Prodhimi i hekurit të derrit në Rusi, historia e zhvillimit

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-02 14:02

Për disa qindra vjet, Federata Ruse ka qenë ndër liderët botërorë në prodhimin e hekurit të derrit. Kjo aliazh përdoret në industri të ndryshme, përdoret për të krijuar produkte artistike dhe dekorative. Ekspertët thonë: gize është një pjesë integrale e jetës njerëzore, me meritë konsiderohet si një nga materialet më të kërkuara. Sot ne propozojmë të flasim për metalurgjinë e zezë, prodhimin e hekurit dhe çelikut, ndikimin e tyre tek njerëzit. Le t'i drejtohemi kronikës së zhvillimit të biznesit të shkritoreve në përgjithësi: ju presin fakte historike dhe informacione interesante!

Historia: Epoka e bakrit

Gize është një metal me mijëra vjet histori, rrënjët e tij shkojnë që në para Krishtit. Në përgjithësi, historianët i datojnë dëshmitë e para të shfaqjes së metalurgjisë në mijëvjeçarin 6-5 para Krishtit. Pastaj një person përdorte ende gurin për të krijuar vegla, por ai tashmë hasi në copa bakri. Marrja e copëzave për gurët e zakonshëm dhe përpunimi i tyre në të njëjtën mënyrë që u aplikua për çdo gur - thjesht duke goditur njëri-tjetrin - një person e kuptoi: këta gurë nuk shkëputen, por vetëm deformohen, dhe për këtë arsye atamund të formohet pothuajse në çdo formë. Historianët më vonë do ta quanin këtë metodë falsifikim të ftohtë. Kështu që bakri u bë një zëvendësues i gurit, duke i bërë grepa peshku, majat e shtizave dhe kamët u bënë shumë më të lehta, për më tepër, cilësia e produkteve të tilla tejkaloi ndjeshëm cilësinë e analogëve të bërë prej guri dhe kocke. Në të njëjtën kohë, përpunimi i drurit u përmirësua, u bë e mundur të prodhoheshin pjesë të vogla. Nga rruga, shkencëtarët kanë vërtetuar se në ato territore ku bakri përdorej në mënyrë aktive, shfaqja e timonit ndodhi shumë më herët. Kjo dëshmon faktin se zhvillimi i njerëzimit është i lidhur ngushtë dhe pazgjidhshmërisht me zhvillimin e metalurgjisë.

Epoka e Bronzit

Kur njerëzit mësuan se si të krijonin bronz - një aliazh i përbërë nga bakri dhe kallaji, njerëzimi hyri në epokën e bronzit. Sot, historianët nuk mund t'i përgjigjen pyetjes se si saktësisht një person shpiku një aliazh të tillë. Shumica e studiuesve besojnë se kjo ndodhi rastësisht, kur kallaji hyri në një enë me bakër të shkrirë. Fakti mbetet se për një mijë vjet njerëzit luftuan me shpata bronzi dhe gatuanin në tenxhere bronzi.

Epoka e Hekurit

Historianët thonë: ishte shumë më e lehtë për të marrë hekur sesa bakër ose kallaj. Puna është se ajo gjendet kudo në formën e oksidit dhe oksidit. Pra, pse njerëzit nuk filluan të përdorin hekurin më herët? Përgjigja është e thjeshtë: prodhimi i këtij metali është një proces tepër i ndërlikuar dhe kërkon shumë kohë, që zhvillohet në disa faza. U desh më shumë se një shekull zhvillim për të studiuar këtë proces. Kjo është arsyeja psenuk është për t'u habitur që metalurgët e asaj kohe konsideroheshin nga njerëzit si magjistarë të vërtetë, që digjnin gjëra magjike.

Përmendja e parë e gize

Vendi në të cilin filloi prodhimi i hekurit konsiderohet sot Kina. Historianët thonë se kjo ka ndodhur rreth shekullit të pestë para Krishtit. Në Perandorinë Qiellore, monedhat, veglat shtëpiake dhe armët e ndryshme të bëra nga gize ishin jashtëzakonisht të njohura. Shumë derdhje prej gize kanë mbijetuar deri në kohën tonë, për shembull, një luan i mrekullueshëm prej gize, i cili është 6 metra i lartë dhe 5 metra i gjatë. Shkencëtarët kanë vërtetuar se kjo statujë është hedhur në një kohë, gjë që padyshim dëshmon për aftësinë e madhe. të metalurgëve të parë kinezë.

Fakt interesant: në mbarë botën, fillimi i prodhimit të hekurit duktil konsiderohet të jetë shekulli i 19-të pas Krishtit, megjithëse dihet me siguri se në Kinë shpatat janë bërë prej tij edhe para lindjes së Krishtit!

Origjina e prodhimit në Rusi

Kur filloi prodhimi i hekurit në Rusi? Gërmimet arkeologjike të kryera në territorin e qyteteve të mëdha të Hordhisë së Artë dëshmojnë se shfaqja dhe zhvillimi i këtij prodhimi në Rusi filloi që në ditët e zgjedhës Tatar-Mongole! Afërsia e mbretërisë mongole me Kinën luajti një rol të caktuar në këtë.

Praktikisht në të gjitha qytetet Tatar-Mongole jetonte Rusichi, të cilët kishin punishtet dhe stallat e tyre tregtare këtu. Ata jo vetëm që adoptuan njohuritë e mjeshtrave vendas, por edhe ndanë të tyren. Pas rënies së Hordhisë, teknologjia vazhdoi të zhvillohej dhe përmirësohej. Tashmë nëNë shekullin e 16-të, nën Vasily III dhe Ivan the Terrible, prodhimi i hekurit të shkritores filloi të përdoret në mënyrë aktive në artileri, kryesisht prej tij u bënë topa dhe topa të vegjël. Në të njëjtën kohë, thonë historianët, gize është përdorur edhe në derdhjen e kambanave. Prodhimi kryesor u zhvillua në qytete të tilla si Moska dhe Tula. Vlen të përmendet se deri në shekullin e 17-të, Evropa nuk njihte teknologji të tilla, dhe për këtë arsye fabrikat ruse mund të eksportonin në mënyrë aktive mjete dhe bërthama të ndryshme prej gize në vendet evropiane.

Zhvillimi aktiv

Gjatë epokës Petrine filloi zhvillimi aktiv i prodhimit të hekurit dhe çelikut. Cari e kuptoi se një rritje e kapaciteteve metalurgjike do ta çonte Rusinë drejt zhvillimit. Për të zbatuar plane të jashtëzakonshme, Peter I kishte gjithçka të nevojshme: si materialet ashtu edhe teknologjitë e prodhimit. Ishte nën këtë mbret që filloi ndërtimi aktiv i fabrikave në Siberi, në Urale. Gjatë gjithë mbretërimit të Pjetrit të Madh, prodhimi i hekurit dhe çelikut u rrit me 770 herë, 16 uzina të mëdha metalurgjike u shfaqën në Rusi. Zhvillimi vazhdoi pas vdekjes së perandorit, në fund të shekullit të 18-të kishte më shumë se njëqind fabrika në territorin e Perandorisë Ruse, vendi u bë një lider botëror në këtë fushë. Bashkë me zhvillimin e industrisë u zhvilluan edhe industritë e aplikimit të metaleve. Tani jo vetëm armët bëheshin prej gize, por edhe enët, monumentet, portat dhe gardhet.

Vlen të përmendet se furrat e shpërthimit të brendshëm që përdoren për prodhimin e hekurit u njohën si më të mirat në botë. Ato karakterizoheshin nga produktiviteti më i lartë edhe me kosto minimale. Në XIXshekulli, shkritoret u ndanë nga furrat e shpërthimit, gjë që bëri të mundur jo vetëm specializimin e procesit, por edhe mekanizimin e tij. Ishte gjatë kësaj periudhe që u shfaqën shkritoret e tubave dhe punishtet që prodhonin derdhje hekuri të lakueshëm.

Rusia është lideri botëror

Në shekullin e 20-të, Rusia nuk u ngadalësua dhe mbeti lider në derdhjen e hekurit. Në BRSS, vëllimi i gizës përbënte rreth 75% të sasisë totale të derdhjes së metaleve. Ishte lënda e parë numër një, konsumatorët kryesorë të saj ishin industria e mbrojtjes dhe bujqësia. Ishte nga gize që specialistët bënë pjesë dhe njësi të ndryshme për pajisje. Duhet të theksohet se edhe sot Rusia ruan një pozitë udhëheqëse për sa i përket prodhimit dhe përdorimit të gize. Përdoret për të bërë jo vetëm produkte me përmasa të mëdha, por edhe punë të tilla delikate si elementë porta, bizhuteri, derdhje furre dhe suvenire!

Prodhimi i hekurit: pajisjet e nevojshme

Le të fillojmë me një përkufizim. Gize zakonisht quhet një aliazh hekuri me karbon, dhe karboni këtu duhet të jetë së paku 2%. Pra, cili është procesi i prodhimit të hekurit? Para së gjithash, kjo kërkon një furrë të madhe shpërthimi. Dimensionet e saj janë të mahnitshme: lartësia e një furre të tillë është 30 m, dhe diametri i brendshëm është 12 m. Pjesa më e gjerë e furrës quhet avull, ajo e poshtme, përmes së cilës ajri i nxehtë hyn në furre, është një vatër, pjesa e sipërme është një bosht. Nga rruga, në pjesën e sipërme ka një vrimë të veçantë - një majë, e cila është e mbyllur me një grilë të veçantë. Parimi i funksionimit të një furre shpërthyese është kundërrryma: nga poshtë në tëajri furnizohet dhe materialet furnizohen nga lart. Materialet e nevojshme për prodhimin e hekurit përfshijnë fluksin (nuk mund të krijohet skorje pa të), koks (i nevojshëm për ngrohjen e ujit, shkrirjen dhe reduktimin e tij) dhe mineralin (që është lënda e parë kryesore).

Për prodhimin do t'ju duhet gjithashtu:

• karroca;
• transportuesit;
• bunkerë;
• rubinet special, etj.

Lëndët e para

Hyrje në lidhjet, prodhimi i hekurit dhe çelikut fillon në shkollë - kjo temë parashikohet në programin e punës në kimi. Tekstet shkollore diskutojnë përbërjen e mineralit të hekurit: është vetë substanca xeherore, domethënë karbonatet, silikatet dhe oksidet e hekurit dhe shkëmbinjtë e mbetur, të përbërë nga dolomiti, gur ranor, gëlqeror dhe kuarcit. Duhet të theksohet se sasi të ndryshme të substancës xeherore mund të jenë të pranishme në xehe të ndryshme. Me këtë kriter minerali ndahet në të varfër dhe të pasur. E para dërgohet për pasurim dhe e dyta mund të përdoret menjëherë në prodhim.

Për të prodhuar një ton hekur derri, do t'ju nevojiten: tre tonë mineral, një ton koks, njëzet tonë ujë. Sasia e fluksit varet nga lloji i xehes.

Llojet e mineraleve të hekurit

Para se të kalojmë në procesin e prodhimit të hekurit, ne ofrojmë informacione për llojet e xeheve të hekurit. Mund të jetë:

1. Mineral hekuri i kaftë. Karakterizohet nga përmbajtja e hekurit prej 25-50% në formën e të ashtuquajturave okside ujore. Shkëmbi i mbeturinave është argjilore.
2. Hematit(quhet edhe mineral hekuri i kuq). Ky është një oksid anhidër, përmbajtja e papastërtive të dëmshme këtu është minimale. Hekuri këtu është rreth 45-55%.
3. Mineral hekuri magnetik. Përmbajtja e hekurit këtu është rreth 30-37%. Shkëmbi i mbeturinave është një masë silici.
4. Sideriti (emri i tij i dytë është mineral hekuri spar) oksidohet jashtëzakonisht lehtë, duke u kthyer në gur gëlqeror kafe.

Teknologjia e prodhimit

Teknologjia e prodhimit të hekurit përbëhet nga disa faza. E gjitha fillon me përgatitjen e mineralit: ai renditet sipas përbërjes kimike dhe, natyrisht, sipas madhësisë. Lëndët e para të mëdha grimcohen dhe grimcat e vogla ose pluhuri i mineralit grumbullohen. Në të njëjtën fazë bëhet edhe përftimi i xeheve të dobëta. Përveç kësaj, gjatë procesit të përgatitjes largohet një pjesë e konsiderueshme e shkëmbinjve të mbeturinave, përkatësisht rritet përmbajtja e hekurit. Faza tjetër e teknologjisë së prodhimit të hekurit është përgatitja e karburantit. Gjithçka fillon me koksin. Gjatë kësaj faze, koksi kontrollohet - të gjitha gjobat e panevojshme hiqen prej tij, gjë që mund të çojë në humbjen e karburantit. Faza tjetër e prodhimit të hekurit në furrën e shpërthimit është përgatitja e flukseve. Pluset janë grimcuar, një gjë e vogël është shoshitur prej saj. Pas kësaj procedure, të gjitha materialet ngarkohen në furrë. Pastaj fillon drejtpërdrejt prodhimi i hekurit të derrit në furrën e shpërthimit: furra mbushet me koks, shtohet një aglomerator (ky është emri i mineralit të sinterizuar me fluks) dhe koksi shtohet përsëri.

Temperatura e nevojshme për shkrirje ruhet duke fryrë në ajër të nxehtë. Në procesin e djegieskoksi në vatër prodhon dioksid karboni. CO_{2 kalon nëpër koks për t'u bërë CO. Më tej, monoksidi i karbonit rikthen pjesën kryesore të mineralit. Në këtë proces, hekuri bëhet i fortë, duke kaluar në atë pjesë të furrës, ajri në të cilin është shumë i nxehtë. Këtu hekuri shpërndan karbonin brenda vetes. Në fakt, kështu duket prodhimi i hekurit në një furrë shpërthyese. Hekuri i lëngshëm nga furra bie në lugë speciale, nga të cilat derdhet në kallëpe të përgatitura paraprakisht. Është e mundur të derdhet në koleksione të veçanta-përzierëse, në të cilat aliazhi do të mbetet në formë të lëngshme për ca kohë. Njëkohësisht me prodhimin e hekurit të derrit në furrën e shpërthimit, silikoni, mangani dhe një sërë papastërtish të tjera po reduktohen.}

Llojet e gize

Ka vetëm dy lloje të gize: e bardhë dhe gri. Dallimi midis tyre qëndron në përbërjen kimike dhe procesin e trajtimit termik. Kështu, gizat e bardha janë rezultat i ftohjes shumë të shpejtë, ndërsa gizat gri fitohen si rezultat i ftohjes së ngad altë. Të bardhët karakterizohen nga cilësi të tilla si brishtësia dhe ngurtësia. Ato janë jashtëzakonisht të vështira për t'u prerë; gjatë procesit, copa shkëputen prej tyre. Prandaj, giza të bardha përdoren vetëm si boshllëqe për prodhimin e klasave të tjera të gize. Për shembull, si rezultat i pjekjes së këtij lloji, fitohen gize të lakueshme. Ju lutemi vini re: emri i lakueshëm nuk ka asnjë lidhje me procesin e falsifikimit. Sipas historianëve, u shfaq për faktin se patkonjtë ishin bërë më parë nga gize me karakteristika të tilla. Ky lloj përdoret gjerësisht nëinxhinieri bujqësore dhe industria e automobilave. Dallimi kryesor midis gizave gri është duktiliteti i kombinuar me forcë të lartë. Kjo i lejon ato të përdoren në fusha të tilla si veglat e makinerive, bujqësia dhe industria e automobilave dhe përdorimi i brendshëm.

Meqë ra fjala, ka të ashtuquajturat gjysmë giza. Ata kanë veti të ndërmjetme të specieve të bardha dhe gri. Përveç kësaj, duke rregulluar intensitetin e ftohjes së kësaj aliazhi, është e mundur të përftohet një shumëllojshmëri e derdhjeve që do të ndryshojnë në forcë, duktilitet dhe veti të tjera. Gize me veti të veçanta përfshijnë:

• anti-fërkim, i përdorur për prodhimin e tufave, boshteve, kushinetave;
• rezistente ndaj konsumit, e nevojshme për krijimin e pajisjeve të pompimit, pjesë të ndryshme për industrinë e azotit, derdhje furre;
• rezistente ndaj nxehtësisë, të cilat përdoren në prodhimin e derdhjeve të furrave, sistemeve të tubave dhe motorëve me turbina me gaz;
• rezistent ndaj nxehtësisë, i përshtatshëm për pajisjet e furrës dhe pjesët e bojlerit;
• rezistent ndaj korrozionit, i domosdoshëm për prodhimin e pjesëve të ndryshme në industrinë kimike dhe të aviacionit, të cilat përdoren në mjedise agresive.

Karakteristikat e gize

Gize cilësore karakterizohet nga cilësitë e mëposhtme:

• kapacitet i shkëlqyer i nxehtësisë;
• rezistencë e mirë ndaj korrozionit;
• rritje e rezistencës ndaj nxehtësisë.

Këto dhe karakteristika të tjera lejojnë përdorimin e gize nëjetën e përditshme dhe në industrinë e rëndë. Veçanërisht të njohura janë enët e gatimit prej gize të prodhuara ruse. Nga ky material bëhen jo vetëm tiganët dhe tenxheret, por ka edhe fondju, mangall, pjata për pjekje, tepsi dhe grila.

Vlen të përmendet se pjatat e bëra nga ky material janë po aq të përshtatshme për skuqjen e petullave, gatimin e zierjeve, drithërat dhe për zierjen e pilafit. Fakti është se gize nxehet mjaft ngadalë, por akumulon në mënyrë të përsosur nxehtësinë dhe e shpërndan atë në mënyrë të barabartë. Ekspertët thonë: kompani të ndryshme janë të angazhuara në prodhimin e enëve të gatimit prej gize. Të gjithë prodhojnë produkte me cilësi afërsisht të njëjtë. Nga gjithë ky diversitet, dallohen produktet e uzinës së Shën Petersburgut "Neva". Është kjo fabrikë që është një nga prodhuesit më të mëdhenj të enëve të gatimit prej gize në Federatën Ruse.