Как да стигнем метали от руди - земята геология
Е, преди хората да се научат да се извлече желязо мед и злато. Само преди 450 години, испанците се приземи в Централна и Южна Америка, намерени там богат град с големи обществени сгради, дворци и храмове. Въпреки това, се оказа, че индианците не са знаели желязото. Инструменти и оръжия, които са направили само от мед и камък.
Ние знаем от историята, че народът на Египет, Месопотамия и Китай за 3-4 хиляди. Преди новата ера. д. производство на гигантски строителни и монтажни работи, за да впрегнете силата на могъщи реки и водна струя към областта. За всички тези дейности изискват много средства - кирки, мотики, гребла, както и за защита от номадски нападения много оръжия - мечове и стрели. В същото време, мед и калай се е добивало не толкова много. Поради това, развитието на производството изисква нов метал, по-често в природата. Търсенето на този метал не беше лесно: желязна руда нищо общо с метала и в древни времена, човек, разбира се, че е трудно да се отгатне какво точно те съдържат желания метал към него. Нещо повече, самата желязо е много внимателно, за да се инструменти и оръжия, е лоши неща.
Отне много време, преди хората да се научат да се извлече желязо от рудата и да го накара да чугун и стомана.
Възможно е, че първото отваряне на желязо като материал за производството на различни елементи, свързани с констатации железни метеорити, състоящи се от нативния желязо легирани с никел. Може би гледане на атмосферните ръжди желязо, хората се досетили, че желязото, съдържащо се в жълто земен ohrah срещат често на земята, а след това отвори пътя на топене на желязо.
Според исторически сведения, за хиляда години преди новата ера. д. в Асирия, Индия, Урарту и някои други страни вече знаят как да се извлече и процес желязо. От него произведени инструменти и разнообразие от оръжия. В VII. Преди новата ера. д. земеделска населението, което живее заедно Днепър и степите на Черно море, също така умело произвежда желязо. От него скити произведени ножове, мечове и върхове на стрели и копия и други елементи на военните и битови предмети.
Добив и обработка на желязо изкуство са били широко разпространени в древността.
Ковачи, популярно нарича "бияч" по това време, не само лекува, но обикновено се прави и извлечени от желязо руди. Те са на особена почит. В народните приказки Смит печели Змия Gorynycha, персонифицирани силите на злото, и изпълнява много други героични подвизи.
Желязо - лек метал, се поддава добре да се изградят, но в неговата чиста форма е подходяща за производството на instrumenta.Tolko сплави от желязо с други вещества докладвани него необходимите свойства, включително твърдост. Най-важното за националната икономика две сплав от желязо и въглерод - желязо. съдържаща повече от 2% (6%) от въглерод, и стомана. съдържащ от 0.03 до 2% въглерод.
В древни времена, хората са имали никаква представа от желязо, но се научили да правят стомана от желязо. Желязо те претопи в примитивни пещи, смесване желязна руда с въглен. Високата температура, необходима за стопяване на желязна руда Ал, те се получат чрез използване на обикновени духало. Те задвижи ръцете си, а по-късно - силата на водата, поставяйки воденици. След топене на желязна руда се получава спечена маса на частици желязо, което след това се ковани наковалня.
За получаване на желязо от стомана, тънки ленти изградят желязо obkladyvayut въглен и се калцинира заедно с въглища в продължение на няколко дни. Разбира се, по такъв начин, малкият стоманата, и това беше скъпо. Тайните на стомана пазят в строга. Особено известен е дамаска стомана - дамаска - начин на подготовка е разработен, очевидно древните индийски майстори и след това усвоили арабските господари.
Въпреки това, всички тези методи за лечение на желязна руда и стомана решения дадоха малко метал. Всички увеличи нуждата от това принуди хората да търсят нови начини за получаване на много по-големи количества метал. В края на XIV - XV век започва лакирани пещи за топене на стомана желязо конструкция е с височина 2-3 м, за да се получи повече метал. Masters, които произвеждат топи в тези пещи, забелязали, че някои от топенето на неуспешен. Вместо желязо, оформен в пещ, подобен на масата на желязо, което, при охлаждане, за да се получи чуплива, не подлежи коване агент. Но, за разлика от желязото и стоманата, тази маса има забележителен имот: тя е получена в пещ в разтопено състояние под формата на течност, тя може да бъде приключен през отворите на фурната и да я направи леене на различни форми. Това е желязото.
Разбира се, в старите металурзи не успяхме да се обясни защо в някои случаи в пещ, упражняван спечен сферографитен чугун, а в други - разтопено желязо. Химията като наука по онова време не съществува, и нито един от майсторите, произвежда чугун, не би могъл да знае, че целият смисъл е да се пропорция между руда, въглища и въздухът влиза в реактора по време на топене. Колкото повече въздух се подава в пещта (по-точно, кислород), по-голямата въглерод изгори и тя ще се превърне във въглероден диоксид. който ще се изпари, и желязото ще остане малко въглероден Така получен стомана. Ако въздухът е по-малко, много въглероден разтваря в желязото: е оформен желязо.
Доста бързо, хората се научили да използват желязо за отливки, не само, но също така и за производството на сферографитен чугун от него. За тази цел една част от желязо загрява в пещи и по този начин да изгори тях излишък въглерод.
Изобретението на парната машина и стан в XVIII век. и по-специално изграждането на жп линии в началото на XIX век. Те изискват огромни количества метал. Отново, в производството на желязо и стомана, необходими радикални промени.
До 1784 в Англия Корт въведена обработка на желязо в т.нар пламъка или отражателни пещи. Този процес се нарича образуват локви. В отражателна пещ започва да използва въглища вместо дърва. Използването на въглища в топене рано възпрепятствано сяра, която съдържа въглерод. Прониква желязото в контакт с неговата въглища. И сяра-съдържащи желязо става крехък като се загрява.
В отражателна пещ праг горивната камера е отделена от банята, където желязо се стопява и така въглища не е в пряк контакт с желязо. Чугунена горещ пламък и горещ въздух, преминаващ през тях от подскачащи от пещта и покрива на пещта. Наред с подобряване на метода за производство на чугун се засили търсенето на нови методи за производство на стомана.
Тайната на дамаска стомана готвене - дамаска стомана - открит известният български металург Павел Петрович Аносов, който е работил през първата половина на ХIХ век на Zlatoustskom Металургичния завод. Тя легирана желязо в малки тигел с графит, което също представлява въглерод, и има забележителен дамаска стомана. на стомана клишето, че е по-силна от най-силната British Steel, която по това време се счита за най-добрите в света.
През 1856 г., на английски инженер Bessemer предложен запазването въздух в "дюза" - отвор в долната част на пещта - през стопения желязо, така че в 10-20 минути, всеки излишък от въглища се превръща във въглероден диоксид, и желязо - в стоманата.
Особено висококачествена стомана сега се стопява в електрически пещи, където металът се получава чрез стапяне на волтова дъга, която достига температура от 3000 ° С. Предимства електросъпротивително се крие във факта, че металът не е замърсена от вредни примеси винаги присъстват в горивните газове изгарят в конвенционалните пещи.
Чугунена се претопи в доменни пещи. Височината на модерен доменни пещи със спомагателни устройства, на 40 метра или повече. За да се понижи точката на топене на желязна руда, добавя флюс към него. olaven или - вещество, което се комбинира с някои съставки на рудата, образува топим шлака. Обикновено се използва като поток флуорит, флуорит или варовик и др. Сместа на руда и поток се нарича заряд. Зарядът се излива в друга пещ смесва с кокс, който гори, нагрява и се топи цялата смес. Кокс изгаря обикновено само ако се вдухва въздух, предварително загрята до 600-850 °. Въздухът се нагрява от газовете, изпускани от доменни пещи, със стоманени кули - kauiopax - изложени в тухла.
В долната част на срещата на пещ с нажежаема жичка с горещ въздух, се изгаря. Това произвежда въглероден диоксид (С02). Той издига нагоре, се превръща в друг газ - въглероден окис (СО), - при висока химическа активност.
Въглероден моноксид жадно отнема кислорода от железни оксиди. Така остави метално желязо, съдържащ въглерод, т. П. чугун, който след това се влива в долната част на доменната пещ. От време на време се изпуска през специален отвор в пещ и се влива в матрица, където се охлажда.