Производство на чугун в Русия, история на развитието

В продължение на няколко стотин години Руската федерация е сред световните лидери в производството на чугун. Тази сплав се използва в различни индустрии, използвани за създаване на артистични и декоративни продукти. Експерти казват: чугунът е неразделна част от живота на човека, той заслужено се смята за един от най-търсените материали. Днес предлагаме да се говори за желязна металургия, производството на чугун и стомана, тяхното въздействие върху човека. Нека се обърнем към хрониката на развитието на леярен бизнес като цяло: очаквате исторически факти и интересна информация!

История: Мед-каменна ера

Чугунът е метал, чиято история датира от хиляди години, нейните корени се връщат към епохата преди нашата ера. Като цяло, историците датират първите доказателства за появата на металургията VI-V хилядолетие пр. Хр. Тогава мъжът все още използвал камък, за да създава инструменти, но вече се натъкнал на медните късчета. Като хапки обикновени камъни и преработката им по начин, който се прилага за всички скалите - просто удря един на друг - хората разбират, че данните не се скъса камъните, но само деформиран, но тъй като тя може да даде почти никаква форма. Този метод историците по-късно ще се нарече студено коване. Тъй като мед се превърна в заместител на камъка за производство на риболовни куки, копия и кинжали са станали много по-лесно, освен това качеството на тези продукти значително надвишава качеството на аналози на камък и кост. В същото време се подобри обработката на дървесината, стана възможно да се произвеждат малки части. Между другото, учените са доказали: на тези територии, където активно се използва мед, колелото се появи много по-рано. Това се доказва от факта, че развитието на човечеството е неразделно и тясно свързано с развитието на металургията.

Бронзовата епоха

Когато хората се научили да създават бронз - сплав, състоящ се от мед и калай, човечеството навлиза в бронзовата епоха. Днес историците не могат да отговорят на въпроса как човек е измислил такава сплав. Повечето от изследователите вярват, че това се случило с чиста случайност, когато контейнер с разтопена мед има калай. Фактът остава: за цяла хиляда години хората се биеха с бронзови мечове и приготвиха храна в бронзови играчи.

Желязната епоха

Историците казват, че е много по-лесно да се получи желязо, отколкото мед или калай. Въпросът е, че се среща под формата на оксид и азот навсякъде. Защо тогава хората не започнаха да използват желязо? Отговорът е прост: производството на този метал е невероятно сложен и отнемащ време процес, който се осъществява на няколко етапа. Проучването на този процес отне повече от един век на развитие. Следователно не е изненадващо, че металурзите от онези времена в народа се смятат за истински магьосници, горящи магически неща.

Първото споменаване на чугун

Държавата, в която започва производството на чугун, днес е Китай. Историците казват, че това се е случило около 5 век пр. Хр. В Средното царство имаше много популярни монети, стоки за бита и разнообразие от оръжия, изработени от чугун. За нашето време той вече е достигнал много чугунени отливки, например, голям чугун лъв, чиято височина е 6 метра, а дължината - 5. Учените са доказали, че статуята е хвърлен в даден момент, което със сигурност показва голямо умение от първите китайски стоманопроизводители.

Интересен факт: началото на световното производство ковък чугун се счита за XIX век след Христа, въпреки че е известно, че в Китай той е бил изработен от меч преди раждането на Христос!

Произход на производството в Русия

Кога започва производството на чугун в Русия? Археологическите разкопки, извършвани на територията на големите градове на Златната орда, доказват: появата и развитието на това производство в Русия започва през времето на татарско-монголското иго! Определена роля в това се играе близостта на монголското царство с Китай.

Почти всички татарско-монголски градове бяха обитавани от Русич, които имаха собствени семинари и търговски редове тук. Те не само приемат познанията на местните майстори, но и споделят собствените си. След като Ордата падна, технологията продължи да се развива и подобрява. Още в XVI век, с Василий Трети и Иван Грозни, производството на леярски чугун започва да се използва активно в артилерията, предимно от него се правят ядра и малки оръдия. В същото време историците казват, че чугунът се използва и за кастинг. Основното производство се е осъществило в градове като Москва и Тула. Заслужава да се отбележи, че до 17-ти век Европа не знае такива технологии и затова фабриките на Русия биха могли активно да изнасят различни оръдия и ядра от чугун в европейски страни.

Активно развитие

По време на Петринската ера започва активното развитие на производството на чугун и стомана. Кралят разбира: увеличаването на металургичния капацитет ще доведе Русия до развитие. За да реализира невероятни планове, Петър имах всичко необходимо: материали и производствени технологии. Именно с този цар започна активното строителство на фабрики в Сибир, в Урал. През целия период на управлението на Петър Велики, производството на чугун и стомана е увеличено 770 пъти, в Русия са се появили 16 големи металургични завода. Развитието продължило след смъртта на императора, в края на 18-ти век на територията на Руската империя има повече от 100 фабрики, страната става световен лидер в тази област. Едновременно с развитието на отрасъла се развиха метални приложения. От чугун, сега те правят не само оръжия, но и ястия, паметници, порти и огради.

Заслужава да се отбележи, че вътрешните доменни пещи, използвани за производство на чугун, са признати за най-добрите в света. Те се характеризират с най-висока производителност, дори при минимални разходи. В XIX век леярни са били отделени от доменни пещи, които позволяват не само да се специализира процесът, но и да го механизира. През този период се появиха тръбни предприятия, работилници за производство на чугун от ковък чугун.

Русия е световен лидер

През ХХ век Русия не забави оборотите си и остана лидер в леянето на чугун. В СССР от общото количество леене на метали обемът на чугуна е около 75%. Това е суровината номер едно, като основните му потребители са отбранителната промишленост и селското стопанство. От чугун бяха произведени части и различни звена за машини. Заслужава да се отбележи, че Русия все още поддържа водеща позиция по отношение на обема на производство и употреба на чугун. Не само големи продукти са направени от него, но също така и чудесна работа като елементите на портата, декорации, пещи и сувенири!

Производство на чугун: необходимо оборудване

Нека да започнем с определението. Обикновено се нарича чугун сплавта на желязото с въглерод, където въглеродът трябва да е най-малко 2%. Как се получава процесът на производство на чугун? На първо място, това изисква огромна доменна пещ. Размерите са поразителни: височина на пещта е 30 m и вътрешен диаметър от 12 м-широката част на пещта се казва, че пара, на дъното, чрез което попада сушилня с горещ въздух, - тръбата, горната - мина .. Между другото, в горната част има специална дупка - горната част, която е затворена със специален затвор. Принципът на работа на доменната пещ е насрещно: отдолу се захранва с въздух, а отгоре - с материали. Необходимо за железни материали включват поток (без да не може да се образува шлака), кокс (това е необходимо да се нагрява водата, неговото топене и възстановяване) и рудата (което, в действителност, е основната суровина).

За производството ще ви трябва:

• тролей;
• конвейери;
• бункери;
• специален кран и др.

Суровини

Запознаване със сплави започва производството на чугун и стомана в училище - тази тема е включена в работната програма по химия. Учебници се считат за част от железни руди: веществото се руда, т.е. желязо карбонати, силикати и оксиди и скални примеси, съставени от доломит, пясъчник, варовик и кварцит. Трябва да се отбележи, че различните количества руди могат да присъстват в различна руда. Именно с този критерий рудата се разделя на бедните и богатите. Първата е изпратена за обогатяване, а втората може да се използва веднага в производството.

За да произведете един тон чугун, ще ви трябва: три тона руда, един тон кокс, двадесет тона вода. Количеството на потока зависи от вида на рудата.

Видове железни руди

Преди да се запознаем с процеса на производство на чугун, ние предлагаме информация за видовете желязна руда. Тя може да бъде:

1. Кафява желязна руда. Характеризира се със съдържанието на 25-50% желязо под формата на така наречените водни оксиди. Празната скала се характеризира с глина.
2. Хематит (наричан още червена желязна руда). Това е безводен оксид, съдържанието на вредни примеси тук е минимално. Жлезите тук са около 45-55%.
3. Магнезиева желязна руда. Съдържанието на желязо тук е около 30-37%. Празна скала е силикатна маса.
4. Сидеритът (второто му наименование е желязна руда) се окислява изключително лесно, преминавайки във формата на кафяв варовик.

Производствена технология

Технологията на производство на желязо се състои от няколко етапа. Всичко започва с подготовката на рудата: тя се сортира по химичен състав и, разбира се, по размер. Големите суровини се раздробяват, а фини частици или агломерати от руда. На същия етап се извършва обогатяване на бедни руди. В допълнение, по време на процеса на получаване, значителна част от отпадъчната скала се отстранява, съответно, съдържанието на желязо се увеличава. Следващият етап от технологията на производство на чугун е подготовката на гориво. Всичко започва с кокс. По време на този етап коксът се пресява - премахва всички ненужни глоби, което може да доведе до загуба на гориво. Следващият етап от производството на чугун в доменната пещ е подготовката на потоци. Плюсовете са смачкани, от тях се отстранява малко. След като направите тази процедура, всички материали се зареждат във фурната. Тогава производството на чугун в доменната пещ започва незабавно: пещта се зарежда с кокс, агломерат (както се нарича рудата, синтерована с поток) се добавя и отново се добавя кокс.

Температурата, необходима за топене, се поддържа чрез впръскване на загрят въздух. По време на изгарянето на кокс в пещта се образува въглероден диоксид. CO₂, преминаващ през кокса, става CO. След това въглеродният окис възстановява основната част от рудата. В този процес желязото става твърдо, преминавайки в тази част на пещта, в който въздухът е много горещ. Тук желязото разтваря въглерод в себе си. Всъщност, производството на чугун в доменната пещ изглежда така. Течният чугун от пещта пада в специални кофи, от които се излива в предварително приготвени форми. Възможно е наливане в специални колектори-миксери, в които сплавта за известно време ще остане в течна форма. Едновременно с производството на домейн от чугун, силиций, манган и редица други примеси се възстановяват.

Видове чугун

Има само два вида чугун: бял и сив. Разликата между тях се състои в химическия състав и процеса на топлинна обработка. По този начин, бял чугун е резултат от много бързо охлаждане, докато сив чугун е резултат от бавно охлаждане. За бели характеристики като крехкост и твърдост са характерни. Те са изключително трудни за рязане, в процеса на процеса се разбиват парчета от тях. Тъй като бял чугун се използва само като заготовки за производство на други марки чугун. Например, в резултат на печене от този тип се получават ковък чугун. Моля, обърнете внимание: името "ковък" няма нищо общо с процеса на коване. Според историци, това се дължи на факта, че преди това от чугун с такива характеристики е подкова. Този вид се използва активно в селскостопанската техника и в автомобилната индустрия. Основната разлика между сив чугун - пластичност, съчетана с висока якост. Това им позволява да се използват в области като машиностроене, селско стопанство и автомобилна промишленост, както и домакинска употреба.

Между другото, има така наречените полу-чугун. Те имат междинни свойства на бели и сиви видове. Освен това чрез регулиране на интензивността на охлаждане на дадена сплав е възможно да се получат различни отливки, които ще се различават по отношение на якост, пластичност и други свойства. Чугунът със специални свойства включва:

• Антифрикционни, използвани за производство на втулки, валове, лагери;
• устойчиви на износване, необходими за създаването на помпено оборудване, различни части за азотната промишленост, леене в пещи;
• топлина, които се използват при производството на леярски пещи, тръбопроводи и газотурбинни двигатели;
• топлоустойчиви, подходящи за изработване от тях на пещи за пещи на части на фитинги и котли;
• устойчиви на корозия, незаменими за производството на различни части в химическата и авиационната индустрия, които се използват в корозионна среда.

Характеристики на чугун

За качествен чугун са характерни следните качества:

• отлична топлинна мощност;
• добра устойчивост на корозия;
• повишена устойчивост на топлина.

Тези и други характеристики позволяват използването на чугун както в ежедневието, така и в тежката промишленост. Най-популярните ястия са направени от чугун с руски произход. От този материал се произвеждат не само тигани и тигани, фондю, тиган, печене, котлони и решетки.

Струва си да се отбележи, че ястията от този материал са еднакво подходящи за пържене на палачинки, ястия за готвене, зърнени храни, за пържене на пилаф. Факт е, че желязото се нагрява доста бавно, но отлично натрупва топлина и го разпределя равномерно. Експерти твърдят, че производството на прибори, изработени от чугун, се обработва от различни компании. Всички те произвеждат продукти с приблизително същото качество. От цялото това разнообразие се открояват продуктите на завода в Санкт Петербург "Нева". Това растение е един от най-големите производители на чугунени ястия на територията на Руската федерация.