Co je železné železo? Moderní název, potvrzení

Železo je prvek, který je znám každému člověku na naší planetě. A to není překvapující. Koneckonců, pokud jde o obsah v zemské kůře (až 5%), je tato součást nejběžnější. Pouze 40 z těchto rezerv se však nachází v oblastech vhodných pro vývoj. Hlavní železné minerály ze železa jsou siderit, hnědá železná ruda, hematit a magnetit.

Původ názvu

Proč má železo toto jméno? Pokud zvážíme tabulku chemických prvků, pak je tato složka označena jako "ferrum". Je zkrácena jako Fe.

Podle mnoha etymologů se k nám dostalo slovo "železo" z proto-slovanského jazyka, ve kterém to znělo jako zelezo. A toto jméno přešlo z lexikonu starých Řeků. Říkali kovu, který je tak známý jako "železo".

K dispozici je ještě jedna verze. Podle ní název "železo" přišel z latiny, kde to znamenalo "hvězdné". Vysvětlení k tomu spočívá v tom, že první vzorky tohoto prvku objeveného lidmi měly původ meteoritu.

Použití železa

V historii lidstva bylo období, kdy lidé oceňovali železo víc než zlato. Tato skutečnost je zaznamenána v "Odyssey" v Homeru, kde se říká, že vítězům her, které uspořádal Achilles, byl dán kus zlata kromě zlata. Tento kov byl nesmírně nezbytný pro téměř všechny řemeslníky, kočárky a vojáky. A to je obrovská potřeba, která se stala nejlepším motorem pro výrobu tohoto materiálu, stejně jako další technický pokrok ve své výrobě.

9.-7. Století. BC jsou zvažovány Železná doba v dějinách lidstva. Během tohoto období mnoho kmenů a národy Asie a Evropa začala rozvíjet metalurgii. Nicméně železo zůstává dnes velmi náročné. Koneckonců je to stále hlavní materiál používaný k výrobě nástrojů.

Výrobek odolný proti kyselinám

Jaká je technologie získávání železné rudy, kterou lidstvo začalo vyrábět na úsvitu vývoje hutnictví? První cesta, vynalezená lidstvem, byla nazvána surová. A to bylo používáno 3000 let, bez změny od konce doby bronzové až do 13. století. v Evropě nebyla vynalezena vysoká pec. Byl nazýván takovou metodou sirupu. Doly pro něj byly postaveny z kamene nebo hlíny. Někdy byly kusy jejich stěn kusy strusky. Poslední verze pece zevnitř byla rozmazána žáruvzdornou hlínou, ve které byl přidán písek nebo drcený roh ke zlepšení kvality.

Jaký je výsledek železa? V připravených jámách byla položena "surová" louka nebo bažina. Tavicí prostor těchto pecí byl naplněn aktivním uhlím, který byl potom správně zahřát. Ve spodní části jámy byl otvor pro přívod vzduchu. Zpočátku byla vyfukována ručně ovládanými kožešinami, které byly později nahrazeny mechanickými kožešinami.

V nejstarších kopcích byla organizována přirozená trakce. Byly prováděny speciálními otvory - tryskami, které byly umístěny na stěnách spodní části pece. Často je zásobování starověkých metalurgů ve vzduchu zajištěno pomocí designu, který vám umožní získat efekt potrubí. Vytvořili vysoký a zároveň úzký vnitřní prostor. Velmi často byly tyto pece postaveny na úpatí kopců. Na těchto místech byl největší přírodní tlak větru, který byl používán ke zvýšení tahu.

V důsledku tohoto procesu byla ruda přeměněna na kov. Současně se prázdná skála postupně vyčerpala. Ve spodní části pece byly vytvořeny železné zrny. Slepily se a stávaly se takzvaným "výkřikem". Je to volná houbovitá hmota impregnovaná struskou. V troubě byla tečení žhavá. V tomto stavu byl vytažen a rychle zfalšován. Současně spadly kusy strusky. Výsledný materiál byl potom svařen do monolitického kusu. V důsledku toho se ukázalo být železem. Konečný výrobek vypadal jako plochý dort.

Jaké bylo složení železa? Jednalo se o slitinu Fe s uhlíkem, která byla v konečném výrobku velmi malá (pokud uvážíme procentní podíl, pak ne více než jednu stotinu zlomku).

Železo, které lidé ve vlhkém komínu dostalo, však nebylo příliš tvrdé a silné. To je důvod, proč výrobky vyrobené z takového materiálu rychle zmizely z řádu. Spears, sekery a nože se ohýbaly a nezůstaly příliš ostré po dlouhou dobu.

Ocel

Při výrobě železa v peci spolu s měkkými hrudkami také narazili ti, kteří měli vyšší tvrdost. Jednalo se o kusy rudy, která při procesu tavení přišla do styku s dřevěným uhlím. Muž si všiml tohoto vzoru a začal specificky zvyšovat plochu, která je v kontaktu s uhlím. Toto umožnilo uhelnatost. Přijatý kov začal uspokojovat potřeby mistrů a těch, kteří z nich vyrobili výrobky.

Tento materiál byl z oceli. Je stále používán k výrobě obrovského počtu návrhů a výrobků. Ocel, tavená starými metalurgy, je kamenná železo obsahující až 2% uhlíku.

Byla tam také taková věc jako měkká ocel. Bylo to karmínové železo, které obsahovalo méně než 0,25% uhlíku. Pokud uvážíme historii metalurgie, pak byla to měkká ocel, která byla vyrobena v počáteční fázi výroby sýra. Jak jinak je železo nazýváno železem? Je zde i třetí druh. Pokud obsahuje více než 2% uhlíku, je to litina.

Vynález vysokých pecí

Kritická metoda získávání železa pomocí humusové pece byla velmi závislá na počasí. Koneckonců, pro takovou technologii bylo důležité, aby se vítr dostal do vyrobené trubky. Je to touha uniknout z povětří počasí a vést člověka k vytvoření vlnovců. Jednalo se o úpravy nezbytné pro nafukování pece v surové peci.

Po vzhledu měchů přestaly být vyráběny kovárny na výrobu kovů na svazích kopců. Lidé začali používat pece nového typu, nazývané "vlčí jámy". Jednalo se o struktury, z nichž jedna byla v zemi a druhá (domnitsy) převyšovala ve tvaru konstrukce z kamenů upnutých dohromady. Na základně takové pece byla díra, do níž byla vložena trubice měchů, aby se ohněm nafoukalo. Uhel, který byl vložen do domu, spálil, po němž bylo možné získat kříž. Byl vytažen přes otvor, který vznikl po odstranění několika kamenů ze spodní části konstrukce. Následně byla zdi obnovena a pec byla naplněna rudou a uhelnou, aby začala znovu.

Výroba železa se neustále zlepšuje. Po uplynutí doby se domenica začala stavět větší velikost. To si vyžádalo zvýšení výkonu vlnovců. V důsledku toho uhlí začalo rychleji hořet a saturace železa s uhlíkem.

Litina

Jaké je jméno železa s vysokým obsahem uhlíku? Jak již bylo zmíněno výše, je dnes tak široce rozšířené surové železo. Jeho charakteristickým znakem je schopnost tání při relativně nízkých teplotách.

Crimson železo - litina v pevné formě - to bylo nemožné kovář. Proto starští metalurgové zpočátku na to nevěnovali pozornost. Z pouhého úderu s kladivem se tento materiál jednoduše rozptýlil. V tomto ohledu byla litina, stejně jako struska, zpočátku považována za plýtvání výroby. V Anglii se tento kov dokonce nazýval "surovým železem". A jenom časem si lidé uvědomili, že tento výrobek, i když je v kapalné formě, může být nalit do forem pro výrobu různých výrobků, dělové koule. Je to díky tomuto objevu ve 14. až 15. století. v průmyslu začaly vyrábět vysoké pece pro výrobu litiny. Výška těchto konstrukcí dosáhla 3 a více metrů. S jejich pomocí byla litina tavena, aby produkovala nejen jádra, ale i samotné kanóny.

Vývoj výroby vysokých pecí

Skutečná revoluce v metalurgickém průmyslu nastala v 80. letech 20. století. Tehdy se jeden z demidovských úředníků rozhodl, že kvůli větší účinnosti vysokých pecí by měl být vzduch v nich dodáván nikoli přes jednu, ale přes dvě trysky, které by měly být umístěny po obou stranách pece. Postupně počet těchto trysek rostl. To umožnilo rovnoměrnější způsob výbuchu, zvýšení průměru pece a zvýšení produktivity pecí.

Vývoj výroby vysokých pecí byl také usnadněn výměnou uhlí, pro kterou byly lesy řezány, pro koks. V roce 1829 byl ve Skotsku v závodě Clade poprvé použit ve vysokých pecích horký vzduch. Tato inovace výrazně zvýšila produktivitu pece a snížila spotřebu paliva. V dnešní době se proces výbuchu zlepšil nahrazením části koksu zemním plynem, který má ještě nižší náklady.

Bulat

Jaké je jméno křivého železa, které má jedinečné vlastnosti, které byly použity při výrobě zbraní? Tento materiál známe jako damask. Tato kovová, stejně jako damašská ocel, je slitina železa s uhlíkem. Nicméně, na rozdíl od ostatních druhů, je to lame železo, které má dobré vlastnosti. Je odolný a pevný a je schopen poskytnout výjimečnou ostrost v ostří.

Tajemství výroby bulatů se snažilo odhalit metallurgisty mnoha zemí za více než jedno století. Bylo navrženo velké množství receptů a metod, které zahrnovaly přidání slonoviny, drahých kamenů, zlata a stříbra na železo. Nicméně tajemství bubliny bylo objeveno až v první polovině 20. století pozoruhodným ruským metalurgistou P. Anosovem. Byli odvezeni železem, který byl položen v peci s dřevěným uhlím, kde spálil otevřený oheň. Kov se roztavil, zatímco byl nasycen uhlíkem. V této době byla pokryta struskou krystalického dolomitu, někdy s přidáním nejčistšího železa. Pod takovou vrstvou byl kov velmi intenzivně uvolněn z křemíku, fosforu, síry a kyslíku. Nicméně to nebylo všechno. Výsledná ocel musela být ochlazena co možná pomalu a klidně. To umožnilo především vytvářet velké krystaly s rozvětvenou strukturou (dendrity). Toto chlazení bylo přímo v peci, která byla naplněna horkým uhlím. V další fázi bylo provedeno odborné kování, ve kterém by se struktura, která se tvořila, neměla zhroutit.

Jedinečné vlastnosti damašku později našly vysvětlení v dílech dalšího ruského metalurgu DK Černova. Vysvětlil, že dendriti jsou refrakterní, ale poměrně měkká ocel. Prostor mezi jejich "větvemi" během zmrazování železa je vyplněn více nasyceným uhlíkem. To znamená, že měkká ocel obklopuje tvrdší. To vysvětluje vlastnosti damašku, uzavřené v jeho viskozitě a zároveň vysokou pevností. Takový ocelový hybrid během tavení si zachovává strukturu stromu a přeměňuje ho pouze z přímočarého na cikcak. Zvláštnost výsledného kreslení závisí do značné míry na směru stávkování, síle a dovednosti kováře.

Damask Steel

V dávných dobách byl tento kov stejný bulat. O trochu později se damašská ocel začala říkat materiál získaný kováním svařováním z velkého počtu drátů nebo pásů. Tyto prvky byly vyrobeny z oceli. A pro každý z nich byl charakterizován jiným obsahem uhlíku.

Umění vytvářet takový kov svého největšího vývoje dosáhlo ve středověku. Například ve struktuře široce známé japonské čepelí našli výzkumníci asi 4 miliony ocelových vláken s mikroskopickou tloušťkou. Tato kompozice způsobila, že proces výroby zbraní je velmi namáhavý.

Výroba v moderních podmínkách

Starověká metalurgistka nechala vzorek svých schopností nejen ve zbrojních produktech. Nejpozoruhodnějším příkladem čistého železa je slavný sloup v blízkosti hlavního města Indie. Archeologové určili věk tohoto památkového hutního umění. Ukázalo se, že sloup byl postaven před 1,5 tisíci lety. Ale nejzajímavější je, že k dnešnímu dni není možné detekovat ani malé stopy koroze na povrchu. Materiál sloupce byl podroben pečlivému vyšetření. Ukázalo se, že jde o čisté železo, ve kterém je pouze 0,28% cizích nečistot. Takový objev vedl k úžasu i moderních metalurgů.

Postupem času železo postupně ztratilo svou popularitu. Největší poptávka začala používat kov, který se tavil v otevřené peci nebo ve vysoké peci. Avšak při použití těchto metod se získá produkt s nedostatečnou čistotou. To je důvod, proč nejstarší způsob výroby tohoto materiálu, který umožňuje uvolňování kovu s nejvyššími kvalitními vlastnostmi, nedávno získal svůj druhý život.

Co je dnes železo nazýváno železem? Jsme známí jako přímý redukční kov. Samozřejmě, že špatné železo dnes není tak, jak to bylo ve starověku. Pro jeho výrobu se používají nejmodernější technologie. Také umožňují uvolňování kovu, prakticky bez cizích nečistot. Ve výrobě se používají rotační trubkové pece. Takové konstrukční prvky se používají pro kalcinaci různých sypkých materiálů za použití vysokých teplot v chemickém, cementovém a mnoha dalších průmyslových odvětvích.

Jaké je jméno železa? On je považován za čistý a aplikuje metodu, která je neodmyslitelně podobná tomu, která existovala ve starověku. Přesto metalurgové používají železnou rudu, která se zahřívá v procesu získávání finálního výrobku. Zatím jsou suroviny zpočátku podrobeny dodatečnému zpracování. Je obohacen, vytváří určitý druh koncentrátu.

Moderní průmysl používá dvě metody. Oba umožňují získat železo z koncentrátu.

První z těchto metod je založena na přivedení suroviny na požadovanou teplotu za použití tuhého paliva. Takový proces je velmi podobný procesu starých metalurgů. Namísto tuhého paliva lze použít plyn, který je kombinací vodíku a oxidu uhelnatého.

Co předchází příjem tohoto materiálu? Jaký je dnes název zlého železa? Po zahřátí koncentrátu železné rudy zůstávají pelety v peci. Z nich se vyrábí později čistý kov.

Druhá metoda, používaná k obnově železa, je v technologii velmi podobná první. Jediným rozdílem je, že jako palivo pro zahřívání koncentrátu používají metalurgové čistý vodík. Tímto způsobem je žehlička mnohem rychlejší. To je důvod, proč se vyznačuje vyšší kvalitou, protože v procesu interakce vodíku s obohacenou rudou se získávají pouze dvě látky. První z nich je čisté železo a druhá voda. Lze předpokládat, že tato metoda je velmi populární v moderní metalurgii. Dnes se však používá jen zřídka, a zpravidla pouze pro uvolňování práškového železa. Vysvětluje to skutečnost, že je obtížné získat čistý vodík jak z hlediska řešení technických problémů, tak z důvodu ekonomických potíží. Je také výzva k uložení paliva.

Nedávno vědci vyvinuli další, třetí způsob výroby redukovaného železa. Navrhuje kovová výroba z koncentrované rudy, aniž by prošla etapou její transformace na pelety. Studie ukázaly, že s touto metodou lze vyrábět čisté železo mnohem rychleji. V průmyslu však tato metoda ještě nebyla zavedena, neboť vyžaduje významné technologické změny a změnu vybavení metalurgických podniků.

Jaký je dnes název zlého železa? Tento materiál je známý jako přímý redukční kov, někdy se také nazývá houbička. Jedná se o ekonomicky rentabilní, vysoce kvalitní a šetrný k životnímu prostředí materiál, který neobsahuje nečistoty fosforu a síry. Díky svým vlastnostem je železo používáno v strojírenských odvětvích (letadla, stavba lodí a přístrojové vybavení).

Fechral

Jak můžeme vidět, dnes pomocí nejmodernějších technologií používáme materiály, jako je železo. Fechral je také vyhledávaná slitina. Ve svém složení, kromě železa, existují komponenty jako chrom a hliník. V jeho struktuře je nikl, ale ne více než 0,6%.

CrAlSiMn má dobrý elektrický odpor, vysokou tvrdost, jemné práci s vysokými keramiky z oxidu hlinitého nemá žádný sklon k důlkové korozi a zharostoek v ovzduší, ve kterém se síra a její sloučeniny, vodík a uhlík. Ale přítomnost železa v slitině je dostatečně křehká, což s sebou nese obtížnost zpracování materiálu při výrobě různých výrobků.

Fechral se uplatňuje při výrobě topných prvků pro laboratorní a průmyslové pece, jejichž maximální provozní teplota činí 1400 stupňů. Někdy se části z této slitiny používají pro jiný účel. Jsou umístěny v domácích topných zařízeních, stejně jako v elektrických zařízeních tepelného působení. Široce používaný fehrál přijatý při výrobě elektronických cigaret. Také slitina železa, hliníku a chromu je v poptávce v oblasti výroby odporových prvků. Mohou to být například startovací a brzdné odpory elektrických lokomotiv.

Ze fechrálu se vyrábí drát, stejně jako příze a pásky. Někdy jsou to kruhy a pruty. Všechny tyto výrobky se používají při výrobě různých forem ohřívačů elektrických pecí.