中國鋼鐵工業概況
鋼鐵生產由手工業轉向大規模的機器生產，是從十八世紀開始的。
中國的近代鋼鐵工業是從一八九○年張之洞興建漢陽鐵廠開始的。但是在舊中國，鋼鐵工業基礎是很薄弱的，生產能力低下，一九四三年是舊中國產鋼最多的一年，產量也隻有92.3萬噸。
新中國成立後，中國的鋼鐵工業進入了一個嶄新的曆史時期。人民政府從國民黨手中接管來的鋼鐵工業是一個爛攤子，一九四九年隻生產了15.8萬噸鋼。在中國共產黨的領導下，鋼鐵工業戰線的廣大職工，發揮聰明才智，經過四十多年的不懈努力，使鋼鐵工業迅速發展起來，一九九四年生產鋼9261萬噸，正向年產一億噸鋼的目標前進。
新中國鋼鐵工業的發展道路是艱難曲折的。一九四九年建國後到一九五七年，鋼鐵工業出現了一個黃金時期，鋼產量由一九四九年的15.8萬噸猛增到一九五七年的535萬噸。一九五八年至一九六○年“大躍進”時期，國民經濟和鋼鐵工業內部的比例失調，使鋼鐵生產出現三年大起，兩年大落的局麵。一九六三年至一九六五年，鋼鐵工業經過調整、鞏固、充實、提高，生產逐漸恢複，一九六六年鋼產量達到1532萬噸的新水平。一九六六年中到一九七六年的“文化大革命”，又使鋼鐵工業陷入十年徘徊之中。一九七六年打倒“四人幫”之後，鋼鐵工業又得以恢複和發展。一九七八年十二月中共十一屆三中全會以後，鋼鐵工業在改革開放的大好形勢下，得到了突飛猛進的發展，一九九三年鋼產量達到8954萬噸，居世界第二位，為國民經濟建設做出了重大貢獻。
新中國的鋼鐵工業經過廣大職工的艱苦奮鬥，逐步形成了一個以大為主，大中小企業相結合，品種比較齊全，質量、效益和新技術比重不斷提高，地區布局漸趨合理，具有中國社會主義特色的完整的鋼鐵工業體係，並正在進一步建立社會主義市場經濟，實現鋼鐵工業的現代化。中國鋼鐵工業將在跨越二十一世紀的曆史過程中，對國民經濟發揮更大的作用。
鋼鐵和鋼材的鍛造
鐵，化學符號是Fe，原子序數為26，原子量為55.847。
純鐵是銀白色金屬，熔點為1535℃，沸點為2750℃，比重為7.85。鐵在室溫時富有延展性，可鍛性好，硬度達莫氏硬標4.5，是鐵磁性物質，磁化和去磁都很快。鐵的豐度（即在地殼中的含量比例）為5.63%，在已知化學元素中僅次於氧（46.4%）、矽（28.15%）、鋁（8.23%），而居第四位。鐵主要存在於地核中，故其在整個地球中的含量約占35%。
鐵的化學性質較活潑，在潮濕的空氣中極易氧化。在地球表麵上和地殼中除了鐵隕石和少量地表鐵以金屬狀態存在外，純淨的金屬鐵很少見，絕大部分都同其他元素形成化合物。地殼中的含鐵礦物有300多種。其中最主要的鐵礦物有：磁鐵礦（Fe3O4），鐵黑色，具有磁性；赤鐵礦（Fe2O3），赭紅色，或鐵黑至鋼灰色；褐鐵礦（2Fe2O3·3H2O），黃褐色至褐黃色；菱鐵礦（FeCO3），鋼灰色；黃鐵礦（FeS3），淡黃金色。黃鐵礦含硫過高不適於煉鐵，而磁鐵礦等都是鋼鐵工業的主要煉鐵原料。磁鐵礦的最高理論品位為72.36%。鐵礦品位（即礦石中含鐵量的百分比）在45%以下的一般稱為貧礦，在45%以上的稱為富礦。中國的鐵礦資源，富礦很少，絕大多數為品位30%以上的貧礦。
人們通常講的鋼鐵工業中的鋼和鐵，是一種以鐵元素為主而同碳等其他元素組成的鐵—碳等合金。“生鐵”和“鋼”，通常是根據含碳量的多少來劃分的。一般他說，含碳2%以上的稱為生鐵，含碳2%以下的稱為鋼。含碳小於0.1%的稱為熟鐵，含碳小於0.02%的稱為工業純鐵。由於含碳量的不同，生鐵和鋼的性能有所不同。生鐵堅硬耐磨，性脆，缺乏延展性，不能鍛打或塑性加工，但可以澆鑄成型，亦稱鑄鐵。含碳在6.67%以上的生鐵由於過脆而無法使用。同生鐵相比，鋼不但具有良好的韌性，也有較高的機械強度，用途十分廣泛。鋼因含碳量的高低而分為高碳鋼（C＞0.60%），中碳鋼（C＝0.25%—0.60%），低碳鋼（C＜0.25%）。一般說，碳含量增加時鋼的強度也增強，但韌性、塑性減弱；碳含量低時則有較好的韌性與塑性。
鋼鐵除含有碳元素外，還含有微量殘餘元素和雜質，最常見的有矽、錳、磷、硫等。在一般的鋼中，磷、硫是有害元素。含磷較高的鋼在冷加工時發生脆裂，冶金學上稱之為“冷脆”，而含硫較高的鋼在熱加工時發生開裂，冶金學上稱之為“熱脆”。因此，鋼鐵產品的磷、硫含量都必需嚴加控製。含磷、硫低的才稱為優質鋼鐵。因此，中國鋼鐵工業的產品標準規定：普通鋼的硫應低於0.055%，磷應低於0.045%；而優質鋼的硫、磷含量應在0.035%以下；為了進一步提高鋼的質量，要求高級優質鋼的磷、硫含量應低於0.01%，甚至更低。
為了改善鋼的性能或使之獲得某種新的性能，人們有意在煉鋼過程中加入適量的一種或多種元素，以煉出具有各種高性能的鋼，稱為合金鋼。與此相對應，新加入的元素稱為合金元素，通常有錳、鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈦、鋯、铌、鈷、銅、鋁、稀土等金屬和矽、硼等非金屬元素。加入合金鋼中的合金元素的總含量在5%以下的稱為低合金鋼，5%以上的稱為合金鋼，而合金元素總量超過50%的，則稱為合金，如高溫合金、精密合金等。各種不同性能的合金鋼比起碳素鋼來，具有較高的強度、韌性、耐磨性、耐疲勞性、耐蝕性、耐熱性、耐低溫性、焊接性、易加工性，或高的使用壽命等性能。比如加入一定量的鉻和鎳，可以成為不鏽鋼。各發達國家的鋼產量中合金鋼約有10%，還有低合金鋼15—20%。而以含碳為主的鋼則稱為碳素鋼，碳素鋼的產量一般占70%。
史學家曾經以製作生產工具的主要材料來劃分時代，即石器時代、青銅時代、鐵器時代。人類大約在公元前一千年開始進入鐵器時代，至今仍處在這個時代的鼎盛時期。古代早期煉出的鐵，是在較低的冶煉溫度下，以鐵礦石固態還原的方法獲得的。這種鐵塊被稱為塊煉鐵，也叫鍛鐵，最早發源於亞洲西部地區，公元前五百年傳到英國。在歐洲地區，直到十四世紀煉出生鐵之前，主要采用低溫固態還原的塊煉鐵法來生產鐵器。中國大約在春秋末年（公元前六世紀），開始冶鐵，較歐洲早兩千年生產和應用生鐵，並在公元前一、二世紀用生鐵煉鋼，在技術上曾長期居於世界領先地位，在人類的曆史發展中，鐵器時代曾被恩格斯稱為一切文明民族的“英雄時代”。他說：從鐵礦的冶煉開始，人類由“野蠻時代”過渡到“文明時代”。他還認為，鐵是“曆史上起過革命作用的各種原料中最後和最重要的一種原料。手工業冶煉的鋼鐵材料，曾對世界古代文明起過極大的推動作用。
但是，鋼鐵生產在世界範圍內從手工業普遍轉向用大規模的近代技術和機器生產，並使鋼鐵工業本身成為各國工業化的基礎與支柱，則是18世紀英國產業革命以後，近幾百年以來的事。
十五世紀初，歐洲發展了用高爐冶煉生鐵。一七○九年，英國的達比（A.Darby）用焦炭代替木炭煉鐵成功，十八世紀八十年代，蒸汽機的發明和采用，又大大改善了高爐的鼓風設備。一八二八年，英國煤氣工程師尼爾森（J·B·Neilson）發明用熱空氣代替冷空氣鼓風，使高爐煉鐵的燃料消耗大為降低。這一連串技術進步，使歐洲的近代煉鐵工業在十九世紀上半葉得到了驚人的發展。高爐生鐵的品種分三類：一類是煉鋼生鐵，含矽量約0.6%—1.75%，占生鐵產量的80%—90%；第二類是鑄造生鐵，含矽量大於1.75%，占生鐵產量的10%左右；第三類是鐵合金，如錳鐵、鎳鐵、含釩生鐵等。
一八五六年，英國貝塞麥（H·Bessemer）向轉爐的鐵水中吹入空氣煉鋼成功，發明了空氣轉爐煉鋼法。這樣可使鐵中的矽、錳、碳等元素迅速降低，並產生大量熱能，可以把液態的生鐵吹煉成液態的鋼。這使鋼鐵冶煉進入一個新時期。但它不能吹煉高磷鐵水，未能推廣。一八七七年托馬斯（S·G·Thomas）又發明了堿性爐（代替酸性爐）和堿性造渣法煉鋼，可以大量去磷，提高了轉爐的生產水平，有利於西歐高磷鐵礦的利用。
一八五六年，英國工程師西門子（K·W·Siemems）取得了蓄熱式爐的專利，隨後利用氣體燃料將蓄熱室用於反射爐煉鋼成功（用生鐵——礦石作原料）。一八六四年，法國工程師馬丁（P·E·Martin）利用這一原理，發明了西門子——馬丁爐即平爐，同空氣轉爐相比，平爐的爐溫可以顯著提高，並能多用廢鋼作原料。
一八九九年，法國的埃魯（P·L·T·Heroult）創造了工業性直接加熱電弧爐，利用電極端部和爐料之間發生的電弧的高溫進行煉鋼，適用於煉優質鋼和合金鋼。
這一時期，用帶有孔型的軋輥軋製熱鋼錠的軋鋼機也相繼問世。一七二八年，英國設計了生產圓棒材的軋機。一七六六年，英國有了串列式小型軋機。十九世紀中葉，第一台可逆式板材軋機在英國投產，並軋出了船用鋼板。一八四八年，德國發明了萬能式軋機。一八五三年，美國開始用三輥式型材軋機，接著出現了勞特式軋機。二十世紀初，美國製成半連續式軋板機。
這樣，世界特別是歐洲和美國的鋼鐵工業就進入了近代化大生產階段，推動了歐美各國的工業化。
二十世紀下半葉，鋼鐵生產技術又出現了革命性發展。首先，是煉鐵高爐使用了還原性能好，強度和含鐵品位都高的燒結礦或球團礦作原料，並將熱風溫度從300—500℃提高到1000—1200℃，采用0.2—0.25兆帕的高壓爐頂操作，采用富氧鼓風、噴吹煤粉、無料鍾爐頂等新技術，在七十年代、八十年代還采用了電子計算機控製生產過程，使煉鐵效率大大提高。
隨著製造氧氣的工業化，氧氣的價格大幅度降低。一九五二年，奧地利的林茨（Linz）鋼廠和多納維茨（Donawitz）鋼廠運用了德國人杜雷爾（R·Durrer）等人用氧氣代替空氣的原理，建成了氧氣頂吹轉爐，改變了過去從轉爐底部向爐中吹入空氣煉鋼的老方法，而從轉爐頂部將高壓氧氣（純度99.5%）通過水冷噴槍，以超音速直接噴入鐵水煉鋼。
這種方法充分利用了當地高錳低磷的鐵水，而且投資省、效率高、耗能少，煉出的鋼質量也好，很快風行各國，取代了空氣轉爐和平爐而成為現代占主導地位的煉鋼方法（工業上叫氧氣頂吹轉爐煉鋼法。又稱LD法，以林茨廠和多納維茨廠的第一個字母命名）。後來，也有將氧氣從底部吹入煉鋼的轉爐，可起攪拌和穩定的作用。七十年代以後，吸取上述兩種吹氧方式的優點，又對LD法轉爐從底部吹入其他氣體（如氬、氮、二氧化碳、氧氣等），稱為頂底複合吹煉，改善了鋼質，提高了效率。
在鑄鋼方法上，五十年代開始將用鋼錠模鑄鋼改為連續鑄鋼，使鋼水連續不斷地通過水冷結晶器，凝成硬殼後從下方出口直接拉成所需的坯型（方坯、圓坯或板坯）。同模鑄相比，可以提高鋼材的綜合收得率10%左右，提高鋼坯質量，改善勞動條件，還可節省能源。這一方法在60年代得到大規模推廣，到八十年代一些發達產鋼國已基本上實現了連鑄化（80—90%以上）。
在軋鋼生產方麵，則向高速化、連續化、電腦化和產品高精度方向發展，如連續熱軋帶鋼軋機的速度可達30米/秒，45°無扭線材軋機的終軋速度可達70—90米/秒。無論是粗軋或精軋，都已由橫列式或往複式軋製改為多機架連續軋製，大大提高了軋鋼機的效率。更為重要的是，無論是板、管軋機或型材軋機，都在產品的多品種、高精度和高檔次方麵有了很大的進步。電鍍鋅、電鍍錫的薄板、塗層鋼板、冷軋矽鋼片等高精度產品的大量上市，推動了高檔機械、電氣工業的發展。
與此同時，還出現了不用高爐的“直接還原”煉鐵法（製得的是海綿鐵或金屬化球團，可用作煉鋼原料）；在電爐方麵，也出現了超高功率電爐或直流電弧爐，大大提高了生產效率；在煉鋼廠出現的鐵水預處理和爐外二次精煉等先進工藝，為實行精料操作和改善鋼的純淨度，創造了條件；八十年代進行的“熔融還原”工業化試驗可以用煤製得熔融的鐵水；近年來薄板坯連鑄機的試驗和投產，也可使鋼板隻經過連鑄而毋需進一步開坯，大大減少了隨後的軋製工作量，節省了投資，簡化了設備，提高了生產率。七十年代以來從冶煉到軋製，還逐步采用了電腦控製生產過程，使鋼鐵工業進入了高度自動化的新階段。
總之，經過五十到八十年代以來的新的技術發展，鋼鐵工業從采礦、選礦、燒結、球團、煉焦、煉鐵、煉鋼、鑄鋼，一直到軋鋼，還包括鐵合金、炭素製品、耐火材料等原材料的生產，已基本上形成了一套係統的、相當現代化的生產技術，使鋼鐵工業的生產發展到了一個嶄新的水平。一九八九年，全世界共生產粗鋼7.85億噸，再創曆史最高紀錄。但從此以後，至九十年代初期全世界粗鋼產量呈下降趨勢：一九九○年為7.70億噸，一九九一年為7.37億噸，一九九二年為7.22億噸，一九九四年為7.23億噸。而中國的粗鋼產量卻逐年增加；鋼產量排序由一九八九年居世界第四位（位於蘇聯、日本、美國之後）躍居到一九九三年僅次於日本而居第二位。
根據上述生產技術的發展簡況，七十、八十年代鋼鐵工業的一般生產流程大體可以概述如下。
（一）采礦、選礦、燒結（或球團）的原料生產係統。采礦實際上是對岩礦實行初步分離的過程。即根據自然礦產資源在地殼裏的埋藏狀況，分別選擇露天或地下開采方式，通過鑿岩、爆破、裝運和破碎等工序，將需用的礦物進行采出的過程。選礦實際上是對貧礦實行“富集”並對含有有害或其他成分的礦石進行“選別”的過程，即將礦石粉碎、磨細後，再通過重力選礦、磁力選礦、浮遊選礦或電力選礦等多種工藝，除去有害雜質，富集出高品位的精礦粉。燒結則是將精礦粉同有關熔劑燒結成塊（或製成球團），使礦粉固結為有較好透氣性和一定強度的、適於冶煉的塊狀或球狀物。這一過程是為煉鐵準備“精料”的過程。
（二）高爐煉鐵生產係統。高爐生產的過程，實際上是用焦炭（包括煤粉、油、氣等燃料）對鐵礦（主要是含鐵的氧化礦物）進行“還原”的過程。焦炭和鐵原料（燒結礦或球團礦或富鐵礦），配上熔劑等從爐頂布入爐內，高溫熱風從爐缸上部鼓入，經過還原反應，鐵原料被還原並熔化為鐵水，其他物質形成渣水，與鐵水分開。高爐采用富氧鼓風、高壓操作、高風溫、噴吹煤粉或富氧，實行精料和自動控製等多種新技術後，單位容積的日產量（也稱利用係數）大幅度提高。噸鐵燃料和焦炭消耗（稱綜合燃料比和焦比）顯著下降。
（三）煉鋼和鑄鋼生產係統。煉鋼實際上是將廢鋼和熔融鐵水，加上熔劑（石灰、石灰石、螢石等），在煉鋼爐中使鐵水的雜質元素氧化並加入合金元素的過程。通過煉鋼，鐵水中的部分碳氧化成一氧化碳或二氧化碳逸出，其他雜質元素以氧化物或其他化合物狀態進入爐渣，使鋼達到預定的化學成分。煉鋼除已廣泛采用氧氣頂吹轉爐或轉爐複合吹煉外，電爐生產也高效化了。為了提高鋼的質量，減少煉鋼爐負擔，已普遍在爐前加了鐵水預處理（去硫、去磷、去矽）裝置，在爐後加了各種爐外精煉的設備以降低鋼中含氣（氫、氧、氮等）量，消除有害雜質，提高鋼的純淨度和質量。鑄鋼過程的連續化，即以連續鑄鋼代替模鑄，是鑄鋼生產技術的重大革命。
（四）軋製生產係統。鋼錠或鋼坯加熱後，經過軋鋼機軋成所需的鋼材，實際上是一種塑性加工變形和改善鋼的內部結構的過程。軋機軋出的鋼材，不僅使原來粗大不均勻的鑄造結構變成均勻的細晶組織，得以提高機械性能，而且可以變成型鋼、線材、鋼軌、鋼板、鋼管、車輪、輪箍等各種形狀和規格的鋼材，以供應有不同用途和不同性能要求的用戶。除熱軋外，在常溫下經冷軋機軋製的鋼材，具有更好的精度、機械性能、表麵光潔度和內部組織。連軋技術、冷軋技術、高速軋製和控製軋製、控製冷卻，以及高剛度軋機、高精度軋製等新技術的發展和應用，為擴大鋼材品種，提高鋼材質量，開辟了廣闊的前景。