Железо: краткая история производства, что из него делают
Люди для себя открыли железо очень давно — в III-IV тысячелетии до нашей эры. И это открытие повлекло масштабные изменения в развитии человечества. Быстрее стало развиваться сельское хозяйство. Общество из первобытно-общинного перешло в стадию классового, постепенно зародились торговые отношения.
Краткая историческая справка о производстве железа
Сначала человек познакомился с метеоритным железом, этот металл отличался большим содержанием никеля. Затем начали использовать земную руду, применяя для производства сыродутный процесс. Его суть заключалась в том, что руду с древесным углем выкладывали в яму. В процессе горения продували холодным воздухом. Образовавшийся железный кусок с многочисленными шлаками называли «крицей». Его опять нагревали и выковывали.
В то время еще невозможно было создать условия для плавки (необходима температура 1540ºС), а само железо было недостаточно крепкое, скорее – хрупкое. Прочности добивались созданием сварных изделий из нескольких пластин.
Со временем процесс получения металла из руды менялся, начали применять более продуктивные технологии:
- В Индии изобрели штукофены – высокие печи с длинной трубой, улучшающей тягу. В Европе их стали использовать в XIII столетии.
- Немного позже появились блауофены, похожие на штукофены, но их особенностью стало использование предварительного нагрева воздуха.
- Доменные печи стали настоящим прорывом в производстве. Они работали без перерывов, началось производство чугуна.
- В XVI веке стали применять такой способ, как переделка, суть которого в том, что железо в виде руды плавится в чугун, а потом производится сталь. Сплав стал более прочным. А когда открыли пудлингование (очищение чугунного сплава от шлаков методом выгорания углерода), металл стал еще чище.
- Гораздо больше металла начали получать из того же объема руды при применении угля и коксования (метод очищения угля от серы). Это было гораздо экономичнее и эффективнее, чем другие способы.
- Изобретение конвертера позволило продувать воздух в печах через расплавленный чугун. Это еще увеличило производительность.
- В ХХ столетии на смену пришли мартеновские печи, а затем такая новая технология, как кислородно-конвертерная плавка железа – так металл и производят сегодня.
Применение железа
Сегодня чистое железо используется редко (по причине его химической активности). Зато производят многочисленные сплавы, имеющие широкий спектр применения.
Что делают из сплавов железа? Известно около 30 видов стали, обладающих разными свойствами (эти свойства имеют характерную особенность меняться в зависимости от количества присутствующих элементов – хрома либо никеля, углерода, молибдена, других). Вряд ли найдется хотя бы одно производство, где не применяют железные сплавы.
Также распространено применение железа в быту. Часто — в виде чугуна, в кованых изделиях разной формы – решеток, беседок, украшений, прочего. Также популярны нержавеющие сплавы – они являются отличным материалом для изготовления посуды, столовых приборов, всевозможных приспособлений.