鋼鐵是怎樣煉成的

這本啟蒙讀物想必大家都不陌生，他用鮮活的事例告訴了我們在革命道路上，鋼鐵般的意志是怎樣鑄就的。這本書，對孩子品行和人格的塑造是大有裨益的。

暑假給孩子買了這本書，打算讓她好好研讀一番。剛拿到書本的時候，孩子問了我一個哭笑不得的問題“我又不要去工廠裡面煉鋼，看這個幹什麼？”。這。。。我一時不知道該怎麼回答。後來仔細斟酌一番，慷慨激昂地對孩子說：“鋼鐵堅硬嗎？鋼鐵有用嗎？你想擁有鋼鐵般的意志嗎？你想像鋼鐵一般無堅不摧嗎？你想成為鋼鐵一樣的棟梁之材嗎?如果你的回答是肯定的，就認真讀一讀這本書吧！”然後，孩子兩眼放光地抱着書走進了書房。

想必，很多人小時候第一次看到這本書的時候，也會有類似的問題。估計父母也會有類似的說辭，所以在本文，深刻的内涵和教育意義我就不再探讨了，今天就聊一聊“鋼鐵是怎樣煉成的”這句話的字面意思。

鋼鐵究竟是怎麼來的？

點石成鐵

鐵是由鐵礦石冶煉而來的

其基本化學原理就是一個簡單的化學方程式

3CO Fe2O3 == 2Fe 3CO2

鐵礦石有很多種：赤鐵礦[主要成分是氧化鐵（Fe2O3）]、黃鐵礦[主要成分是硫化亞鐵（FeS2）]、菱鐵礦[主要成分是碳酸亞鐵（ FeCO3）]、磁鐵礦[主要成分是四氧化三鐵（Fe3O4）]等等，

上面的化學方程式就是赤鐵礦的冶煉原理。在高溫下，用具有還原性的一氧化碳與氧化鐵發生反應，可以生成單質鐵和二氧化碳。

那一氧化碳是怎麼來的呢？小時候家裡沒有暖氣，天冷的時候都燒煤爐取暖，煤爐上有一根長長的鐵管子通向窗外，它将煤炭燃燒後的廢氣排到戶外。正常情況下，白天燒火做飯取暖，爐子敞開着，大量氧氣與煤炭充分反應，此時産生的廢氣就是二氧化碳。到了晚上，或者家裡人都出門的時候，會把爐蓋蓋上，此時氧氣量減少，煤炭發生不充分的燃燒，就會産生大量的一氧化碳。那個時候經常會有煤氣中毒的事件發生。

煉鐵需要的一氧化碳就是同樣道理産生的。

一般煉鐵，比較常見的方法就是高爐煉鐵。所謂高爐，就是下面這個樣子：

礦石，石灰石焦炭從爐頂倒入，爐下部鼓入熱空氣（1300℃以上），在爐體内與物料發生氧化還原反應，焦炭被氧化為一氧化碳，一氧化碳将鐵從鐵礦石中還原出來，以鐵水的形式從爐底流出，石灰石和鐵礦石中的雜質反應，形成爐渣漂浮于鐵水之上，從出渣口清出。

大家注意示意圖中的三條路徑，紫色的是産生還原劑一氧化碳的過程，橘紅色的是鐵礦石還原出鐵水的過程，灰色的是去除雜質的過程。

此時的鐵稱之為“生鐵”，仍然含有較多的雜質（含碳量大于2%，還有很多其他雜質），很脆易斷，距離“鋼鐵”還差得很遠。

百煉成鋼

生鐵若要百煉成鋼，還要改進雜質成分，不同雜質有增有減。其中最主要的是要要進一步将含碳量降低到2%以下。

煉鋼，可以借助三種設備，轉爐、平爐和電爐

轉爐的工作方式相對比較簡單，我們簡單介紹一下。

煉鋼開始時，向轉爐内注入1200~1300 ℃的液态生鐵以及一定量的廢鋼和生石灰，然後鼓入空氣、轉動轉爐使其直立起來。在這一過程中，液态生鐵表面會發生劇烈反應，使矽、錳元素氧化生成爐渣，并利用對流作用使反應充分進行。經過一段時間，鋼液中隻剩下少量的矽元素與錳元素時，碳元素開始氧化，生成一氧化碳并釋放出大量熱量，使鋼液劇烈沸騰，溢出爐口的一氧化碳會燃燒産生巨大的火焰。最後，磷元素也會發生氧化反應并進一步生成磷酸亞鐵。磷酸亞鐵與生石灰反應生成磷酸鈣和硫化鈣從而形成爐渣。當磷元素、硫元素逐漸減少，火焰消退，爐口出現褐色的四氧化三鐵蒸汽時，鋼便已經煉成。最後，将轉爐轉到水平位置，鋼水傾至鋼水包内，再加入脫氧劑進行脫氧。

經曆了高爐的千錘百煉，又在轉爐裡百轉千回，一爐好鋼才真正成材。

人又何嘗不是如此，磨難的錘煉讓人意志堅定，人情世故讓人進退得當，好鋼不僅堅固，更具韌性；人心既要内方，也要外圓。

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