Uzalishaji wa chuma cha nguruwe nchini Urusi, historia ya maendeleo

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-02 14:03

Kwa miaka mia kadhaa, Shirikisho la Urusi limekuwa miongoni mwa viongozi wa dunia katika uzalishaji wa chuma cha nguruwe. Aloi hii hutumiwa katika viwanda mbalimbali, hutumiwa kuunda bidhaa za kisanii na mapambo. Wataalamu wanasema: chuma cha kutupwa ni sehemu muhimu ya maisha ya binadamu, inastahili kuchukuliwa kuwa mojawapo ya vifaa vinavyotafutwa zaidi. Leo tunapendekeza kuzungumza juu ya madini ya feri, uzalishaji wa chuma na chuma, athari zao kwa wanadamu. Hebu tugeukie historia ya maendeleo ya biashara ya mwanzilishi kwa ujumla: ukweli wa kihistoria na habari za kuvutia zinakungoja!

Historia: Copper Age

Iron ni chuma chenye maelfu ya miaka ya historia, mizizi yake inarudi BC. Kwa ujumla, wanahistoria wanatoa ushahidi wa kwanza wa kuibuka kwa madini hadi milenia ya 6-5 KK. Kisha mtu bado alitumia jiwe kuunda zana, lakini tayari alikutana na nuggets za shaba. Kuchukua nuggets kwa mawe ya kawaida na kusindika kwa njia ile ile ambayo ilitumika kwa mawe yoyote - kupiga tu kila mmoja - mtu alielewa: mawe haya hayavunjiki, lakini yanaharibika tu, na kwa hivyoinaweza kuumbwa katika karibu sura yoyote. Wanahistoria baadaye wataita njia hii ya kughushi baridi. Kwa hivyo shaba ikawa badala ya jiwe, kutengeneza ndoano za samaki, mikuki na daga ikawa rahisi zaidi, zaidi ya hayo, ubora wa bidhaa kama hizo ulizidi sana ubora wa analogi zilizotengenezwa kwa jiwe na mfupa. Wakati huo huo, usindikaji wa kuni uliboreshwa, ikawa inawezekana kuzalisha sehemu ndogo. Kwa njia, wanasayansi wamethibitisha kwamba katika maeneo hayo ambapo shaba ilitumiwa kikamilifu, kuonekana kwa gurudumu ilitokea mapema zaidi. Hii inathibitisha ukweli kwamba maendeleo ya mwanadamu yana uhusiano usioweza kutenganishwa na kwa karibu sana na ukuzaji wa madini.

umri wa shaba

Watu walipojifunza jinsi ya kuunda shaba - aloi inayojumuisha shaba na bati, ubinadamu uliingia Enzi ya Shaba. Leo, wanahistoria hawawezi kujibu swali la jinsi mtu aligundua aloi kama hiyo. Watafiti wengi wanaamini kwamba hii ilitokea kwa bahati mbaya, wakati bati iliingia kwenye chombo na shaba iliyoyeyuka. Ukweli unabaki kuwa kwa miaka elfu moja watu walipigana kwa panga za shaba na kupika katika sufuria za shaba.

Enzi ya Chuma

Wanahistoria wanasema: ilikuwa rahisi zaidi kupata chuma kuliko shaba au bati. Jambo ni kwamba hupatikana kwa namna ya oksidi na oksidi kila mahali. Kwa hivyo kwa nini watu hawakuanza kutumia chuma mapema? Jibu ni rahisi: uzalishaji wa chuma hiki ni mchakato mgumu sana na unaotumia wakati, unaofanyika katika hatua kadhaa. Ilichukua zaidi ya karne moja ya maendeleo kusoma mchakato huu. Ndiyo maanahaishangazi kwamba wataalamu wa madini wa zama zile walichukuliwa na watu kuwa ni wachawi halisi, wanaochoma vitu vya kichawi.

Kutajwa kwa chuma kwa mara ya kwanza

Nchi ambayo uzalishaji wa chuma ulianza leo inachukuliwa kuwa Uchina. Wanahistoria wanasema kwamba hii ilitokea karibu karne ya tano KK. Katika Milki ya Mbinguni, sarafu, vyombo vya nyumbani na silaha mbalimbali zilizofanywa kwa chuma cha kutupwa zilikuwa maarufu sana. Majumba mengi ya kutupwa-chuma yameishi hadi nyakati zetu, kwa mfano, simba wa ajabu wa chuma-chuma, ambayo ni urefu wa mita 6 na urefu wa mita 5. Wanasayansi wamethibitisha kwamba sanamu hii ilitupwa kwa wakati mmoja, ambayo bila shaka inashuhudia ujuzi mkubwa. ya wataalam wa kwanza wa madini wa China.

Ukweli wa kuvutia: kote ulimwenguni, mwanzo wa utengenezaji wa chuma cha ductile unachukuliwa kuwa karne ya 19 BK, ingawa inajulikana kwa uhakika kwamba huko Uchina panga zilitengenezwa kutoka kwayo hata kabla ya kuzaliwa kwa Kristo!

Asili ya uzalishaji nchini Urusi

Uzalishaji wa chuma ulianza lini nchini Urusi? Uchimbaji wa akiolojia uliofanywa kwenye eneo la miji mikubwa ya Golden Horde unathibitisha kwamba kuibuka na ukuzaji wa uzalishaji huu nchini Urusi ulianza nyuma katika siku za nira ya Kitatari-Mongol! Ukaribu wa ufalme wa Mongol na Uchina ulichukua jukumu fulani katika hili.

Kwa kweli katika miji yote ya Kitatari-Kimongolia iliishi Rusichi, ambao walikuwa na warsha zao na vibanda vya biashara hapa. Hawakukubali tu ujuzi wa mabwana wa ndani, lakini pia walishiriki wao wenyewe. Baada ya Horde kuanguka, teknolojia iliendelea kukuza na kuboresha. Tayari ndaniKatika karne ya 16, chini ya Vasily wa Tatu na Ivan wa Kutisha, utengenezaji wa chuma cha msingi ulianza kutumika kikamilifu katika ufundi wa sanaa, haswa mipira ya mizinga na mizinga ndogo ilitengenezwa kutoka kwayo. Wakati huo huo, wanahistoria wanasema, chuma cha kutupwa kilitumiwa pia katika upigaji wa kengele. Uzalishaji kuu ulifanyika katika miji kama vile Moscow na Tula. Inafaa kumbuka kuwa hadi karne ya 17, Uropa haikujua teknolojia kama hizo, na kwa hivyo viwanda vya Urusi viliweza kuuza nje zana na chembe mbalimbali zilizotengenezwa kwa chuma cha kutupwa kwa nchi za Ulaya.

Maendeleo amilifu

Wakati wa enzi ya Petrine, ukuzaji hai wa utengenezaji wa chuma na chuma ulianza. Tsar ilielewa kuwa kuongezeka kwa uwezo wa metallurgiska kunaweza kusababisha Urusi katika maendeleo. Ili kutekeleza mipango ya ajabu, Peter nilikuwa na kila kitu muhimu: vifaa na teknolojia za uzalishaji. Ilikuwa chini ya mfalme huyu kwamba ujenzi wa kazi wa viwanda ulianza Siberia, katika Urals. Wakati wa utawala wote wa Peter Mkuu, uzalishaji wa chuma na chuma uliongezeka kwa mara 770, mimea 16 kubwa ya metallurgiska ilionekana nchini Urusi. Maendeleo yaliendelea baada ya kifo cha mfalme, mwishoni mwa karne ya 18 kulikuwa na viwanda zaidi ya mia moja kwenye eneo la Dola ya Kirusi, nchi ikawa kiongozi wa ulimwengu katika uwanja huu. Pamoja na maendeleo ya tasnia, tasnia ya matumizi ya chuma pia ilitengenezwa. Sasa si silaha tu zilitengenezwa kwa chuma cha kutupwa, bali pia sahani, makaburi, milango na ua.

Inafaa kukumbuka kuwa tanuu za milipuko za nyumbani zinazotumiwa kwa utengenezaji wa chuma zilitambuliwa kuwa bora zaidi ulimwenguni. Walikuwa na sifa ya tija ya juu hata kwa gharama ndogo. Katika XIXkarne, vituo vilitenganishwa na tanuu za mlipuko, ambayo ilifanya iwezekanavyo sio tu utaalam wa mchakato huo, lakini pia kuufanya. Ilikuwa ni katika kipindi hiki ambapo wanzilishi wa mabomba na warsha za utengenezaji wa chuma inayoweza kutumika zilionekana.

Urusi ndiyo inayoongoza duniani

Katika karne ya 20, Urusi haikupunguza kasi na ilibaki kinara katika upigaji chuma. Katika USSR, kiasi cha chuma cha kutupwa kilichangia karibu 75% ya jumla ya kiasi cha chuma cha chuma. Ilikuwa malighafi namba moja, watumiaji wake wakuu walikuwa sekta ya ulinzi na kilimo. Ilikuwa kutoka kwa chuma cha kutupwa ambacho wataalamu walifanya sehemu na vitengo mbalimbali vya vifaa. Ikumbukwe kwamba hata leo Urusi inabakia nafasi ya kuongoza katika suala la uzalishaji na matumizi ya chuma cha kutupwa. Hutumika kutengeneza sio tu bidhaa za ukubwa mkubwa, lakini pia kazi maridadi kama vile vipengee vya lango, vito, utengenezaji wa tanuru na zawadi!

Uzalishaji wa chuma: vifaa muhimu

Hebu tuanze na ufafanuzi. Chuma cha kutupwa kawaida huitwa aloi ya chuma na kaboni, na kaboni hapa inapaswa kuwa angalau 2%. Kwa hivyo ni nini mchakato wa utengenezaji wa chuma? Kwanza kabisa, hii inahitaji tanuru kubwa ya mlipuko. Vipimo vyake ni vya kushangaza: urefu wa tanuru hiyo ni 30 m, na kipenyo cha ndani ni m 12. Sehemu pana zaidi ya tanuru inaitwa mvuke, ya chini, ambayo hewa ya moto huingia ndani ya tanuru, ni mahali pa moto. ya juu ni shimoni. Kwa njia, juu ya sehemu ya juu kuna shimo maalum - juu, ambayo imefungwa na shutter maalum. Kanuni ya uendeshaji wa tanuru ya mlipuko ni kinyume chake: kutoka chini ndani yakehewa hutolewa, na vifaa hutolewa kutoka juu. Nyenzo zinazohitajika kutengenezea chuma ni pamoja na flux (hakuna slag inayoweza kuunda bila hiyo), coke (muhimu kwa kupokanzwa maji, kuyeyusha na kupunguza) na ore (ambayo ni malighafi kuu).

Kwa uzalishaji utahitaji pia:

• mikokoteni;
• wasafirishaji;
• bunkers;
• bomba maalum, n.k.

Malighafi

Utangulizi wa aloi, utengenezaji wa chuma na chuma huanza shuleni - mada hii imetolewa katika mpango wa kazi katika kemia. Vitabu vya kiada vinajadili utungaji wa ore ya chuma: ni dutu ya ore yenyewe, yaani, carbonates ya chuma, silicates na oksidi, na mwamba wa taka, unaojumuisha dolomite, sandstone, chokaa na quartzite. Ikumbukwe kwamba kiasi tofauti cha dutu ya ore kinaweza kuwepo katika ore tofauti. Ni kwa kigezo hiki kwamba ore imegawanywa kuwa maskini na tajiri. Ya kwanza inatumwa kwa ajili ya uboreshaji, na ya pili inaweza kutumika mara moja katika uzalishaji.

Ili kuzalisha tani ya chuma ya nguruwe, utahitaji: tani tatu za madini, tani ya coke, tani ishirini za maji. Kiasi cha mtiririko hutegemea aina ya madini.

Aina za chuma

Kabla hatujaendelea na mchakato wa utengenezaji wa chuma, tunatoa maelezo kuhusu aina za madini ya chuma. Inaweza kuwa:

1. Madini ya chuma ya kahawia. Inajulikana na maudhui ya chuma 25-50% kwa namna ya kinachojulikana kama oksidi za maji. Mwamba taka ni mfinyanzi.
2. Hematite(pia inaitwa ore nyekundu ya chuma). Hii ni oksidi isiyo na maji, maudhui ya uchafu unaodhuru ni ndogo hapa. Pasi hapa ni takriban 45-55%.
3. Madini ya chuma ya sumaku. Maudhui ya chuma hapa ni kuhusu 30-37%. Mwamba taka ni wingi wa silika.
4. Siderite (jina lake la pili ni spar iron ore) huwekwa oksidi kwa urahisi sana, na kubadilika kuwa chokaa kahawia.

Teknolojia ya utayarishaji

Teknolojia ya utengenezaji wa chuma inajumuisha hatua kadhaa. Yote huanza na utayarishaji wa ore: hupangwa kwa utungaji wa kemikali na, bila shaka, kwa ukubwa. Malighafi kubwa huvunjwa, na chembe ndogo au vumbi vya madini vinaunganishwa. Katika hatua hiyo hiyo, faida ya madini duni pia hufanyika. Aidha, wakati wa mchakato wa maandalizi, sehemu kubwa ya mwamba wa taka huondolewa, kwa mtiririko huo, maudhui ya chuma huongezeka. Hatua inayofuata ya teknolojia ya uzalishaji wa chuma ni maandalizi ya mafuta. Yote huanza na coke. Wakati wa hatua hii, coke inachunguzwa - faini zote zisizohitajika huondolewa kutoka humo, ambayo inaweza kusababisha hasara ya mafuta. Hatua inayofuata ya uzalishaji wa chuma cha tanuru ya tanuru ni maandalizi ya fluxes. Pluses ni kupondwa, tama ni sifted nje yake. Baada ya utaratibu huu, vifaa vyote vinaingizwa kwenye tanuru. Kisha uzalishaji wa tanuru ya mlipuko wa chuma cha nguruwe huanza moja kwa moja: tanuru imejaa coke, agglomerator inaongezwa (hii ni jina la ore sintered na flux), na coke huongezwa tena.

Kiwango cha joto kinachohitajika ili kuyeyusha hudumishwa kwa kupuliza katika hewa yenye joto. Katika mchakato wa mwakocoke katika makaa hutoa dioksidi kaboni. CO_{2 hupitia coke na kuwa CO. Zaidi ya hayo, monoxide ya kaboni hurejesha sehemu kuu ya madini. Katika mchakato huu, chuma inakuwa imara, kupita katika sehemu hiyo ya tanuru, hewa ambayo ni moto sana. Hapa chuma huyeyusha kaboni ndani yake yenyewe. Kwa kweli, hivi ndivyo utengenezaji wa chuma kwenye tanuru ya mlipuko unavyoonekana. Kioevu cha chuma kutoka tanuru huanguka kwenye ladles maalum, ambayo hutiwa ndani ya molds tayari tayari. Inawezekana kumwaga katika makusanyo maalum-mixers, ambayo alloy itabaki katika fomu ya kioevu kwa muda fulani. Sambamba na uzalishaji wa chuma cha nguruwe-blast-tanuri, silikoni, manganese na baadhi ya uchafu mwingine unapunguzwa.}

Aina za chuma cha kutupwa

Kuna aina mbili pekee za chuma cha kutupwa: nyeupe na kijivu. Tofauti kati yao iko katika muundo wa kemikali na mchakato wa matibabu ya joto. Kwa hivyo, chuma cha kutupwa nyeupe ni matokeo ya baridi ya haraka sana, wakati chuma cha kijivu kinapatikana kutokana na baridi ya polepole. Wazungu wana sifa kama vile udhaifu na ugumu. Ni ngumu sana kukata; katika mchakato huo, vipande hutengana kutoka kwao. Kwa hivyo, chuma cha kutupwa nyeupe hutumiwa tu kama tupu kwa utengenezaji wa darasa zingine za chuma cha kutupwa. Kwa mfano, kama matokeo ya kurusha aina hii, chuma cha kutupwa kinapatikana. Tafadhali kumbuka: jina linaloweza kutekelezeka halihusiani na mchakato wa kughushi. Kulingana na wanahistoria, ilionekana kwa sababu ya ukweli kwamba viatu vya farasi vilitengenezwa hapo awali kutoka kwa chuma cha kutupwa na sifa kama hizo. Aina hii hutumiwa sana katikauhandisi wa kilimo na tasnia ya magari. Tofauti kuu kati ya chuma cha kijivu ni ductility pamoja na nguvu ya juu. Hii inaziruhusu kutumika katika maeneo kama vile zana za mashine, kilimo na sekta ya magari, na matumizi ya nyumbani.

Kwa njia, kuna kinachojulikana chuma nusu. Wana mali ya kati ya aina nyeupe na kijivu. Kwa kuongeza, kwa kurekebisha ukubwa wa baridi ya alloy hii, inawezekana kupata aina mbalimbali za castings ambazo zitatofautiana kwa nguvu, ductility na mali nyingine. Pasi za kutupwa zenye sifa maalum ni pamoja na:

• kuzuia msuguano, hutumika kutengeneza vichaka, shafts, fani;
• inastahimili kuvaa, muhimu kwa ajili ya kuunda vifaa vya kusukuma maji, sehemu mbalimbali za tasnia ya nitrojeni, urushaji wa tanuru;
• kinachostahimili joto, ambazo hutumika katika utengenezaji wa tanuru, mifumo ya mabomba na injini za turbine ya gesi;
• kinachostahimili joto, kinafaa kwa vifaa vya kuweka tanuru na sehemu za boiler;
• stahimili kutu, muhimu sana kwa utengenezaji wa sehemu mbalimbali katika tasnia ya kemikali na usafiri wa anga, ambazo hutumika katika mazingira ya fujo.

Sifa za chuma cha kutupwa

chuma cha ubora cha juu kina sifa zifuatazo:

• uwezo bora wa joto;
• ustahimilivu mzuri wa kutu;
• kuongezeka kwa upinzani wa joto.

Sifa hizi na zingine huruhusu matumizi ya chuma cha kutupwa ndanimaisha ya kila siku, na katika tasnia nzito. Vipu vya kupikia vya chuma vilivyotengenezwa na Kirusi vinajulikana sana. Sio tu kikaangio na vyungu vinavyotengenezwa kutoka kwa nyenzo hii, kuna fondue, brazier, sahani za kuoka, sufuria za kukaanga na grill.

Inafaa kumbuka kuwa vyombo vilivyotengenezwa kwa nyenzo hii vinafaa kwa usawa kwa kukaanga pancakes, kitoweo cha kupikia, nafaka na pilau ya kitoweo. Ukweli ni kwamba chuma cha kutupwa huwaka polepole, lakini hujilimbikiza kikamilifu joto na kusambaza sawasawa. Wataalamu wanasema: makampuni mbalimbali yanahusika katika uzalishaji wa cookware ya chuma cha kutupwa. Wote huzalisha bidhaa za takriban ubora sawa. Kati ya tofauti hizi zote, bidhaa za mmea wa St. Petersburg "Neva" zinasimama. Ni mmea huu ambao ni moja ya wazalishaji wakubwa wa cookware ya chuma katika Shirikisho la Urusi.