刀,称为“天下五剑”,在日本被保存为国宝和圣物。

铁和煤

第一台高炉看起来像沙漏。

在今天的德国莱茵河谷,金属工人开发了一个大约10英尺高的装置,底部放置了两个波纹管,以容纳更多的铁矿石和木炭。高炉炽热,铁吸收的碳比以往任何时候都多,混合物变成铸铁,可以很容易地倒入模具中。

这是中国人已经练习了1700年的炼铁过程 - 但是用了更大的锅。工人们在铸造地板上挖出沟渠,从长长的中央通道伸出,为液态铁腾出空间。这些战壕就像一窝乳猪,因此诞生了一个绰号:生铁。

△高炉

铁的创新正好赶上了西方世界的战争。13世纪的大炮发明和14世纪的枪械产生了对金属的渴望。生铁可以直接倒入炮和枪管模具中,欧洲开始以前所未有的方式抽出武器。

但铁的繁荣造成了一个问题。随着欧洲大国开始在全球范围内扩展其权力,他们消耗了大量的木材,既用于建造船只,也用于制造用于冶炼的木炭。根据“ 钢铁:从矿山到工厂”这本书,由布鲁克·斯托达德(Brooke C. Stoddard)创作的美国金属,一台英国的窑炉每年需要大约240英亩的树木。大英帝国转向新世界尚未开发的资源寻求解决方案,并开始运送金属冶炼在大西洋上空的美国殖民地。但是,殖民地的炼铁摧毁了英格兰炼铁厂的生意。

△E.F. Skinner的油画展示了南约克郡Piiston钢铁厂贝塞麦工艺生产的钢材。

英国燃料问题的答案来自铸铁锅制造商。亚伯拉罕·达比(Abraham Darby)童年时期大部分时间都在麦芽厂工作,而在18世纪早期,他记得他磨大麦时的一种技术:烧烤煤,一种可燃的岩石。其他人曾试图用煤冶炼铁,但达比是第一个在冶炼前烧煤的人。烤煤保持其热量远远超过木炭,并允许铁匠制造更薄的生铁 - 非常适合倒入枪模。今天,可以在Coalbrookdale铁博物馆看到达比的大型高炉。

英格兰发现了用煤冶炼的力量。但它仍然没有制造钢铁。

钟表匠和坩埚

本杰明亨斯曼对铁感到沮丧。谢菲尔德钟表匠可用的合金因其工作而变化太大,特别是制造精致的弹簧。

亨茨曼在业余时间没有经过培训的眼科医生和外科医生,对铁矿石进行了实验,并测试了不同的冶炼方法。最终他想出了一个与古印度使用粘土坩埚的方法非常类似的过程。然而,亨斯迈的技术有两个关键的区别:他使用的是烤煤而不是木炭,而不是将燃料放入坩埚内,他将铁和碳混合物加热到煤层上。

从冶炼厂出来的铸锭更均匀,更坚固,更不易碎 - 这是欧洲乃至世界所见过的最好的钢铁。到1770年代,谢菲尔德成为钢铁制造业的国家支点。七十年后,整个国家都知道这个过程,英格兰的钢铁厂变得光明。

1851年,首届世界博览会之一在伦敦举行,这是万国工业作品展。水晶宫是用铸铁和玻璃建造的,几乎所有内部都是用钢铁制成的。机车和蒸汽机,喷泉和灯柱,可以从熔融金属铸造的任何东西和一切都在展出。世界上从未见过这样的东西。

贝塞麦的突破

Henry Bessemer是一位英国工程师和发明家,因许多不相关的发明而闻名,包括金色黄铜涂料,排版机键盘和甘蔗破碎机。当克里米亚战争在19世纪50年代在东欧爆发时,他建造了一个新的细长炮弹。他把它提供给了法国军队,但当时传统的铸铁大炮太脆而无法开火。只有钢才能处理受控爆炸。

坩埚炼钢过程太昂贵,无法生产像大炮一样大的物品,所以Bessemer开始寻找一种大批量生产钢铁的方法。1856年的一天,他决定将生铁倒入容器中,而不是让它渗入沟内。一旦进入容器内,Bessemer就会通过底部的穿孔喷射空气。根据Steel:从矿山到磨坊,一切都保持平静约10分钟,然后突然火花,火焰,熔化的生铁从容器中爆裂出来。当混乱结束时,容器中留下的材料是无碳纯铁。

爆炸性冶炼事件的影响很难夸大。当Bessemer直接在熔融生铁上使用波纹管时,与空气中的氧结合的碳爆炸,留下纯铁 - 通过添加含碳材料,如spiegeleisen,铁和锰的合金 - 很容易变成优质钢材。

Bessemer建造了一台机器来执行这个程序:“Bessemer转换器”。它的形状像一个鸡蛋,内部粘土衬里和实心钢外部。在顶部,当空气冲入炉内时,一个小开口喷出30英尺高的火焰。

然而,几乎立刻,英国的炼铁厂出现了一个问题。事实证明,Bessemer使用的磷铁含量很少,而大多数铁矿石都含有丰富的磷。旧的铁冶炼方法可以可靠地去除磷,但Bessemer转换器没有产生脆性钢。

这个问题困扰了冶金学家二十年,直到一位25岁的英国警察职员和业余化学家Sidney Gilchrist Thomas找到解决磷问题的方法。托马斯发现该设备的粘土衬里不能与磷反应,因此他用石灰基衬里取代粘土。它就像一个魅力。这种新方法在20分钟内生产了5吨钢,现在可用于整个英格兰的炼铁厂。旧的亨斯迈坩埚工艺在两周内产生了一个微不足道的60磅钢,已经过时了。Bessemer转换器是新的钢铁之王。

美国钢铁

在大西洋的另一边,大量的铁矿石矿藏在美国荒野中尚未开发。1850年,美国的铁产量仅为英国的五分之一。但内战结束后,工业家们开始将注意力转向贝塞麦(Bessemer)工艺,这引发了一个钢铁工业,它将产生比1849年加州淘金热更多的财富。在城市之间建造道路,在河流上建造桥梁,以及铺设在狂野西部中心的铁路轨道。

△安德鲁卡内基

安德鲁卡内基想要建立一切。

没有人像卡内基那样完成美国梦。苏格兰移民12岁时抵达该国,定居在匹兹堡的贫民区。卡内基开始在电报局担任青少年信使。有一天,宾夕法尼亚铁路公司的一位高级官员对辛勤工作的青少年印象深刻,聘请卡内基担任他的私人秘书。

“Star-Spangled Scotsman”开创了商业头脑,在铁路行业中崭露头角,在此过程中进行了一些精明的投资。他拥有一座桥梁建筑公司,铁路工厂,机车工厂和铁厂的股份。当联邦在1865年投降时,30岁的卡内基将注意力转向建造桥梁。由于他的工厂,他可以随意批量生产铸铁。

但卡内基知道他可以做得比铸铁好。耐用的桥梁需要钢。在西德尼·托马斯(Sidney Thomas)用石灰基衬里改造贝塞麦转炉之前大约十年,卡内基将Bessemer工艺带到了美国并购买了无磷铁来生产钢铁。他在宾夕法尼亚州霍姆斯特德建立了一家钢铁厂,为建筑师称为“摩天大楼”的新型建筑制造合金。1889年,卡内基的所有资产都以一个名称合并:卡内基钢铁公司。

到目前为止,卡内基一手生产的钢铁产量几乎是全英国的一半。其他钢铁公司开始在全国各地兴起,创造了新的城镇,包括康涅狄格州的一个铁矿镇,名为“ Chalybes ”,仅次于古代的铁器制造商。

美国突然涌入钢铁行业的顶峰。但事情即将在卡内基的Homestead Steel Works,从匹兹堡的Monongahela河对面变得崎岖不平。

为了降低制造成本,工资很低。1890年的84小时工作周的工资不到10美元(今天约250美元) - 以及热钢厂的劳动力退役。事故很常见,在匹兹堡,空气受到严重污染,“大西洋月刊”的一位作家称钢铁城为“盖掉地狱的地狱”。

1892年7月,卡内基钢铁公司和代表霍姆斯特德工厂工人的工会之间的紧张关系沸腾了。公司主席亨利克莱弗里克采取强硬立场,威胁要削减工资。这些工人绞死了弗里克的肖像,他用三英里长的带刺铁丝网围绕工厂作出回应,期待敌对行动。工人投票罢工,随后被解雇,导致围栏工厂的绰号:“弗里克堡”。

大约3,000名罢工者控制了Homestead,迫使当地执法部门。弗里克从平克顿侦探局雇佣了300名代理人来保护工厂,并于1892年7月6日上午发生内战。男子们聚集在河岸边,向Pinkerton特工投掷石块并开枪,试图在船上上岸。罢工者利用他们能找到的任何武器,推出旧炮,点燃炸药,甚至将燃烧的火车车推入船中。

当一个8,500人的国民警卫队营进入城镇并将宅基地置于戒严之下时,秩序得以恢复。冲突中有10人遇难。弗里克后来被一位听说过罢工的无政府主义者射杀并刺伤他的办公室,但幸免于难。不久之后,他离开公司,1897年,卡内基聘请了一位名叫Charles M. Schwab的工程师(不要与Charles Schwab公司的创始人混淆)担任新任总裁。1901年,施瓦布说服卡内基以4.8亿美元的价格出售他的钢铁公司。施瓦布的新公司与其他工厂合并成为美国钢铁公司。

美国钢铁业继续爆发到20世纪。1873年,美国生产了22万吨钢材。到1900年,美国钢铁占1140万吨,超过英国和成功的德国工业的总和。新的美国钢铁公司是世界上最大的公司,生产全国三分之二的钢铁。

这是一个前所未有的生产率,但钢铁铸造厂刚刚变暖。

战争与和平的金属

美国钢铁公司(US Steel)的分歧导致查尔斯施瓦布(Charles Schwab)找到一份新工作,主持另一家快速发展的公司:伯利恒钢铁公司(Bethlehem Steel)。1914年,也就是大战前两个月,施瓦布收到了英国战争办公室的秘密消息。几小时后,他买了一张假名来穿越大西洋的机票。在欧洲,他会见了英国的战争国务卿,他希望能够获得大量订单。英国人希望伯利恒为英格兰建造4000万美元的武器,并且不与皇冠的敌人做生意。施瓦布接受并参加了他的下一次会议,这次与海军部的第一位领主温斯顿丘吉尔会面。丘吉尔订购了他自己的订单:皇家海军潜艇对抗德国U型艇,他立即需要它们。

但施瓦布遇到了问题。美国的中立法律禁止公司向战壕两侧的第一次世界大战战斗人员出售武器。Bethlehem Steel没有被吓倒,他将潜艇部件送到蒙特利尔的一个装配厂,表面上是为了进行人道主义重建工作 - 美国钢铁开始泄漏到盟军的战争中。

当美国于1917年4月正式进入第一次世界大战时,裙子中立法的需要就消失了。1914年战争刚刚开始时,美国生产了2350万吨钢 - 比14年前生产的钢的两倍多。在1918年的战争结束时,产量再次增加了一倍。美国钢铁使盟军在打击中央政权方面具有决定性的优势。

战争结束后,美国炼钢业比以往任何时候都更加强大。装饰艺术塔楼开始在纽约和芝加哥的天际线中崭露头角,绝大多数钢铁来自两家公司:美国钢铁公司和伯利恒钢铁公司。洛克菲勒中心,华尔道夫酒店,乔治华盛顿大桥和金门大桥等标志性建筑均采用伯利恒钢材建造。1930年,该公司的钢铁进入了当时世界上最高的摩天大楼:克莱斯勒大厦。不到一年之后,由美国钢铁公司提供的6万吨钢铁的帝国大厦将比克莱斯勒高出成为曼哈顿的经久不衰的象征。

但摩天大楼并不是钢铁生产爆炸引发的唯一创新。这些材料进入了汽车,家用电器和食品罐头。(由于罐装产品的保质期长,两家崭露头角的公司,Dole和Campbell's变得风靡一时。)Bethlehem Steel和US Steel的资产价值高于福特和通用汽车公司。

这真的是钢铁时代 - 但麻烦并不遥远。

在1929年股市崩盘之后,随着经济陷入大萧条,钢铁生产放缓。美国钢铁工人被解雇,但工厂从未完全黑暗。铁路仍然遍布全国各地,罐头食品仍然很受欢迎,随着禁酒令即将结束,出现了一种新的钢铁产品:20世纪30年代由Pabst推出的用于蓝带酿造的钢啤酒罐。

大萧条之后,金属饥渴的战争引擎再次点燃了世界的铸造厂。德国占领了丹麦,挪威和法国的土地,获得了对新铁矿和钢厂的控制权。突然之间,纳粹能够生产出与美国一样多的钢铁。在东方,日本控制了满洲里的铁矿和煤矿。

当珍珠港的袭击将美国带入第二次世界大战时,美国政府禁止生产大多数钢铁消费品。世界工业化国家一头扎进世界大战,开始为少数几个目的配给钢铁:船只,坦克,枪支和飞机。

美国工厂每天24小时熔化金属,通常主要是女性劳动力。经济再次开始繁荣,很快美国钢铁产量比其他任何国家都高出三倍多。在第二次世界大战期间,美国制造的钢材比第一次世界大战期间的钢材多25倍。再次,新世界的钢铁厂在盟军的胜利中发挥了决定性的作用。

战争结束后,美国解除了对钢铁消费品的禁令。目前世界上一半以上的钢材都是美国制造的,用于建筑的汽车,家用电器,玩具和钢筋(钢筋)市场的利润率一如既往。来自剩余船只和坦克的钢铁在巨大的熔炉中熔化,可以在桥梁和啤酒罐中重复使用。

但在海外,迫切需要重建,并引进新的炼钢技术,即将帮助外国钢铁公司蓬勃发展。

现代钢铁之路

即使工厂在战争期间不停地搅拌,制造商还没有完善冶炼钢的技术。在第二次世界大战结束前的100年里,怪兽角子机 会想到一个想法,再一次彻底改变这个过程 - 并最终将美国视为世界钢铁之王。

德国科学家和玻璃制造商威廉西门子居住在英国,利用他认为有利的专利法,在1847年实现了他可以通过回收发出的热量来延长炉子达到峰值温度的时间。西门子建造了一个带有小型耐火砖管网的新型玻璃熔炉。来自熔化室的热气体通过管子排出,与外部空气混合,并再循环回到室内。

西门子的玻璃制造炉花了将近20年才开始进入冶金领域。在19世纪60年代,一位名叫皮埃尔 - 埃米尔·马丁的法国工程师了解了这一设计,并建造了一台西门子炉来冶炼铁。再循环的热量使金属液化比Bessemer工艺更长时间,使工人有更多的时间来添加精确数量的含碳铁合金,将材料转化为钢。而且由于额外的热量,甚至废钢也可以熔化。到世纪之交,西门子 - 马丁工艺,也被称为平炉工艺,已经在世界各地流行起来。

跳到20世纪,一位名叫Robert Durrer的瑞士工程师找到了更好的方法。Durrer在纳粹德国教授冶金学。第二次世界大战结束后,他搬回瑞士并尝试了Bessemer工艺。他将纯氧气吹入炉内(而不是空气,只有20%的氧气),并发现它可以更有效地从铁水中去除碳。

Durrer还发现,通过从上方向炉内吹氧,而不是像在Bessemer转炉上那样,他可以将冷废钢熔化成生铁并将其再循环回到炼钢过程中。这种“基本氧气过程”也将铁的所有痕量磷分离出来。该方法结合了Bessemer和Siemens-Martin炉的优点。得益于Durrer的创新,生产大量的钢材再次变得更便宜。

虽然欧洲和亚洲的国家立即采用了基本的氧气工艺,但仍然处于行业领先地位的美国钢厂仍然坚持使用西门子 - 马丁工艺,并在不知不觉中为外国竞争敞开大门。

不锈钢与美国轧机的衰落

1912年,一位名叫Harry Brearly的英国冶金学家正在寻找一种方法来保护枪管的生命。他用铬和钢合金进行试验,发现含有一层铬的钢特别耐酸和耐候。

Brearly开始向一位在餐具工作的朋友出售钢铬合金,称其为“不生锈钢” - 一个适合工程师的字面绰号。他的朋友欧内斯特·斯图尔特(Ernest Stuart)需要向公众出售刀具,他提出了一个更有吸引力的名字:不锈钢。

一家名为维多利亚的公司正在为瑞士军队锻造钢刀,因为它吸引了来自英国的新型防腐金属。该公司迅速将其刀具中的金属改为inox,这是合金的另一个词,源自法语中的不锈钢,“inoxydable。”维多利亚重新命名为Victorinox。今天,你很有可能找到一个他们的红色小刀放在你的办公桌抽屉里。

突然不锈钢遍布全世界。防腐,闪烁的金属成为手术工具和家居用品的关键材料。克莱斯勒大厦顶部的轮毂盖由不锈钢制成,有助于它们在阳光下保持银色光泽。1959年,工人们在圣路易斯破土动工,建造了不锈钢大拱门,这座大拱门仍然是西半球最高的人造纪念碑。

但正如圣路易斯正在建设通往西方的门户一样,世界其他地区正在赶上美国钢铁生产。到20世纪50年代,海外低工资和基本氧气工艺的使用使得外国钢材比美国钢铁便宜,正如钢铁工业受到更便宜的家用商品合金的影响:铝。

1970年,美国钢铁公司成为全球最大的钢铁公司,七十年后以日本新日铁取代。中国在20世纪90年代成为世界顶级钢铁制造商,伯利恒钢铁公司于1995年关闭了位于伯利恒的工厂。直到20世纪末,大多数美国钢厂终于采用了基本的氧气工艺。根据世界钢铁协会的数据,截至2016年,美国钢铁产量排名第四。

钢铁的可持续发展

世界上大部分不锈钢都是用迷你磨坊制造的。这些金属制品不是从头开始制造钢,而是将废钢熔化以便再利用。小型轧机中最常见的炉 - 电弧炉,也是威廉西门子公司发明的 - 使用碳电极产生电荷以熔化金属。

在过去的半个世纪中,小型钢厂的扩散是回收旧钢的关键一步,但要实现完全可持续的冶炼还有很长的路要走。锻钢是众所周知的温室气体排放源。当今仍在广泛使用的基本氧气过程是在近一个世纪前开发的,当时气候变化的影响只是进入了科学研究的圈子。基本的氧气过程仍然燃烧煤,排放的二氧化碳比电炉多四倍。但是,完全淘汰电弧的电弧并不是一种可持续的解决方案 - 只有这么多的废钢可供回收利用。

今天,冶金学家正处于开发环保型钢铁生产方法的早期阶段。在麻省理工学院,研究人员正在测试用于冶炼金属的新型电力技术。这些电熔炼技术有可能显着减少温室气体排放,如果它们可以改进,以处理具有更高熔点的金属,如铁和钢。

目前正在测试用于限制汽车排放的其他想法。去年2月,一家名为Voestalpine的奥地利制造商开始建造一座工厂,该工厂旨在用氢燃料技术取代煤炭,这种技术可能至少需要二十年的时间。作为权宜之计,中国政府去年甚至对其国家的钢铁产量实施了限制。

在21世纪,风险发生了变化。但问题仍然与以往一样,与印度坩埚,德国高炉和美国铸造厂的人员一样。怪兽角子机 如何在制造钢铁方面做得更好?

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