Pengeluaran besi babi di Rusia, sejarah pembangunan

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-02 14:00

Selama beberapa ratus tahun, Persekutuan Rusia telah menjadi antara peneraju dunia dalam pengeluaran besi babi. Aloi ini digunakan dalam pelbagai industri, digunakan untuk mencipta produk artistik dan hiasan. Pakar berkata: besi tuang adalah bahagian penting dalam kehidupan manusia, ia sepatutnya dianggap sebagai salah satu bahan yang paling dicari. Hari ini kami mencadangkan untuk bercakap tentang metalurgi ferus, pengeluaran besi dan keluli, kesannya terhadap manusia. Mari beralih kepada sejarah perkembangan perniagaan faundri secara umum: fakta sejarah dan maklumat menarik menanti anda!

Sejarah: Zaman Tembaga

Besi tuang ialah logam dengan sejarah beribu-ribu tahun, akarnya kembali ke SM. Secara umum, ahli sejarah menetapkan bukti pertama kemunculan metalurgi pada milenium ke-6-5 SM. Kemudian seseorang masih menggunakan batu untuk mencipta alat, tetapi dia telah menemui ketulan tembaga. Mengambil nuget untuk batu biasa dan memprosesnya dengan cara yang sama yang digunakan pada mana-mana batu - hanya memukul satu sama lain - seseorang memahami: batu ini tidak pecah, tetapi hanya berubah bentuk, dan oleh itu merekaboleh dibentuk dalam hampir semua bentuk. Ahli sejarah kemudiannya memanggil kaedah ini penempaan sejuk. Jadi tembaga menjadi pengganti batu, membuat mata kail, mata lembing dan pisau menjadi lebih mudah, lebih-lebih lagi, kualiti produk sedemikian jauh melebihi kualiti analog yang diperbuat daripada batu dan tulang. Pada masa yang sama, pemprosesan kayu telah diperbaiki, ia menjadi mungkin untuk menghasilkan bahagian kecil. Ngomong-ngomong, saintis telah membuktikan bahawa di wilayah di mana tembaga digunakan secara aktif, penampilan roda berlaku lebih awal. Ini membuktikan hakikat bahawa pembangunan umat manusia tidak dapat dipisahkan dan berkait rapat dengan perkembangan metalurgi.

Zaman Gangsa

Apabila orang belajar cara mencipta gangsa - aloi yang terdiri daripada tembaga dan timah, manusia memasuki Zaman Gangsa. Hari ini, ahli sejarah tidak dapat menjawab persoalan bagaimana tepatnya seseorang mencipta aloi sedemikian. Kebanyakan penyelidik percaya bahawa ini berlaku secara kebetulan, apabila timah masuk ke dalam bekas dengan kuprum cair. Hakikatnya tetap bahawa selama seribu tahun orang bertarung dengan pedang gangsa dan dimasak dalam periuk gangsa.

Zaman Besi

Ahli sejarah berkata: lebih mudah untuk mendapatkan besi daripada tembaga atau timah. Masalahnya ialah ia terdapat dalam bentuk oksida dan oksida di mana-mana. Jadi mengapa orang tidak mula menggunakan besi lebih awal? Jawapannya mudah: pengeluaran logam ini adalah proses yang sangat kompleks dan memakan masa, yang berlaku dalam beberapa peringkat. Ia mengambil masa lebih daripada satu abad pembangunan untuk mengkaji proses ini. sebab tutidak hairanlah ahli metalurgi pada zaman itu dianggap oleh orang ramai sebagai ahli sihir sebenar, membakar benda ajaib.

Sebutan pertama besi tuang

Negara di mana pengeluaran besi bermula hari ini dianggap China. Ahli sejarah mengatakan bahawa ini berlaku sekitar abad kelima SM. Di Empayar Celestial, syiling, perkakas rumah dan pelbagai senjata yang diperbuat daripada besi tuang sangat popular. Banyak tuangan besi tuang telah bertahan hingga ke zaman kita, sebagai contoh, singa besi tuang yang mengagumkan, yang tingginya 6 meter dan panjang 5 meter. Para saintis telah membuktikan bahawa patung ini telah dilemparkan dalam satu masa, yang sudah pasti membuktikan kemahiran yang hebat. ahli metalurgi Cina pertama.

Fakta menarik: di seluruh dunia, permulaan pengeluaran besi mulur dianggap sebagai abad ke-19 Masihi, walaupun diketahui dengan pasti bahawa di China pedang dibuat daripadanya bahkan sebelum kelahiran Kristus!

Asal pengeluaran di Rusia

Bilakah pengeluaran besi bermula di Rusia? Penggalian arkeologi yang dijalankan di wilayah bandar-bandar besar Golden Horde membuktikan bahawa kemunculan dan perkembangan pengeluaran ini di Rusia bermula pada zaman kuk Tatar-Mongol! Kedekatan kerajaan Mongol dengan China memainkan peranan tertentu dalam hal ini.

Secara praktikal di semua bandar Tatar-Mongolia tinggal Rusichi, yang mempunyai bengkel dan gerai perdagangan mereka sendiri di sini. Mereka bukan sahaja mengambil pengetahuan tuan tempatan, tetapi juga berkongsi pengetahuan mereka sendiri. Selepas Horde jatuh, teknologi terus berkembang dan bertambah baik. Sudah masukPada abad ke-16, di bawah Vasily the Third dan Ivan the Terrible, pengeluaran besi faundri mula digunakan secara aktif dalam artileri, terutamanya meriam dan meriam kecil dibuat daripadanya. Pada masa yang sama, ahli sejarah berkata, besi tuang juga digunakan dalam tuangan loceng. Pengeluaran utama berlaku di bandar-bandar seperti Moscow dan Tula. Perlu diingat bahawa sehingga abad ke-17, Eropah tidak mengetahui teknologi sedemikian, dan oleh itu kilang-kilang Rusia boleh secara aktif mengeksport pelbagai alat dan teras yang diperbuat daripada besi tuang ke negara Eropah.

Pembangunan aktif

Semasa zaman Petrine, pembangunan aktif pengeluaran besi dan keluli bermula. Tsar memahami bahawa peningkatan dalam kapasiti metalurgi akan membawa Rusia kepada pembangunan. Untuk melaksanakan rancangan yang luar biasa, Peter I mempunyai semua yang diperlukan: kedua-dua bahan dan teknologi pengeluaran. Di bawah raja ini, pembinaan kilang aktif bermula di Siberia, di Ural. Sepanjang pemerintahan Peter the Great, pengeluaran besi dan keluli telah meningkat sebanyak 770 kali ganda, 16 loji metalurgi besar muncul di Rusia. Pembangunan berterusan selepas kematian maharaja, pada akhir abad ke-18 terdapat lebih daripada seratus kilang di wilayah Empayar Rusia, negara itu menjadi pemimpin dunia dalam bidang ini. Seiring dengan perkembangan industri, industri aplikasi logam juga berkembang. Kini bukan sahaja senjata diperbuat daripada besi tuang, tetapi juga pinggan mangkuk, monumen, pintu pagar dan pagar.

Perlu diingat bahawa relau letupan domestik yang digunakan untuk pengeluaran besi telah diiktiraf sebagai yang terbaik di dunia. Mereka dicirikan oleh produktiviti tertinggi walaupun pada kos yang minimum. Dalam XIXabad, faundri telah dipisahkan dari relau letupan, yang memungkinkan bukan sahaja untuk mengkhususkan proses itu, tetapi juga untuk mekanisasinya. Dalam tempoh inilah kilang paip dan bengkel yang menghasilkan tuangan besi boleh ditempa muncul.

Rusia ialah pemimpin dunia

Pada abad ke-20, Rusia tidak perlahan dan kekal sebagai peneraju dalam tuangan besi. Di USSR, jumlah besi tuang menyumbang kira-kira 75% daripada jumlah tuangan logam. Ia adalah bahan mentah nombor satu, pengguna utamanya ialah industri pertahanan dan pertanian. Ia adalah daripada besi tuang pakar membuat bahagian dan pelbagai unit untuk peralatan. Harus diingat bahawa walaupun hari ini Rusia mengekalkan kedudukan utama dari segi pengeluaran dan penggunaan besi tuang. Ia digunakan untuk membuat bukan sahaja produk bersaiz besar, tetapi juga kerja halus seperti elemen pintu gerbang, barang kemas, tuangan relau dan cenderamata!

Pengeluaran besi: peralatan yang diperlukan

Mari kita mulakan dengan definisi. Besi tuang biasanya dipanggil aloi besi dengan karbon, dan karbon di sini hendaklah sekurang-kurangnya 2%. Jadi apakah proses penghasilan besi? Pertama sekali, ini memerlukan relau letupan yang besar. Dimensinya menakjubkan: ketinggian relau sedemikian ialah 30 m, dan diameter dalam ialah 12 m Bahagian terluas relau dipanggil mengukus, bahagian bawah, di mana udara panas memasuki relau, adalah perapian, bahagian atas adalah aci. Dengan cara ini, di bahagian atas terdapat lubang khas - bahagian atas, yang ditutup dengan pengatup khas. Prinsip pengendalian relau letupan adalah berlawanan: dari bawah ke dalamnyaudara dibekalkan, dan bahan dibekalkan dari atas. Bahan yang diperlukan untuk membuat besi termasuk fluks (tiada sanga boleh terbentuk tanpanya), kok (diperlukan untuk memanaskan air, mencairkannya dan mengurangkannya) dan bijih (yang merupakan bahan mentah utama).

Untuk pengeluaran, anda juga memerlukan:

• carts;
• pengangkut;
• bunker;
• pili air khas, dsb.

Bahan mentah

Pengenalan kepada aloi, pengeluaran besi dan keluli bermula di sekolah - topik ini disediakan dalam program kerja dalam kimia. Buku teks membincangkan komposisi bijih besi: ia adalah bahan bijih itu sendiri, iaitu karbonat besi, silikat dan oksida, dan batuan sisa, yang terdiri daripada dolomit, batu pasir, batu kapur dan kuarzit. Perlu diingatkan bahawa jumlah bahan bijih yang berbeza mungkin terdapat dalam bijih yang berbeza. Dengan kriteria inilah bijih dibahagikan kepada miskin dan kaya. Yang pertama dihantar untuk pengayaan, dan yang kedua boleh digunakan segera dalam pengeluaran.

Untuk menghasilkan satu tan besi babi, anda memerlukan: tiga tan bijih, satu tan kok, dua puluh tan air. Jumlah fluks bergantung pada jenis bijih.

Jenis bijih besi

Sebelum kita meneruskan proses pengeluaran besi, kami menawarkan maklumat tentang jenis bijih besi. Ia boleh jadi:

1. Bijih besi perang. Ia dicirikan oleh kandungan 25-50% besi dalam bentuk oksida akueus yang dipanggil. Batu buangan adalah tanah liat.
2. Hematit(ia juga dipanggil bijih besi merah). Ini adalah oksida kontang, kandungan kekotoran berbahaya adalah minimum di sini. Seterika di sini adalah kira-kira 45-55%.
3. Bijih besi magnetik. Kandungan besi di sini adalah kira-kira 30-37%. Batu buangan ialah jisim silika.
4. Siderite (nama kedua ialah bijih besi spar) sangat mudah teroksida, bertukar menjadi batu kapur coklat.

Teknologi pengeluaran

Teknologi penghasilan besi terdiri daripada beberapa peringkat. Semuanya bermula dengan penyediaan bijih: ia disusun mengikut komposisi kimia dan, tentu saja, mengikut saiz. Bahan mentah yang besar dihancurkan, dan zarah kecil atau habuk bijih diaglomerasi. Pada peringkat yang sama, benefisiasi bijih miskin juga berlaku. Di samping itu, semasa proses penyediaan, sebahagian besar batu buangan dikeluarkan, masing-masing, kandungan besi meningkat. Peringkat seterusnya teknologi pengeluaran besi ialah penyediaan bahan api. Semuanya bermula dengan kok. Semasa peringkat ini, kok disaring - semua denda yang tidak perlu dikeluarkan daripadanya, yang boleh menyebabkan kehilangan bahan api. Peringkat seterusnya pengeluaran besi relau letupan ialah penyediaan fluks. Plus dihancurkan, sedikit ditapis daripadanya. Selepas prosedur ini, semua bahan dimuatkan ke dalam relau. Kemudian pengeluaran relau letupan besi babi bermula secara langsung: relau diisi dengan kok, aglomerator ditambah (ini adalah nama bijih yang disinter dengan fluks), dan kok ditambah lagi.

Suhu yang diperlukan untuk peleburan dikekalkan dengan meniup udara yang dipanaskan. Dalam proses pembakarankok dalam perapian menghasilkan karbon dioksida. CO_{2 melalui kok untuk menjadi CO. Selanjutnya, karbon monoksida memulihkan bahagian utama bijih. Dalam proses ini, besi menjadi pepejal, melalui bahagian relau itu, udara di dalamnya sangat panas. Di sini besi melarutkan karbon dalam dirinya sendiri. Sebenarnya, beginilah rupa pengeluaran besi dalam relau letupan. Besi cair dari relau jatuh ke dalam senduk khas, dari mana ia dituangkan ke dalam acuan yang telah disediakan sebelumnya. Ia adalah mungkin untuk menuangkan ke dalam pembancuh koleksi khas, di mana aloi akan kekal dalam bentuk cecair untuk beberapa waktu. Pada masa yang sama dengan pengeluaran besi babi relau letupan, silikon, mangan dan beberapa kekotoran lain sedang dikurangkan.}

Jenis besi tuang

Terdapat dua jenis besi tuang sahaja: putih dan kelabu. Perbezaan di antara mereka terletak pada komposisi kimia dan proses rawatan haba. Oleh itu, besi tuang putih adalah hasil daripada penyejukan yang sangat cepat, manakala besi tuang kelabu diperoleh hasil daripada penyejukan perlahan. Putih dicirikan oleh kualiti seperti kerapuhan dan kekerasan. Mereka amat sukar untuk dipotong; dalam proses itu, kepingan terputus daripadanya. Oleh itu, besi tuang putih digunakan hanya sebagai kosong untuk pengeluaran gred besi tuang yang lain. Sebagai contoh, hasil daripada penembakan jenis ini, besi tuang mudah dibentuk diperolehi. Sila ambil perhatian: nama boleh ditempa tiada kaitan dengan proses penempaan. Menurut ahli sejarah, ia muncul kerana fakta bahawa kasut kuda sebelum ini diperbuat daripada besi tuang dengan ciri sedemikian. Jenis ini digunakan secara meluas dalamkejuruteraan pertanian dan industri automotif. Perbezaan utama antara besi tuang kelabu adalah kemuluran digabungkan dengan kekuatan tinggi. Ini membolehkan ia digunakan dalam bidang seperti alatan mesin, pertanian dan industri automotif serta kegunaan domestik.

By the way, ada yang dipanggil besi tuang separuh. Mereka mempunyai sifat perantaraan spesies putih dan kelabu. Di samping itu, dengan melaraskan keamatan penyejukan aloi ini, adalah mungkin untuk mendapatkan pelbagai tuangan yang akan berbeza dalam kekuatan, kemuluran dan sifat-sifat lain. Seterika tuang dengan sifat istimewa termasuk:

• anti geseran, digunakan untuk pembuatan sesendal, aci, galas;
• tahan haus, perlu untuk penciptaan peralatan mengepam, pelbagai bahagian untuk industri nitrogen, tuangan relau;
• tahan haba, yang digunakan dalam pembuatan tuangan relau, sistem paip dan enjin turbin gas;
• tahan haba, sesuai untuk kelengkapan tanur dan bahagian dandang;
• tahan kakisan, amat diperlukan untuk pembuatan pelbagai bahagian dalam industri kimia dan penerbangan, yang digunakan dalam persekitaran yang agresif.

Ciri-ciri besi tuang

Besi tuang berkualiti dicirikan oleh kualiti berikut:

• kapasiti haba yang sangat baik;
• rintangan kakisan yang baik;
• meningkatkan rintangan haba.

Ciri-ciri ini dan lain-lain membolehkan penggunaan besi tuang masukkehidupan seharian, dan dalam industri berat. Alat memasak besi tuang buatan Rusia amat popular. Bukan sahaja kuali dan periuk yang diperbuat daripada bahan ini, terdapat fondue, brazier, hidangan pembakar, kuali dan pemanggang.

Perlu diperhatikan bahawa hidangan yang diperbuat daripada bahan ini sama-sama sesuai untuk menggoreng penkek, memasak rebusan, bijirin dan untuk merebus pilaf. Hakikatnya ialah besi tuang dipanaskan agak perlahan, tetapi ia mengumpul haba dengan sempurna dan mengagihkannya secara sama rata. Pakar berkata: syarikat yang berbeza terlibat dalam pengeluaran alat memasak besi tuang. Kesemua mereka menghasilkan produk dengan kualiti yang lebih kurang sama. Daripada semua kepelbagaian ini, produk kilang St. Petersburg "Neva" menonjol. Kilang inilah yang merupakan salah satu pengeluar alat memasak besi tuang terbesar di Persekutuan Rusia.