
铁,元素符号Fe,源于拉丁文ferrum,是一种具有银白色光泽的过渡金属,其产生源于大质量恒星的聚变。在超新星前,它是能量释放产生的最后一种元素。在所有元素中,铁原子核的质量为56个核子时,其质量是所有元素中最轻的。金属铁在地球上较为稀有,因为其容易氧化。铁的主要矿石包括赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、菱铁矿和黄铁矿等。
(图片展示太阳系元素丰度及可能的核合成起源)
通常,通过高炉冶炼的铁碳合金中碳含量不小于2.11wt.%的被称为生铁,而碳含量小于0.0218wt.%的铁则称为纯铁。生铁可以根据用途分为炼钢生铁、铸造生铁等类型,而纯铁则可以分为原料纯铁、电磁纯铁和军工纯铁等。根据杂质含量的不同,生铁和纯铁还有更细致的分类。
虽然是全球最大的钢铁生产国,粗钢产量占全球一半以上,但在高端特殊钢和特种合金方面,我们仍面临一些挑战,其中铁基原料纯度是一个关键因素。为了提升材料的纯净度,我们可以通过精选原料和精炼方法来去除夹杂元素。生铁和纯铁作为铸造和炼钢行业的基础材料,其纯度直接影响高端特殊钢和特种合金的质量。
(展示高纯生铁和公斤级4N7级高纯铁的图片)
河北龙凤山铸业公司采用创新的“三精法”(精料、精炼、精处理)生产工艺,成功研制出高纯生铁和超高纯生铁。这些产品中的11种微量元素含量极低,且有害元素含量也极少。这些高纯生铁和超高纯生铁广泛用于高端铸铁件、铸钢件、特殊钢冶炼等,能显著减少杂质和有害元素对材料的影响。例如,在冶金、核乏燃料储运容器、车轴齿轮箱、舰船柴油机等方面都有广泛应用。
(展示高纯、超纯生铁在核乏燃料、机车变速箱和曲轴上的应用图片)
纯铁不仅是冶炼原料,本身也是一种重要的材料。工业规模制备纯铁的历史可以追溯到19世纪末。随着技术的进步,发达越来越重视高纯铁和超纯铁的研发。例如,日本东邦亚铅公司成功开发出了高纯度达到3N5-5N的高纯铁及超纯铁,并实现了商业化。它们还成功研发出了高纯铁和超纯铁金属箔,具有良好的耐蚀性、磁性能和力学性能。
(展示日本东邦亚铅公司生产的4N和5N纯铁金属箔图片)
