Proizvodnja surovega železa v Rusiji, zgodovina razvoja

Ruska federacija že več sto let spada med svetovne voditelje v proizvodnji surovega železa. Ta zlitina se uporablja v različnih panogah, ki se uporabljajo za ustvarjanje umetniških in dekorativnih izdelkov. Strokovnjaki pravijo, da je lito železo sestavni del človekovega življenja, zasluženo se šteje za enega najbolj iskanih materialov. Danes predlagamo pogovor o železni metalurgiji, proizvodnji surovega železa in jekla, njihov vpliv na človeka. Obrnite se na kroniko razvoja livarskega poslovanja na splošno: čakate na zgodovinska dejstva in zanimive informacije!

Zgodovina: bakreno-kamna doba

Litoželec je kovina, čigar zgodovina sega že tisoč let, njene korenine pa segajo v dobo pred našo dobo. Na splošno zgodovinarji dati prvi dokaz nastanka metalurgije VI-V tisočletja pr. N. Št. Potem je človek še vedno uporabil kamen za ustvarjanje orodij, vendar je že naletel na bakrene nuggets. Ob Nuggets navadnih kamnov in njihovo obdelavo na način, ki velja za vse skale - samo tepe med seboj - ljudje razumeli, da se podatki ne odlomijo kamne, vendar le deformirana, ampak zato, ker jih je mogoče skoraj vsako obliko. Ta metoda zgodovinarjev bo kasneje imenovana hladno kovanje. Ker je baker postala nadomestek za kamen za proizvodnjo ribolov kljuke, sulice in bodala postalo veliko lažje, poleg tega je kakovost teh izdelkov precej višja od kakovosti analogov kamna in kosti. Hkrati je bila obdelava lesa izboljšana, postala je mogoče proizvesti majhne dele. Mimogrede, znanstveniki so dokazali: na tistih območjih, kjer je bil aktiven baker, se je kolo pojavilo precej prej. To dokazuje dejstvo, da je razvoj človeštva neločljivo in tesno povezan z razvojem metalurgije.

Bronasta doba

Ko so se ljudje naučili ustvarjati bronasto - zlitino iz bakra in kositra, je človeštvo vstopilo v bronasto dobo. Danes zgodovinarji ne morejo odgovoriti na vprašanje, kako je človek izumil takšno zlitino. Večina raziskovalcev meni, da se je to zgodilo s čisto priložnostjo, ko je posoda iz staljenega bakra dobila kositra. Dejstvo ostaja: že tisoč let so se ljudje borili z bronastimi mečami in kuhali hrano v bronastih bowlers.

Železna doba

Zgodovinarji pravijo, da je bilo veliko lažje dobiti železo kot baker ali kositer. Stvar je v tem, da se pojavlja v obliki oksida in dušika povsod. Zakaj ljudje še niso začeli uporabljati železa? Odgovor je preprost: proizvodnja te kovine je neverjetno zapleten in dolgotrajen proces, ki poteka v več fazah. Študija tega procesa je trajala več kot stoletje razvoja. Zato ni presenetljivo, da so se metalurgi teh časov v ljudeh šteli za resnične čarovnike in zažgejo magične stvari.

Prva omemba litega železa

Država, v kateri se je začela proizvodnja surovega železa, je danes Kitajska. Zgodovinarji pravijo, da se je zgodilo okoli petega stoletja pred našim štetjem. V Srednjem kraljestvu so bili zelo priljubljeni kovanci, gospodinjski predmeti in razna orožja iz litega železa. Za naš čas je dosegel veliko litine, na primer, veliko litega železa lev, katerega višina je 6 metrov in dolžine - 5. Znanstveniki so dokazali, da je bil kip odda v času, ki je prav gotovo kaže na veliko spretnosti prvih kitajskih proizvajalci jekla.

Zanimivo dejstvo: začetek svetovne proizvodnje temprane litine se šteje XIX stoletje AD, čeprav je zanesljivo znano, da je bil na Kitajskem postavljen meči pred rojstvom Kristusa!

Poreklo proizvodnje v Rusiji

Kdaj se je proizvodnja litega železa začela v Rusiji? Arheološka izkopavanja, ki se izvajajo na območju velikih mest Zlata Horde, dokazujejo: pojav in razvoj te proizvodnje v Rusiji se je začel v času tatarsko-mongolskega jarma! Nekoliko vlogo v tem je igrala bližina mongolskega kraljestva na Kitajsko.

Skoraj vsa tatarsko-mongolska mesta so naselili Rusi, ki so imeli lastne delavnice in trgovske vrste tukaj. Ne samo, da so sprejeli znanje lokalnih mojstrov, ampak tudi delili svoje. Po padcu Horde se je tehnologija še naprej razvijala in izboljševala. Že v šestnajstem stoletju, z Vasilijem Tretjim in Ivanom Groznim, se je v livnanju aktivno uporabljala proizvodnja livarskega livarskega surovega železa, večinoma iz nje so bila izdelana jedra in majhen topovi. Ob istem času pravijo zgodovinarji, da se litje železa uporablja tudi pri zvonjenju. Glavna proizvodnja je potekala v mestih, kot sta Moskva in Tula. Treba je omeniti, da Evropa do 17. stoletja teh tehnologij ni poznala, zato bi tovarne Rusije lahko dejavno izvozile različne topove in jedra iz surovega železa v evropske države.

Aktivni razvoj

V času Petrine se je začel dejaven razvoj proizvodnje litega železa in jekla. Kralj je razumel: povečanje metalurških zmogljivosti bo vodilo Rusijo v razvoj. Za uresničitev neverjetnih načrtov je Peter imel vse, kar je potreboval: materiale in proizvodne tehnologije. S tem cesarjem se je aktivno gradilo tovarne v Sibiriji, na Uralu. V celotnem obdobju vladavine Petra Velikega se je proizvodnja surovega železa in jekla povečala 770-krat, v Rusiji pa se je pojavilo 16 velikih metalurških rastlin. Razvoj se je nadaljeval po smrti cesarja, ob koncu 18. stoletja je bilo na ozemlju ruskega cesarstva več kot 100 tovarn, država pa je postala svetovna vodilna sila na tem področju. Hkrati z razvojem industrije so razvili tudi kovinske aplikacije. Od litega železa so sedaj naredili ne samo orožje, ampak tudi jedi, spomenike, vrata in ograje.

Treba je omeniti, da so bile domače peči, ki se uporabljajo za proizvodnjo litega železa, priznane kot najboljše na svetu. Za njih je bila značilna najvišja produktivnost, tudi pri minimalni ceni. V XIX. Stoletju so bile livarne ločene od plavžev, kar je omogočilo ne samo, da bi specializirali postopek, temveč ga tudi mehanizirali. V tem času se je pojavilo podjetje za ustanovitev cevi, delavnice, ki proizvajajo litoželezno vlečeno litino.

Rusija je vodilna v svetu

V dvajsetem stoletju Rusija ni upočasnila svojega prometa in ostala vodilna v litju litega železa. V celotni količini litja kovin v ZSSR je bil obseg litega železa približno 75%. To je bila prvotna surovina, njeni glavni potrošniki pa so bili obrambna industrija in kmetijstvo. Iz litega železa so strokovnjaki izdelovali dele in različne enote za stroje. Omeniti velja, da Rusija še vedno ohranja vodilni položaj v smislu obsega proizvodnje in uporabe litega železa. Iz njega so izdelani ne samo izdelki velikega formata, ampak tudi tako lepo delo kot elementi vrat, odlikovanja, odlitki pečice in spominki!

Proizvodnja litega železa: potrebna oprema

Začnimo z definicijo. Zlitje železa z ogljikom običajno imenujemo lito železo, pri čemer mora biti ogljik vsaj 2%. Torej, kako se pojavi proces proizvodnje litega železa? Najprej to zahteva veliko plavžo. Njegove dimenzije so presenetljive: višina peč je 30 m in notranjim premerom 12 m najširšega dela peči je omenjeno v paro, dno, skozi katero spada pečici na vroč zrak, - rog, zgornji - mino .. Mimogrede, na zgornjem delu je posebna luknja - vrh, ki je zaprt s posebnim zaklopcem. Načelo delovanja plavžne peči je protipotresno: od spodaj je dobavljeno z zrakom, in na vrhu - z materiali. Potrebno za železnih materialov vključujejo tok (brez ne more biti oblikovana žlindre), koks (to je potrebno za segrevanje vode, njeno taljenje in okrevanje) in rude (ki je v resnici, je glavna surovina).

Za proizvodnjo boste potrebovali tudi:

• vozički;
• transporterji;
• bunkerji;
• posebni žerjav itd.

Surovine

Poznavanje z zlitinami, proizvodnja litega železa in jekla se začne v šoli - ta tema je v delovnem programu o kemiji. Temeljni se štejejo za del rude železa: snov sama rud, tj železa karbonati, silikati in oksidi in jalovih sestojijo iz dolomit, peščenjak, apnenec in kvarcit. Treba je opozoriti, da so lahko različne količine rude v različnih rudah. S tem merilom je ruda razdeljena na revne in bogate. Prvi se pošlje za obogatitev, drugi pa se lahko takoj uporabi v proizvodnji.

Za izdelavo tone litega železa, boste potrebovali: tri tone rude, tono koksa, dvajset ton vode. Količina fluksa je odvisna od vrste rude.

Vrste železove rude

Preden spoznamo postopek proizvodnje litega železa, ponujamo informacije o vrstah železove rude. Lahko je:

1. Rjava železova ruda. Zanj je značilna vsebnost 25-50% železa v obliki tako imenovanih vodnih oksidov. Za prazno kamnino je značilna glinost.
2. Hematit (tudi imenovana rdeča železova ruda). To je brezvodni oksid, vsebnost škodljivih nečistoč tukaj je minimalna. Žleza tukaj je približno 45-55%.
3. Magnetna železova ruda. Vsebnost železa je približno 30-37%. Prazna skala je silikatna masa.
4. Siderit (njegovo ime je železova ruda) se zelo oksidira in prehaja v obliko rjavega apnenca.

Proizvodna tehnologija

Tehnologija proizvodnje železa je sestavljena iz več stopenj. Vse se začne s pripravo rude: razvrsti se po kemijski sestavi in ​​seveda po velikosti. Velike surovine so zdrobljene, drobni delci ali aglomerati iz rudnega prahu. Na isti stopnji poteka obogatitev revnih rud. Poleg tega se med postopkom priprave bistveno odstrani odpadni kamen, kar pomeni, da se vsebnost železa poveča. Naslednja faza tehnologije proizvodnje litega železa je priprava goriva. Vse se začne s koksom. V tej fazi je koksa presejana - odpravlja vse nepotrebne denarne kazni, kar lahko privede do izgube goriva. Naslednja faza izdelave plavževine v plavžih je priprava tokov. Pros je zdrobljen, iz nje se odstrani malenkost. Po izvedbi tega postopka se vsi materiali naložijo v pečico. Nato se takoj začne proizvodnja plavža v visoki peči: peč se napolni s koksom, aglomeratorjem (kot se imenuje sintrana s sintetizirano sito), koksa pa se ponovno doda.

Temperatura, potrebna za taljenje, se vzdržuje z vbrizgavanjem segretega zraka. Med zgorevanjem koksa v peči se tvori ogljikov dioksid. CO₂, prehaja skozi koks, postane CO. Ogljikov monoksid nato oporavi glavni del rude. V tem procesu se železo postane trdno, prehaja v tisti del peči, zrak v katerem je zelo vroč. Tukaj železo raztopi ogljik v sebi. Pravzaprav je proizvodnja litega železa v plavžu takšna. Tekoča litina iz peči pade v posebne vedrine, iz katerih se vlije v predhodno pripravljene oblike. Možno prelivanje v posebne kolekcije mešalnikov, v katerih zlitina za nekaj časa ostane v tekoči obliki. Hkrati s proizvodnjo domene litega železa, silicija, mangana in številnih drugih nečistoč.

Vrste litega železa

Obstajata le dve vrsti litega železa: bela in siva. Razlika med njima je v kemični sestavi in ​​procesu toplotne obdelave. Tako je belo litje posledica zelo hitrega hlajenja, medtem ko je siva litina posledica počasnega hlajenja. Za bele značilnosti, kot sta krhkost in trdota, so značilni. Izredno težko jih je rezati, v svojih procesih pa so od njih odlomljeni. Ker se bela litina uporablja samo kot prazne za proizvodnjo drugih znamk litega železa. Na primer, kot rezultat praženja te vrste, dobimo voljne litje. Opomba: ime "tempran" nima nič opraviti s postopkom kovanja. Po mnenju zgodovinarjev je to posledica dejstva, da je predhodno iz litega železa s takšnimi značilnostmi potegnil podkev. Ta vrsta se aktivno uporablja v kmetijskih strojih in v avtomobilski industriji. Glavna razlika med siva litina - plastičnost, v kombinaciji z visoko trdnostjo. To jim omogoča, da se uporabljajo na področjih, kot so strojna konstrukcija, kmetijstvo in avtomobilska industrija ter gospodinjska uporaba.

Mimogrede, obstaja tako imenovano pol-livarno. Imajo vmesne lastnosti belih in sivih vrst. Poleg tega je z reguliranjem intenzivnosti hlajenja določene zlitine mogoče dobiti različne odlitke, ki se bodo razlikovali glede trdnosti, duktilnosti in drugih lastnosti. Litoželeze s posebnimi lastnostmi vključujejo:

• Antifrikcija, ki se uporablja za izdelavo puš, gredi, ležajev;
• odporni proti obrabi, potrebni za izdelavo črpalne opreme, različni deli za dušikovo industrijo, litje peči;
• toplote, ki se uporabljajo pri proizvodnji peči, cevovodov in plinskoturbinskih motorjev;
• toplotno odporna, primerna za izdelavo delov iz fitingov in kotlov iz peči za peči;
• odporni proti koroziji, nenadomestljivi za izdelavo različnih delov v kemični in letalski industriji, ki se uporabljajo v jedkih okoljih.

Značilnosti litega železa

Za kakovostno lito železo so značilne naslednje lastnosti:

• odlična toplotna zmogljivost;
• dobra odpornost proti koroziji;
• povečana toplotna odpornost.

Te in druge značilnosti omogočajo uporabo litega železa tako v vsakdanjem življenju kot v težki industriji. Najbolj priljubljene jedi so narejene iz litega železa z ruskim poreklom. Iz tega materiala so narejeni ne samo cvrtje in sklede, ampak tudi fondue, cvrtje, pecilni kalupi, drobljenci in žari.

Treba je omeniti, da so jedi tega materiala enako dobro primerne za praženje palačink, kuhanje obara, žitaric, za cvrtje pilaf. Dejstvo je, da se železo segreva precej počasi, vendar odlično nabira toploto in jo enakomerno porazdeli. Strokovnjaki pravijo, da izdelavo pripomočkov iz litega železa obdelujejo različna podjetja. Vsi proizvajajo izdelke približno enake kakovosti. Od te raznolikosti se izstopajo izdelki iz tovarne v Sankt Peterburgu "Neva". Ta obrat je eden največjih proizvajalcev litega železa na ozemlju Ruske federacije.