|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
HISTORIA TECHNOLOGII, TECHNOLOGII, OBIEKTÓW WOKÓŁ NAS
Żelazo. Historia wynalazku i produkcji
Katalog / Historia technologii, technologii, przedmiotów wokół nas Wolne żelazo rodzime w skorupie ziemskiej, w przeciwieństwie do miedzi, prawie nigdy nie jest znajdowane. Ale jest częścią wielu minerałów i jest znacznie bardziej rozpowszechniony niż metale nieżelazne. W czasach starożytnych można go było wydobywać dosłownie wszędzie - od jeziornych, bagiennych, łąkowych i innych rud. Jednak w porównaniu z metalurgią miedzi, metalurgia żelaza jest procesem dość złożonym. Żelazo topi się w temperaturze 1539 stopni. Tak wysoka temperatura była całkowicie niedostępna dla starożytnych mistrzów. Dlatego żelazo weszło w codzienne życie człowieka znacznie później niż miedź. Jego szerokie zastosowanie jako materiału do produkcji broni i narzędzi rozpoczęło się dopiero w I tysiącleciu pne, kiedy poznano metodę odzyskiwania surowego żelaza (jednak niektóre ludy dużo wcześniej uczyły się metalurgii żelaza; na przykład plemiona zamieszkujące terytorium współczesna Armenia już na początku III tysiąclecia p.n.e. wiedziała, jak pozyskiwać żelazo z rud. Najczęściej spotykane rudy żelaza (magnetyczna ruda żelaza, czerwona ruda żelaza i brązowa ruda żelaza) to albo związek żelaza i tlenu (tlenek żelaza), albo uwodniony tlenek żelaza. Aby odizolować metaliczne żelazo od tych związków, konieczne jest jego zredukowanie – czyli odebranie mu tlenu.
Oczywiście starożytni mistrzowie nie mieli pojęcia o złożonych procesach chemicznych zachodzących podczas redukcji żelaza. Jednak obserwując „wytapianie” rudy, ostatecznie ustalili kilka ważnych wzorców, które stały się podstawą najprostszych metod produkcji żelaza. Przede wszystkim nasi przodkowie zauważyli, że aby uzyskać żelazo, wcale nie jest konieczne doprowadzanie go do temperatury topnienia. Żelazo metaliczne można również uzyskać w znacznie niższych temperaturach, ale paliwa musi być więcej niż przy wytopie miedzi, a to paliwo musi być lepszej jakości. Konieczne jest również, aby ogień był jak najbardziej „gorący”. Wszystko to wymagało specjalnego rozmieszczenia pieca i warunków topienia.
Z reguły, zaczynając „topić” żelazo, rzemieślnicy najpierw wykopali okrągły otwór, którego ściany pokryte były od wewnątrz grubą warstwą gliny. Z zewnątrz do tego wykopu doprowadzono otwór do wtłaczania powietrza. Następnie nad zaokrągloną dolną częścią nadbudowano górną w formie stożka. Jako paliwo wykorzystano węgiel drzewny. Wlano go na samo dno pieca - do dołu. Na wierzchu kładziono ładunek warstwami - pokruszoną rudę i węgiel. Na samą górę wylano grubą warstwę węgla. Po podpaleniu paliwa na dole rozpoczęło się silne ogrzewanie rudy. W tym przypadku nastąpiła reakcja chemiczna utleniania węgla (węgla) i redukcji żelaza. Trzykrotnie cięższe od żużla ciasto w postaci drobnych płatków opadło i osiadło w dolnej części pieca.
W rezultacie na dnie wykopu zebrano bryłę miękkiego spawanego żelaza - nalot o wadze od 1 do 8 kg. Składał się z miękkiego metalu z pustkami wypełnionymi twardymi żużlami. Kiedy „topienie” się skończyło, piec został zepsuty i wyjęto z niego kritsę. Dalsza obróbka odbywała się w kuźni, gdzie kritsa była ponownie podgrzewana w kuźni i usuwana żużlem za pomocą uderzeń młotka. W hutnictwie żelaza kucie stało się na wiele stuleci głównym rodzajem obróbki metalu, a kowalstwo stało się najważniejszą gałęzią produkcji. Dopiero po kuciu żelazo nabrało zadowalających właściwości. Jednak czystego żelaza nie można używać ze względu na jego miękkość. Tylko stop żelaza i węgla miał znaczenie gospodarcze. Jeżeli otrzymany metal zawierał od 0 do 3% węgla, uzyskano stal, czyli żelazo, które uzyskało nową właściwość - zdolność do hartowania. Aby to zrobić, narzędzie zostało rozgrzane do czerwoności, a następnie schłodzone w wodzie. Po utwardzeniu stał się bardzo twardy i uzyskał doskonałe właściwości tnące. Przy naturalnym przepływie powietrza temperatura w piecu nie wzrosła powyżej 1000 stopni. Już w starożytności zauważono, że z tej samej rudy można uzyskać więcej żelaza i lepszą jakość, jeśli powietrze jest sztucznie wpompowywane do pieca za pomocą mieszków. Futra robiono ze skór, wyposażano w kagańce i wprawiano w ruch ręcznie. Za pomocą dysz i mieszków surowe, nieogrzane powietrze zostało wstrzyknięte do pieca, skąd wzięła się nazwa całego procesu. Jednak nawet przy tej metodzie temperatura mogła wzrosnąć tylko do 1200 stopni, a nie więcej niż połowa zawartego w niej żelaza została wydobyta z rudy. Będąc powszechnie dostępnym i tanim materiałem, żelazo bardzo szybko przeniknęło do wszystkich gałęzi produkcji, życia codziennego i spraw wojskowych i dokonało rewolucji we wszystkich sferach życia. Żelazny topór i pług z żelaznym lemieszem umożliwiły opanowanie rolnictwa tym ludom, które wcześniej były dla niego całkowicie niedostępne. Dopiero po rozpowszechnieniu się żelaza rolnictwo stało się najważniejszą gałęzią produkcji wśród większości narodów. Żelazo zapewniało rzemieślnikom narzędzia o takiej twardości i ostrości, że ani kamień, ani brąz nie mogły się oprzeć. Były one podstawą, na której szybko zaczęły się rozwijać inne rzemiosła. Te główne zmiany położyły kres prymitywnemu społeczeństwu. Zostało zastąpione przez bardziej rozwinięte - klasowe społeczeństwo. Autor: Ryzhov K.V.
▪ Linotyp
Hałas drogowy opóźnia rozwój piskląt
06.05.2024 Bezprzewodowy głośnik Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024
▪ Płyta główna MSI B650M Project Zero ▪ Światło jest włączone w mózgu ▪ Niezawodna pamięć SRAM z technologią Hardsil ▪ Brązowe kraby cierpią z powodu kabli morskich
▪ sekcja witryny Technologia fabryczna w domu. Wybór artykułu ▪ artykuł Jeszcze przed materializmem historycznym. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Kto wynalazł pierwszy telefon z tarczą? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Burnet officinalis. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł Ostatni Mohikanin. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Zasilacz z automatyczną ładowarką. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Polecamy ciekawe artykuły Sekcja 
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony