al1618,
У меня для этого знаний нет.

B. Ф. МИТКЕВИЧ. ОЧЕРКИ ИСТОРИИ ТЕХНИКИ ДОКАПИТАЛИСТИЧЕСКИХ ФОРМАЦИЙ.
скачать

§ 17. Металлургия железа



В раннем периоде феодальной эпохи производство железа происходило старым сыродутным способом, при котором непосредственно из руды получали железо в тестообразном состоянии; сваренный в крицы металл обжимали молотами для.

удаления шлака и придания удобной для дальнейшей обработки формы. Печи древнейшего периода были очень примитивны, ^благодаря слабому дутью, не доводившему железо до состояния расплавления. Это были либо открытые горны, либо низкие шахтные печи (выс. 1.50 м, шир. 0.50 м). В течение всего Средневековья открытые горны были обычны в мелком кустарном горном деле; их устраивали повсюду, где была хоть небольшая поверхностная добыча руды, в лесах (откуда их название — лесные плавильни, лесные кузницы), где работали крестьяне- одиночки, бывшие одновременно и рудокопами, и плавильщиками, и угольщиками и кузнецами. Пример открытого горна ,дает гравюра из сочинения Агриколы (рис. 29); более ранних образцов полностью не сохранилось. Низкие шахтные печи, служившие преимущественно для чистых, легкоплавких руд (такие руды в первую очередь и весьма хищнически плавились в этих примитивных печах), не могли развить достаточной температуры для составляющих главную массу более тугоплавких руд. К XIII в. из низкой шахтной печи образовалась более высокая и более усовершенствованная плавильная печь, носившая название штукофена, т. е. печи, выделывающей крицы. Штукофены были первой ступенью на пути от простой сыродутной (или низкой шахтной) печи к доменной печи. Впервые они появились в богатой железом Штирии, затем в Чехии и постепенно в других горнопромышленных районах; они существовали параллельно с низкими шахтными печами и открытыми горнами, но представляли возможность обработки гораздо более тугоплавких руд. Штукофены складывались из песчаника и высотой достигали 3.50 м (рис. 30). Шахта имела форму двойного усеченного конуса, суживавшегося по направлению и к колошнику и к дну. В стенке имелось одно отверстие и для фурмы н для вытаскивания крицы. Перед плавкой руда подвергалась обжигу в штабелях или выветриванию; затем ее закладывали в шахту печи, прослойками вперемешку с углем.



Процесс переделки руды непосредственно в железо происходил в штукофенах совершенно так же, как на открытых горнах и в низких шахтных печах, но налицо был определенный прогресс: закрытая шахта хорошо концентрировала тепло, а благодаря ее высоте плавка шла равномернее, медленнее и полнее, так что руда оказывалась более использованной. Независимо от намерений плавильщика, в штукофенах получались сразу все три вида железного сырья: чугун, который стекал, как отброс, вместе со шлаком, ковкое железо в крицах и сталь, тонким слоем покрывавшая крицы.

Преимущества штукофена не оказались, однако, достаточными для всех тугоплавких руд. Требовалось более сильное дутье; тогда для приведения в действие мехов стали употреблять водяное колесо. Вал водяного колеса снабжался посаженными на него в разбивку кулаками, которые оттягивали крышкиклинчатых кожаных мехов (рис. 31). Применение гидравлического двигателя к мехам надо относить к концу XIV в., так как в XV в. уже многие плавильни передвинулись в связи с этим с гор и холмов вниз, в долины, на берега рек. Это усовершенствование явилось исходным моментом для крупнейшего сдвига в технике металлургии, так как привело к открытию чугуна и его литейных и переделочных свойств. Действительно, благодаря мощным воздуходувным мехам развилась такая высокая температура, что в печи, вместо обычной вязкой крицы, стала получаться совершенно расплавленная масса (чугун), которую сначала считали отбросом производства. Некоторое время среди плавильщиков царило весьма «враждебное» отношение к чугуну,так как казалось, что он поглощал требуемую твердую крицу ковкого железа. Получая огромное количество отброса, начали постепенно добавлять его к свежей руде и увидели, что этот отброс превращается в железо, лучшее, чем то, которое выплавлялось непосредственно из руды. Тогда стали уже сознательно переделывать чугун в железо, нарочно усиливая дутье. Так, в течение XV в., сначала бессознательно и ощупью, а затем вполне сознательно было сделано величайшее металлургическое открытие — переделочный процесс. Широкое применение он нашел уже в XVI столетии, в связи с распространением доменных печей.



После того как в штукофенах научились получать густой чугун (к середине XIV в. относятся и первые грубые отливки из этого чугуна), их начали приспособлять то для выделки криц, то для литья чугуна. Однако последнее требовало некоторых изменений в устройстве печи; появились еще более приближающиеся к доменной печи так наз. блауофены (т. е. под- дувные печи). Они отличались большей высотой (5—б м), чем штукофены, и допускали непрерывность плавки при весьма высокой температуре. Однако и эти печи считали нужным пускать то на крицу, то на чугун и потому остерегались делать их слишком высокими и чрезмерно усиливать дутье, а это препятствовало плавке самих тугоплавких руд, которых было не мало. Стремление устранить эти недостатки блауофена привело в результате длительного опыта к устройству нового типа печей — домен, предназначенных исключительно для получения чугуна. Вместе с этим был окончательно признан переделочный процесс.

Древнейшие домны появились в Зигерланде (Вестфалия) в половине XV в., так как эта местность, при большом железном производстве, не обладала легкоплавкими рудами и, кроме того, ощущала сильную убыль леса — источника угля для печей. Появились они также в восточной Франции и во Фландрии; в других странах в течение XV в. их еще не было.

Конструкции первых домен отличались от предшествовавших им блауофенов тремя чертами: большей высотой шахты, более сильным воздуходувным аппаратом и увеличенным объемом верхней части шахты; в этих печах достигалось значительное повышение температуры и еще более длительная, ровная плавка руды. Сначала строили домны с закрытой грудью, но вскоре открыли переднюю стенку и расширили горн, получив домну с открытой грудью. На этом закончилось развитие рудоплавильных печей в средние века, выразившееся в постепенном переходе от простейшего открытого горна и низкой шахтной печи, через штукофены и блауофены, к домне с открытой грудью.
В качестве побочной области металлургии железа в феодальную эпоху найден был способ получения стали или, вернее, способ цементации железных криц. Крицы клались в кузнечный горн и при достаточной температуре и осторожном дутье покрывались сталеобразным слоем, сохраняя внутри вязкое железо; большие цементированные крицы дробились и подвергались дальнейшей цементации. После проковки, в таком необработанном виде «стальные» крицы поступали в продажу. Местности с развитым железным делом, как Штирия, Каринтия, Зигерланд, отправляли полуфабрикат стали в Италию (изделия из «миланской» стали), в Англию и Францию. Вывоз стали в XIV в. был очень значителен и в северной Европе находился всецело в руках ганзейских купцов (XIV в.).

Температура плавления базальта 1150-1350. Плавленым базальтом когда-то трубы футеровали на ТЭЦ. Используют для футревки пневмопроводки. А вот прочность на сжатие - отличная.