Выплавка стали, https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1328583/pub_5b4f4df6401b3d00a8d8d6ba_5b4f50486e7a8c00a8e1035e/scale_1200
Нам говорят, что, мол, с такого-то века наступил железный век, а в фильме «Троя» с описанием событий в BC-веках мы видим уже сотни тысяч воинов, экипированных стальным оружием.
Но как всё начиналось? Внятного ответа мне не встретилось нигде.
И вот мой синопсис научно-популярного фильма о первой в истории планеты выплавке сначала железа, а вскорости и стали из худого качеством болотного железа. А другого что в Древней Руси, что в ином каком месте и не было, ибо копать землю в поисках железной руды было ещё нечем, да и людям было неведомо зачем надо копать, что копать и почему именно здесь.
«Вот сидят древние бабёнки и скручивают из шерсти мамонта нити для сетки невода. Вот в кадре идёт пара мужиков по болоту с неводом, в котором собираются бурые хлопья окисла железа. При этом мужики точно знают, зачем они это делают, хотя и затеяли эту забаву первый раз в своей жизни, и непонятно кто их на это действо заправил.
14. Чугун и сталь. Окружающий мир — 2 класс
( Голос за кадром 🙂 — Все эти непонятки тут же объясняет учёный.
Далее они же, одетые в шкуры животных, разводят костёр под огромным камнем в виде сковородки, высыпают в углубление содержимое невода и начинают прокаливать «урожай».
В кадре непонятно каким девайсом, но они таки потом отскребают катышки от «сковороды», сгребая их в кучку.
К этому времени у костра собралась дюжина мужиков с тростниковыми (или камышовыми?) полыми палками, которые они понавтыкали под прогоревший, но ещё тлеющий углями костёр, и начали в те палки дуть что есть мочи, повышая жар огнища до температуры плавления железа.
И вот два наших «рыбака»-металлурга дружно начинают радоваться, ибо вскорости все катышки поплавились, инициативно собравшись в грязный железякин блин.
Меж делом какой-то дигер натаскал металлургам легирующие добавки: аж чистой слезы Mn, Cr, Ni, Si, Mo, W, Co и прочая. Все они, надо полагать, были рассыпаны как ягоды в непонятно откуда известных ему урочищах.
( Голос за кадром 🙂 — Все непонятки тут же объясняет учёный.
Тут нежданчиком появляется ещё один персонаж, которого потом все начнут называть кузнецом . Он явился с комплектом каменных молотов и наковален, на первый из которых ещё горячий плод коллективного труда и взгромоздили.
Кузнец непонятно откуда, но заранее точно знал, что, как и чем он будет вершить дела; зрители наслаждаются мужской статью и тем, как он энергично дубасит молотом по легированному «блину».
( Голос за кадром 🙂 — Все непонятки тут же объясняет учёный.
В этом процессе кузнец несколько десятков раз меняет постоянно коловшиеся каменные девайсы-как-бы-инструменты «почему-то» оказавшиеся хрупкими, каждый раз заставляя тростниковую рать дуть в трубки под догорающий костёр дабы разогреть предмет труда.
И вот наконец народу были предъявлены результаты — перво-наперво это могли быть исключительно инструменты и др. средства труда и производства, без которых вся дальнейшая судьбина кузнеца и всей планетарной металлообработки оказалась бы под вопросом: появились стальные молот, наковальня, ножницы по металлу, напильник ( сложнейшая технология! ), а также была отстроены печь (домна? или конвертер?) выплавки стали, целая куча изложниц, а также сковорода-црен, но не для выпарки соли (как в Средневековой Руси), а для получения в доисторическую эпоху окатышей железа.
Сталь | Как это сделано
Из содержимого уже следующего невода металлурги выдали кузнецу слитки уже оружейной стали , и тот без труда отковал качественным инструментом стальные меч и кольчугу для местного смотрящего, который финансировал инновационный проект филейными частями мамонта.
( Торжественный голос за кадром 🙂 — Так началась и потом развивалась железная эра на планете»
А если не так, то как? Но только конкретно, с жёсткой привязкой ко времени, природному окоёму, уровню цивилизации, к древним месторождениям ископаемых и с подтверждением расчётами и экспериментами, пожалуйста. И очень прошу посоветоваться со специалистами в области экономической географии, археологами, геологами и металлургами.
А когда эра качественного железа и стали накрыла Россию? — Это попутный вопрос. С формулировкой ответа советую быть осторожней, так как, например, разработкой первых на Руси рудников железа и первых залежей цветных металлов впервые занялся только Пётр I, а до него ни энергичные усилия Великого князя Ивана III , ни царя Ивана IV с привлечением иностранных спецов не закончились ничем путным , а в период построения теократического государства первыми двумя Романовыми эти вопросы вообще не стояли на повестке дня.
Источник: dzen.ru
Процесс производства стали. История изготовления
С середины 1800-х годов сталь стала одним из самых популярных материалов в мире, обслуживая бесчисленные производственные и строительные рынки. По данным Всемирной ассоциации стали мировой годовой оборот средств получаемых при производстве стали составляет свыше 210 триллионов рублей.
Хоть сейчас может казаться товаром не связанным с передовыми технологиями, её производство имеет долгий путь. В этом материале мы узнаем про историю стали и сравним ее способы изготовления.
История производства стали
Сталь – открытие железного века, периода, который начался около 1200 лет до н.э. Железная руда была впервые добыта в Центральной Азии, и люди в это время использовали железо для изготовления инструментов и оружия, что в практике получило название черная металлургия. Железные изделия начали свое развитие с кузнецов, занимающихся ковкой. Они научились нагревать руду и при использовании молотка и наковальни создавать прочный конечный железный продукт.
Железо принимало несколько других форм, прежде чем в конечном итоге достичь того, что сегодня считается сталью. В Китае металлурги нагревали железо в крупных печах, эффективно плавя вещество в жидкость и смешивая его с древесным топливом. Затем расплавленная жидкость выливалась в пресс-формы различных инструментов и спустя время принимала их форму. Эта форма, более известная как чугун, стала значительнее прочнее кованного железа и дало возможность двигаться вперед.
После чугуна европейские кузнецы стали покрывать кованые изделия древесным углем для повышения прочности и сохранения гибкости изделий. После этого железо прошло окончательную итерацию, которая больше всего напоминает сегодняшний строительный материал. В Индии металлурги разработали процесс плавки железа, который сочетал в себе идеальное соотношение железа к углероду. Используя глиняные контейнеры, металлурги смешивали железо и уголь при высоких температурах. После охлаждения внутри оказывалось то, что мы теперь знаем как сталь – железно-углеродистый сплав.
За открытием железоуглеродных сплавов следовало расширение практик стального производства, всё больше оружия, инструментов и конструкций стали производиться. Люди стремились совершенствовать процесс производства стали не только с расчётом на объём, но и на качество. И эти постоянные улучшения производства являются причиной того, что сталь сегодня является таким важным мировым товаром.
Как сегодня делают сталь?
Современный процесс производства стали начался в 1856 году в рамках процесса, известного как Бессемерский процесс. В значительной степени это считается первым процессом, используемым для массового производства стали. По мнению историков, два разных изобретателя, один в Великобритании и один в Питтсбурге, одновременно разработали способ производства стали, включавший удаление примесей железа с помощью мощного воздушного потока.
Методы выплавки стали
Сейчас сталь в основном производится одним из двух методов: доменная печь или электрическая дуговая печь.
Доменная печь является первым шагом в производстве стали из оксидов железа. Первые доменные печи могли производить по одной тонне сплава в день, что было очень велико. Не смотря на то, что оборудование совершенствуется и могут быть достигнуты более высокие темпы производства, процессы внутри доменной печени остаются неизменными. В её производстве используется уголь, железная рупа и известняк
В доменной печи топливо и руда непрерывно подаются через верхнюю часть печи, в то время как воздух вдувается в нижнюю часть камеры, так что химические реакции происходят по всей печи по мере движения материала вниз. Крупнейшие доменные печи имеют объём 5500 м3 и способны производить до 80 000 тонн железа в неделю.
Первые электродуговые печи появились в конце 19 века и сегодня используются на большинстве производств нашей страны. Отличие от доменной печи состоит в том, что сталь получается под воздействием электрического тока, это позволяет:
А) Легче регулировать тепловой процесс, изменяя параметры тока;
Б) Создавать окислительную, восстановительную и нейтральную атмосферу и вакуум, позволяющие раскислять металл с образованием минимального количества неметаллических соединений.
Электропечи используются для выплавки конструкционных, инструментальных и специальных сплавов и сталей.
Выберите ТандемЭнерго для изготовления стальных конструкций
ТандемЭнерго помогает различным организациям в производстве металлоконструкций из стали различного назначения, начиная от проектирования и инженерной подготовки изделия до нанесения защитного покрытия на конечный продукт.
Сталь как получают
Бессемеровский (томасовский) метод
| Бессемерование чугуна, один из видов передела жидкого чугуна в сталь без затраты топлива. Процесс обработка литого чугуна в чушках, происходит путём продувки воздухом через него в овальном сосуде, конвертере, 15 — 25 тонной вместимости. Окисление примесей доводит шихту к подходящей температуре, которая зависит от состава сырья для высокой температуры: 2% кремния в кислотном и фосфора 1,5-2 % в основном процессе, необходимы для увеличения температуры. Выдувание шихты, которое вызывает интенсивное пламя в горловине конвертера, занимает приблизительно 25 минут, и такой короткий промежуток времени делает контроль процесса немного трудным. От кислотного бессемеровского процесса отказались в пользу мартеновского процесса, в основном из-за экономических факторов. |
Мартеновский метод получения стали
| Сталь получается путём окислительной плавки загруженных в печь железосодержащих материалов — чугуна, стального лома, железной руды и флюсов в результате сложных физико-химических процессов взаимодействия между металлом, шлаком и газовой средой печи. Шихта мартеновских печей подразделяется на металлическую часть (чугун, стальной лом, раскислители и легирующие добавки) и неметаллическую (железная руда, мартеновский агломерат, известняк, известь, боксит, плавиковый шпат). Чугун, применяемый либо в жидком состоянии, либо в виде чушек, служит основным источником углерода, обеспечивающим нормальное протекание мартеновского процесса. Количество чугуна и стального лома в шихте может колебаться в любых соотношениях в зависимости от разновидности процесса, экономических условий, выплавляемых марок сталей. В качестве раскислителей и легирующих добавок, в мартеновском производстве используют ферросплавы и некоторые чистые металлы (алюминий, никель). Железная руда и мартеновский агломерат применяются в мартеновском производстве в качестве окислителей, а также в качестве флюса, способствующего ускоренному формированию активного шлака. В роли окислителя может использоваться также окалина. Известняк, известь, боксит, плавиковый шпат в мартеновском процессе служат для формирования шлака необходимого состава и консистенции, обеспечивающего протекание окислительных реакций, удаление вредных примесей и нагрев металла. Мартеновский способ получения стали был наиболее распространён в конце 19 и до середины 20 веков. С конца 20 века мартеновский способ активно вытесняется кислородно-конверторным способом получения стали. |
Источник: hi-intel.ru