为什么叫钢铁是怎样炼成的（钢铁究竟是怎样炼成的）

钢铁是怎样炼成的

这本启蒙读物想必大家都不陌生，他用鲜活的事例告诉了我们在革命道路上，钢铁般的意志是怎样铸就的。这本书，对孩子品行和人格的塑造是大有裨益的。

暑假给孩子买了这本书，打算让她好好研读一番。刚拿到书本的时候，孩子问了我一个哭笑不得的问题“我又不要去工厂里面炼钢，看这个干什么？”。这。。。我一时不知道该怎么回答。后来仔细斟酌一番，慷慨激昂地对孩子说：“钢铁坚硬吗？钢铁有用吗？你想拥有钢铁般的意志吗？你想像钢铁一般无坚不摧吗？你想成为钢铁一样的栋梁之材吗?如果你的回答是肯定的，就认真读一读这本书吧！”然后，孩子两眼放光地抱着书走进了书房。

想必，很多人小时候第一次看到这本书的时候，也会有类似的问题。估计父母也会有类似的说辞，所以在本文，深刻的内涵和教育意义我就不再探讨了，今天就聊一聊“钢铁是怎样炼成的”这句话的字面意思。

钢铁究竟是怎么来的？

点石成铁

铁是由铁矿石冶炼而来的

其基本化学原理就是一个简单的化学方程式

3CO Fe2O3 == 2Fe 3CO2

铁矿石有很多种：赤铁矿[主要成分是氧化铁（Fe2O3）]、黄铁矿[主要成分是硫化亚铁（FeS2）]、菱铁矿[主要成分是碳酸亚铁（ FeCO3）]、磁铁矿[主要成分是四氧化三铁（Fe3O4）]等等，

上面的化学方程式就是赤铁矿的冶炼原理。在高温下，用具有还原性的一氧化碳与氧化铁发生反应，可以生成单质铁和二氧化碳。

那一氧化碳是怎么来的呢？小时候家里没有暖气，天冷的时候都烧煤炉取暖，煤炉上有一根长长的铁管子通向窗外，它将煤炭燃烧后的废气排到户外。正常情况下，白天烧火做饭取暖，炉子敞开着，大量氧气与煤炭充分反应，此时产生的废气就是二氧化碳。到了晚上，或者家里人都出门的时候，会把炉盖盖上，此时氧气量减少，煤炭发生不充分的燃烧，就会产生大量的一氧化碳。那个时候经常会有煤气中毒的事件发生。

炼铁需要的一氧化碳就是同样道理产生的。

一般炼铁，比较常见的方法就是高炉炼铁。所谓高炉，就是下面这个样子：

矿石，石灰石焦炭从炉顶倒入，炉下部鼓入热空气（1300℃以上），在炉体内与物料发生氧化还原反应，焦炭被氧化为一氧化碳，一氧化碳将铁从铁矿石中还原出来，以铁水的形式从炉底流出，石灰石和铁矿石中的杂质反应，形成炉渣漂浮于铁水之上，从出渣口清出。

大家注意示意图中的三条路径，紫色的是产生还原剂一氧化碳的过程，橘红色的是铁矿石还原出铁水的过程，灰色的是去除杂质的过程。

此时的铁称之为“生铁”，仍然含有较多的杂质（含碳量大于2%，还有很多其他杂质），很脆易断，距离“钢铁”还差得很远。

百炼成钢

生铁若要百炼成钢，还要改进杂质成分，不同杂质有增有减。其中最主要的是要要进一步将含碳量降低到2%以下。

炼钢，可以借助三种设备，转炉、平炉和电炉

转炉的工作方式相对比较简单，我们简单介绍一下。

炼钢开始时，向转炉内注入1200~1300 ℃的液态生铁以及一定量的废钢和生石灰，然后鼓入空气、转动转炉使其直立起来。在这一过程中，液态生铁表面会发生剧烈反应，使硅、锰元素氧化生成炉渣，并利用对流作用使反应充分进行。经过一段时间，钢液中只剩下少量的硅元素与锰元素时，碳元素开始氧化，生成一氧化碳并释放出大量热量，使钢液剧烈沸腾，溢出炉口的一氧化碳会燃烧产生巨大的火焰。最后，磷元素也会发生氧化反应并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁与生石灰反应生成磷酸钙和硫化钙从而形成炉渣。当磷元素、硫元素逐渐减少，火焰消退，炉口出现褐色的四氧化三铁蒸汽时，钢便已经炼成。最后，将转炉转到水平位置，钢水倾至钢水包内，再加入脱氧剂进行脱氧。

经历了高炉的千锤百炼，又在转炉里百转千回，一炉好钢才真正成材。

人又何尝不是如此，磨难的锤炼让人意志坚定，人情世故让人进退得当，好钢不仅坚固，更具韧性；人心既要内方，也要外圆。