Výroba surového železa v Rusku, historie vývoje

Ruská federace je již několik stovek let mezi světovými lídry ve výrobě surového železa. Tato slitina je používána v různých odvětvích používaných k výrobě uměleckých a dekorativních výrobků. Odborníci tvrdí, že litina je nedílnou součástí života člověka, je zaslouženě považován za jeden z nejžádanějších materiálů. Dnes navrhujeme hovořit o železné metalurgii, výrobě surového železa a oceli a jejich vlivu na člověka. Podívejme se na kroniku rozvoje slévárenské činnosti obecně: čekáte na historické fakta a zajímavé informace!

Historie: věk mědi a kámen

Litina je kov, jehož historie se datuje tisíce let, její kořeny se vrací do doby před naší éry. Obecně platí, že historici datují první důkaz o vzniku metalurgie VI-V tisíciletí BC. Pak muž stále používal kamen, aby vytvořil nářadí, ale už narazil na měděné nugety. Užívání nugety obyčejných kamenů a jejich zpracování způsobem, který se vztahuje na všechny skály - jen bít navzájem - lidé pochopili, že data nejsou přerušit kameny, ale pouze deformované, ale proto, že mohou být prakticky libovolný tvar. Tato metoda bude historici později nazývána kováním za studena. Vzhledem k tomu, měď se stala náhradou za kamene vyrábět rybářské háčky, kopí a dýky mnohem jednodušší, kromě kvality těchto produktů je mnohem vyšší, než je kvalita analogů kamene a kosti. Současně se zlepšilo zpracování dřeva, bylo možné vyrábět drobné součásti. Mimochodem, vědci prokázali: na těch územích, kde byla měď aktivně používána, se kolo objevilo mnohem dříve. To dokládá skutečnost, že rozvoj lidstva je nerozlučně a úzce spojen s rozvojem hutnictví.

Bronzová doba

Když se lidé naučili vytvářet bronz - slitinu sestávající z mědi a cínu, lidstvo vstoupilo do doby bronzové. Dnes, historici nemohou odpovědět na otázku, jak člověk vynalezl takovou slitinu. Většina vědců se domnívá, že se to stalo čistě náhodou, když zásobník roztavené mědi dostal cínu. Faktem zůstává: po celých tisíc let bojovali lidé s bronzovými meči a vařenými potravinami v bronzových bowlerech.

Železná doba

Historici říkají, že bylo mnohem snazší získat železo než měď nebo cín. Věc je, že se vyskytuje ve formě oxidu a nitrosu všude. Tak proč lidé nezačali používat železo dříve? Odpověď je jednoduchá: výroba tohoto kovu je neuvěřitelně složitý a časově náročný proces, který se odehrává v několika etapách. Studium tohoto procesu trvalo více než jedno století vývoje. Proto není překvapující, že metalurgové té doby v lidu byli považováni za opravdové čaroděje, kteří hoří magické věci.

První zmínka o litině

Země, ve které začala výroba surového železa, je dnes Čínou. Historici říkají, že se to stalo kolem pátého století před naším letopočtem. Ve Středním království byly velmi populární mince, předměty pro domácnost a řada zbraní vyrobených z litiny. Do dnešní doby dosáhl hodně litiny, například velký litinový lev, jehož výška je 6 metrů a délku - 5. Vědci dokázali, že socha byla odlita v době, což jistě prokazuje velkou zručnost z prvních čínských výrobce oceli.

Zajímavý fakt: zahájení celosvětové výroby kujné litiny je považován za XIX století nl, i když je spolehlivě známo, že v Číně byly vyrobeny meče před narozením Krista!

Původ výroby v Rusku

Kdy se v Rusku začala výroba litiny? Archeologické vykopávky provedené na území velkých měst Golden hordy, prokázat: vznik a rozvoj výroby v Rusku začala ve dnech třmenu mongolský-Tatar! Určitou roli v tom hrála blízkost mongolského království s Čínou.

Téměř všechna tatársko-mongolská města byla obývána Rusichs, kteří zde měli vlastní dílny a obchodní řady. Oni nejen přijali znalosti místních mistrů, ale také sdíleli své vlastní. Po pádu hordy se technologie dále vyvíjela a zlepšovala. Již v XVI století, pod Vasilij Třetí a Ivan Hrozný, výroba litiny se aktivně používají u dělostřelectva, a to především proto, že vytvořila jádro a malá děla. Současně historikové říkají, že litina byla také použita při odlévání zvonků. Hlavní produkce se konala v takových městech jako Moskva a Tula. Je třeba poznamenat, že až do XVII století, tyto technologie Europe neznal, ale proto, že ruské továrny byly aktivně vývozu různých nástrojů a jádro železa v evropských zemích.

Aktivní rozvoj

V době petrské doby začal aktivní vývoj výroby litiny a oceli. Král pochopil: zvýšení metalurgických kapacit povede Rusko k rozvoji. K realizaci neuvěřitelných plánů měl Peter vše, co potřeboval: materiály a výrobní technologie. Právě s tímto carem začala aktivní stavba továren na Sibiři, v Uralu. Pro všechny vlády Petra Velikého výroba železa a oceli byla zvýšena na 770 krát, v Rusku bylo jen 16 velkých oceláren. Vývoj pokračuje i po smrti císaře, na konci XVIII století na území Ruské říše bylo více než sto závodů, se země stala světovým lídrem v této oblasti. Současně s rozvojem tohoto odvětví se vyvinuly kovové aplikace. Z litiny nyní vyrábějí nejen zbraně, ale i pokrmy, památky, brány a ploty.

Stojí za zmínku, že domácí pece používané pro výrobu litiny byly uznány za nejlepší na světě. Byla charakterizována nejvyšší produktivitou, a to i při minimálních nákladech. V XIX. Století byly slévárny odděleny od vysokých pecí, které umožnily nejenom specializaci procesu, ale i mechanizaci. Během tohoto období se objevily podniky zakládající potrubí, dílny vyrábějící litinovou tvárnou litinu.

Rusko je světovým lídrem

Ve dvacátém století Rusko nezpomalilo své obraty a zůstalo lídrem v odlití litiny. V SSSR, z celkového objemu kovu lití surového železa činil asi 75% .To byl číslo jedna suroviny, její hlavní spotřebitelé zbrojního průmyslu a zemědělství. Bylo to z litiny, že odborníci vyráběli díly a různé jednotky strojů. Stojí za zmínku, že Rusko stále drží vedoucí postavení z hlediska objemu výroby a použití litiny. Je vyroben nejen velkých výrobků, ale také dobrou práci jako prvky, ozdob, lití dveří pece a upomínkových předmětů!

Výroba litiny: nezbytné vybavení

Začněme definicí. Je obvyklé volat litinu slitiny železa s uhlíkem, kde uhlík musí být alespoň 2%. Jak vzniká proces výroby litiny? Především to vyžaduje obrovskou vysokou pec. Jeho rozměry jsou pozoruhodné: výška pece je 30 m a vnitřní průměr 12 m nejširší části pece se říká, že pára, dno, jehož prostřednictvím horkovzdušné troubě spadá, - roh, horní - důl .. Mimochodem, v horní části je zvláštní otvor - vrchol, který je uzavřen speciální závorou. Princip provozu vysokých pecí je protiproud: ze spodu je dodáván vzduch a nahoře - s materiály. Nezbytné pro železných materiálů zahrnují tok (bez nemůže být vytvořena struska), koks (je nutné pro ohřev vody, než je jeho teplota a zotavení) a rudy (které ve skutečnosti je hlavní surovinou).

Pro výrobu budete potřebovat také:

• vozíky;
• dopravníky;
• bunkry;
• speciální jeřáb atd.

Suroviny

Seznámení se slitinami začíná ve škole výroba litiny a oceli - toto téma je uvedeno v pracovním programu o chemii. Učebnice jsou považovány za část železných rud: látka samotná rudy, tj železné uhličitany, křemičitany a oxidy a hlušinu sestávající z dolomitu, pískovce, vápence a křemence. Je třeba poznamenat, že různé množství rudy může být přítomno v různých rudách. Právě tímto kritériem je ruda rozdělena na chudé a bohaté. První je zaslána k obohacení a druhá může být okamžitě použita ve výrobě.

Abyste vyrobili tunu litiny, budete potřebovat: tři tuny rudy, tunu koksu, dvacet tun vody. Množství toku závisí na druhu rudy.

Typy železných rud

Než se seznámíme s procesem výroby litiny, nabízíme informace o typech železné rudy. Může to být:

1. Hnědá železná ruda. Je charakterizován obsahem 25-50% železa ve formě takzvaných vodných oxidů. Prázdná hornina se vyznačuje hlínou.
2. Hematit (nazývá se také červená železná ruda). Jedná se o bezvodý oxid, obsah škodlivých nečistot zde je minimální. Žláza je asi 45-55%.
3. Magnetická železná ruda. Obsah železa je asi 30-37%. Prázdná skála je křemičitá hmota.
4. Siderit (jeho druhé jméno je spar železná ruda) oxiduje extrémně snadno, procházející do tvaru hnědého vápence.

Výrobní technologie

Technologie výroby železa sestává z několika etap. Vše začíná přípravou rudy: třídí se podle chemického složení a samozřejmě podle velikosti. Velké suroviny jsou rozdrceny a jemné částice nebo aglomeráty rudných prachů. Ve stejné fázi dochází k obohacení chudých rud. Kromě toho se během procesu přípravy odstraní významná část odpadní horniny, čímž se zvýší obsah železa. Dalším stupněm technologie výroby litiny je příprava paliva. Vše začíná koksem. Během této fáze se koks prosí - odstraní veškeré nepotřebné pokuty, což může vést ke ztrátě paliva. Dalším stupněm výroby vysokopecní litiny je příprava tavidel. Profesionálové jsou rozdrceni, trochu je z něho odstraněno. Po provedení tohoto postupu jsou všechny materiály vloženy do trouby. Pak se začíná přímo výrobu surového železa: je pec naplněna koksu, přidejte aglomerace (tzv slinuté rudy s tavidlem), a opět výrobu koksu.

Teplota potřebná pro tavení se udržuje vstřikováním ohřátého vzduchu. Při spalování koksu v peci se vytváří oxid uhličitý. CO₂, procházející koksem, se stává CO. Oxid uhelnatý pak obnoví hlavní část rudy. V tomto procesu se železo stává pevné a prochází do té části pece, ve které je vzduch velmi horký. Zde železo rozpouští uhlík v sobě. Vlastně výroba litiny ve vysoké peci vypadá takto. Tekutá litina z pece spadá do speciálních kbelíků, z nichž je nalita do předem připravených forem. Možné nalévání v speciálních sběratelských mixérech, ve kterých zůstane slitina po určitou dobu v tekuté formě. Současně s doménou se získává litina, křemík, mangan a řada dalších nečistot.

Druhy litiny

Existují pouze dva druhy litiny: bílá a šedá. Rozdíl mezi nimi spočívá v procesu chemického složení a tepelného zpracování. Bílá litina je výsledkem velmi rychlého chlazení, zatímco šedá litina je výsledkem pomalého chlazení. Bílé charakteristiky jako křehkost a tvrdost jsou charakteristické. Jsou extrémně obtížně řezatelné, ve svých procesech jsou z nich rozbité kusy. Protože bílá litina se používá pouze jako přířezy pro výrobu jiných značek litiny. Například v důsledku pražení tohoto typu se získají tvárné žehličky. Poznámka: název "temperovatelný" nemá nic společného s procesem kování. Podle historiků to bylo kvůli tomu, že dříve z litiny s takovými vlastnostmi se podkova. Tento druh se aktivně používá v zemědělských strojích a v automobilovém průmyslu. Hlavní rozdíl mezi šedou litinou - plasticita, kombinovaná s vysokou pevností. To jim umožňuje používat v takových oblastech, jako je konstrukce obráběcích strojů, zemědělství a automobilový průmysl, a použití v domácnosti.

Mimochodem, jsou tzv. Polokoule. Mají střední vlastnosti bílých a šedých druhů. Navíc regulací intenzity chlazení dané slitiny je možné získat různé odlitky, které se liší v pevnosti, tažnosti a dalších vlastnostech. Litina se speciálními vlastnostmi zahrnuje:

• Antifrikce, používané k výrobě pouzder, hřídelí, ložisek;
• odolné proti opotřebení, nezbytné pro vytvoření čerpacího zařízení, různé části pro dusičný průmysl, odlévání pece;
• tepla, které se používají při výrobě odlitků z pecí, potrubí a motorů s plynovou turbínou;
• žáruvzdorné, vhodné pro výrobu pecí z pecí, dílů kování a kotlů;
• odolné vůči korozi, nenahraditelné pro výrobu různých částí v chemickém a leteckém průmyslu, které se používají v korozivním prostředí.

Charakteristika litiny

Pro kvalitní litinu jsou charakteristické následující vlastnosti:

• vynikající tepelná kapacita;
• dobrá odolnost proti korozi;
• zvýšená tepelná odolnost.

Tyto a další vlastnosti umožňují použití litiny jak v každodenním životě, tak v těžkém průmyslu. Nejoblíbenější pokrmy jsou vyrobeny z litiny ruského původu. Z tohoto materiálu jsou vyrobeny nejen pánve a hrnce, existuje fondue, pražírny, pekáče, kastrol a grily.

Stojí za zmínku, že pokrmy z tohoto materiálu jsou stejně vhodné i pro smažení palačinky, vaření, obilovin, pro smažení pilafu. Faktem je, že žehlička je zahřátá pomalu, ale výborně akumuluje teplo a rovnoměrně ho rozděluje. Odborníci říkají: výroba nádob z litiny zpracovávají různé společnosti. Všichni vyrábějí produkty přibližně stejné kvality. Z této rozmanitosti vyniká výrobek z petrohradského závodu "Neva". Právě tato továrna je jedním z největších výrobců litinových pokrmů na území Ruské federace.