Producția de fontă în Rusia, istoria dezvoltării

De câteva sute de ani, Federația Rusă se numără printre liderii mondiali în producția de fontă. Acest aliaj este utilizat într-o varietate de industrii, utilizate pentru a crea produse artistice și decorative. Experții spun că: fonta este o parte integrantă a vieții unei persoane, el este meritat considerat unul dintre cele mai căutate materiale. Astăzi propunem să vorbim despre metalurgia feroasă, producția de fontă și oțel, impactul asupra omului. Să ne întoarcem la cronica dezvoltării afacerii de turnătorie în general: așteptați fapte istorice și informații interesante!

Istorie: epoca cuprului-piatră

Fonta este un metal a cărui istorie datează de mii de ani, rădăcinile sale revin în epoca anterioară erei noastre. În general, istoricii datează prima dovadă a apariției metalurgiei VI-V, mileniu î.Hr. Apoi, omul încă mai folosea o piatră pentru a crea unelte, dar deja a dat peste niște nuggeturi de cupru. Luând pepite de pietre obișnuite și să le procesarea într-un mod care se aplică tuturor rocilor - doar lovirea reciproc - oameni înțeles că datele nu se rupe pietre, dar numai deformate, ci pentru că ele pot fi date practic orice formă. Această metodă istorici va fi mai târziu numită forjare la rece. Din moment ce cuprul a devenit un substitut pentru piatra pentru a produce cârlige de pescuit, sulițe și pumnale devin mult mai ușor, pe langa calitatea acestor produse este mult mai mare decât calitatea de analogi de piatră și os. În același timp, prelucrarea lemnului a fost îmbunătățită, a devenit posibilă producerea de piese mici. Apropo, oamenii de știință au demonstrat că în acele zone în care cuprul a fost folosit în mod activ, apariția roților era mult mai devreme. Acest lucru este demonstrat de faptul că dezvoltarea omenirii este inseparabil și strâns legată de dezvoltarea metalurgiei.

Epoca bronzului

Când oamenii au învățat să creeze bronz - un aliaj format din cupru și staniu, omenirea a intrat în epoca bronzului. Astăzi, istoricii nu pot răspunde la întrebarea despre modul în care un om a inventat un astfel de aliaj. Cei mai mulți dintre cercetători cred că acest lucru sa întâmplat din întâmplare, când un recipient din cupru topit a devenit staniu. Faptul rămâne: timp de o mie de ani, oamenii au luptat cu săbii de bronz și au făcut alimente gătite în bowlers de bronz.

Epoca de fier

Istoricii spun că era mult mai ușor să obțineți fier decât cupru sau staniu. Lucrul este că apare sub formă de oxid și azot peste tot. Deci, de ce oamenii nu au început să folosească fierul înainte? Răspunsul este simplu: producția acestui metal este un proces incredibil de complex și consumator de timp, care are loc în mai multe etape. Studiul acestui proces a durat mai mult de un secol de dezvoltare. Prin urmare, nu este surprinzător faptul că metalurgiștii acelor vremuri în popor erau considerați adevărați vrăjitori, arzînd lucruri magice.

Prima mențiune despre fontă

Țara în care a început producția de fontă, astăzi este China. Istoricii spun că acest lucru sa întâmplat în jurul secolului al V-lea î.Hr. În Regatul Mijlociu erau monede foarte populare, articole de uz casnic și o varietate de arme din fontă. Pentru timpurile noastre a ajuns o mulțime de piese turnate din fontă, de exemplu, un mare leu din fontă, a cărui înălțime este de 6 metri, iar lungimea - 5. Oamenii de știință au dovedit că statuia a fost aruncat la un moment dat, ceea ce demonstrează cu siguranță marea calificare a primelor Oțelarii din China.

Fapt interesant: începerea producției la nivel mondial din fontă maleabilă este considerat secolul al XIX-lea d.Hr., deși este cunoscut faptul că în China a fost făcut săbii înainte de nașterea lui Hristos!

Originea producției în Rusia

Când a început producția de fontă în Rusia? Sărbătorile arheologice efectuate pe teritoriul marilor orașe ale Hordei de Aur dovedesc: apariția și dezvoltarea acestei producții în Rusia au început în perioada jugului tătar-mongol! Un anumit rol în acest sens îl joacă proximitatea regatului mongol în China.

Aproape toate orașele tătar-mongol au fost locuite de Rusichs, care aveau propriile ateliere de lucru și rânduri comerciale aici. Ei nu numai că au adoptat cunoștințele maeștrilor locali, dar și-au împărtășit propriile. După ce Horde a căzut, tehnologia a continuat să evolueze și să se îmbunătățească. Deja în secolul al XVI-lea, cu Vasili al III-lea și Ivan cel Groaznic, producția de fontă de turnătorie a început să fie folosită în mod activ în artilerie, mai ales din miezuri și tunuri mici. În același timp, spun istoricii, fonta a fost utilizată și în clopotele de turnare. Producția principală a avut loc în orașe precum Moscova și Tula. Trebuie remarcat faptul că până în secolul al XVII-lea, aceste tehnologii Europa nu știu, ci pentru că fabricile rusești exportau în mod activ diverse instrumente și un miez de fier în țările europene.

Dezvoltarea activă

În epoca lui Petrine a început dezvoltarea activă a producției de fontă și oțel. Regele a înțeles: creșterea capacităților metalurgice va conduce Rusia la dezvoltare. Pentru a realiza planuri incredibile, Peter am avut tot ce avea nevoie: materiale și tehnologii de producție. A fost cu acest țar construirea activă a fabricilor a început în Siberia, în Ural. Pentru toate domniei lui Petru cel Mare producția de fier și oțel a fost crescut la 770 de ori, în Rusia a existat un 16 de mori mari de oțel. Dezvoltarea a continuat după moartea împăratului, la sfârșitul secolului al XVIII-lea pe teritoriul Imperiului Rus a fost mai mult de o sută de plante, țara a devenit un lider mondial în acest domeniu. Odată cu dezvoltarea industriei, s-au dezvoltat și aplicații metalice. Din fontă, acum nu făceau numai arme, ci și mâncăruri, monumente, porți și garduri.

Este de remarcat faptul că cuptoarele de uz domestic utilizate pentru producerea fontei au fost recunoscute ca fiind cele mai bune din lume. Acestea au fost caracterizate de cea mai mare productivitate, chiar și la un cost minim. În secolul al XIX-lea, turnătoriile au fost separate de furnale, ceea ce a permis nu numai specializarea procesului, ci și mecanizarea acestuia. În această perioadă au apărut întreprinderi de înființare a conductelor, ateliere de producere a fontei maleabile din fontă.

Rusia este lider mondial

În secolul al XX-lea, Rusia nu și-a încetinit cifrele de afaceri și a rămas lider în turnarea fontei. În URSS, din volumul total al turnării metalului fontă reprezentat aproximativ 75% .Se a fost numărul unu materie primă, principalii consumatori au fost industria de apărare și agricultură. Din fontă specialiștii făceau părți și diferite unități de mașini. Este de remarcat faptul că Rusia continuă să mențină o poziție de lider în ceea ce privește volumul producției și utilizării fontei. Aceasta se face nu numai la produsele de dimensiuni mari, dar, de asemenea, un loc de muncă bine ca elementele ușii, ornamentele, turnarea cuptor și suveniruri!

Producția de fontă: echipamentul necesar

Să începem cu definiția. Se obișnuiește să se facă apel la fontă aliajul de fier cu carbon, în care carbonul trebuie să fie de cel puțin 2%. Deci, cum apare procesul de producere a fontei? În primul rând, acest lucru necesită un cuptor uriaș. Dimensiunile sale sunt izbitoare: înălțime cuptor este de 30 m și un diametru interior de 12 m mai lată parte a cuptorului se spune în abur, în partea de jos, prin care un cuptor cu aer cald cade, - cornul, de sus - a mea .. Apropo, în partea superioară există o gaură specială - partea superioară, care este închisă de un obturator special. Principiul funcționării cuptorului este contracurent: de jos este alimentat cu aer, iar în partea superioară - cu materiale. Necesar pentru materialele din fier includ flux (fără zgură nu poate fi format), cocs (este necesară pentru încălzirea apei, topirea și recuperarea) și minereu (care, de fapt, este principala materie primă).

Pentru producție, veți avea nevoie, de asemenea:

• cărucior;
• transportoare;
• buncăre;
• macara speciala, etc.

Materii prime

Cunoașterea aliajelor, producția de fontă și oțel începe în școală - acest subiect este prezentat în programul de lucru privind chimia. Manualele sunt considerate parte a minereurilor de fier: substanța de minereu în sine, adică carbonatii de fier, silicați și oxizi și ganga constând din dolomită, gresie, calcar și quartzite. Trebuie remarcat faptul că diferite cantități de minereu pot fi prezente în minereuri diferite. Prin acest criteriu, minereul este împărțit în sărăcie și bogat. Primul este trimis spre îmbogățire, iar al doilea poate fi utilizat imediat în producție.

Pentru a produce o tonă de fontă, veți avea nevoie de: trei tone de minereu, o tona de cocs, douăzeci de tone de apă. Cantitatea de flux depinde de tipul de minereu.

Tipuri de minereuri de fier

Înainte de a cunoaște procesul de producție a fontei, oferim informații despre tipurile de minereu de fier. Poate fi:

1. Minereu de fier brun. Se caracterizează prin conținutul de 25-50% fier sub formă de oxizi apoși așa-numiți. Stânca goală este caracterizată de argilă.
2. Hematit (se mai numește și minereu de fier roșu). Acesta este oxidul anhidru, conținutul de impurități nocive aici este minim. Glanda este de aproximativ 45-55%.
3. Minereu de fier magnetic. Conținutul de fier aici este de aproximativ 30-37%. O rocă goală este o masă silicoasă.
4. Sideritul (al doilea nume este minereu de fier) ​​se oxidează extrem de ușor, trecând în forma de calcar maroniu.

Tehnologie de producție

Tehnologia producției de fier constă în mai multe etape. Totul începe cu pregătirea minereului: se sortează după compoziția chimică și, desigur, după dimensiune. Materiile prime mari sunt zdrobite, și particule fine sau aglomerate de praf de minereu. În aceeași etapă are loc îmbogățirea minereurilor sărace. În plus, în timpul procesului de preparare, o parte semnificativă a rocii sterile este îndepărtată, în mod corespunzător, conținutul de fier este mărit. Următoarea etapă a tehnologiei de producere a fontei este pregătirea combustibilului. Totul începe cu cocs. În timpul acestei etape, cocsul este ecranat - elimină toate amenzi inutile, ceea ce poate duce la pierderea combustibilului. Următoarea etapă a producției de furnal de fontă este prepararea fluxurilor. Profesioniștii sunt zdrobiți, se îndepărtează de la el. După efectuarea acestei proceduri, toate materialele sunt încărcate în cuptor. Apoi, producția de fontă se începe imediat: cuptorul este încărcat cu cocs, se adaugă un aglomerator (după cum se numește minereul sinterizat cu flux) și se adaugă din nou cocs.

Temperatura necesară pentru topire este menținută prin injectarea aerului încălzit. În timpul arderii de cocs în cuptor se formează dioxid de carbon. CO₂, trecând prin cocs, devine CO. Monoxidul de carbon recuperează apoi partea principală a minereului. În acest proces, fierul devine solid, trecând în acea parte a cuptorului, aerul în care este foarte fierbinte. Aici, fierul dizolvă carbonul în sine. De fapt, producția de fontă într-un cuptor seamănă cu asta. Lichidul fonic din cuptor cade în găleți speciale, din care se toarnă în forme pre-pregătite. Turnarea posibilă în mixere de colecții speciale, în care aliajul va rămâne în formă lichidă timp de ceva timp. Simultan cu producția de domeniu de fontă, siliciu, mangan și un număr de alte impurități sunt recuperate.

Tipuri de fontă

Există numai două tipuri de fontă: alb și gri. Diferența dintre ele constă în compoziția chimică și procesul de tratare termică. Astfel, fonta albă este rezultatul răcirii foarte rapide, în timp ce fonta cenușie rezultă din răcirea lentă. Pentru caracteristicile albe, cum ar fi fragilitatea și duritatea sunt caracteristice. Ele sunt extrem de greu de tăiat, în procesele sale se rup din ele. Deoarece fonta albă este utilizată doar ca semifabricate pentru producerea altor mărci de fontă. De exemplu, ca rezultat al prăjirii de acest tip, se obțin fiare de aluminiu maleabile. Rețineți: numele "maleabil" nu are nimic de a face cu procesul de forjare. Potrivit istoricilor, se datorează faptului că, anterior, din fonta cu astfel de caracteristici a făcut potcoava. Acest tip este utilizat în mod activ în mașinile agricole și în industria automobilelor. Principala diferență dintre fonta cenușie - plasticitate, combinată cu rezistență ridicată. Acest lucru le permite să fie utilizate în domenii precum construcția de mașini-unelte, agricultura și industria de automobile, precum și utilizarea în uz casnic.

Apropo, există așa-numita jumătate de fontă. Ele au proprietăți intermediare de specii albe și gri. În plus, prin reglarea intensității de răcire a unui aliaj dat, este posibil să se obțină o varietate de piese de turnare care vor diferi în ceea ce privește rezistența, ductilitatea și alte proprietăți. Fonta cu proprietăți speciale include:

• Antifricțiune, utilizată la fabricarea bucșelor, arborilor, lagărelor;
• rezistente la uzură, necesare pentru crearea de echipamente de pompare, diverse piese pentru industria nitrată, turnarea cuptorului;
• căldură, care este utilizată la fabricarea turnării cuptorului, a conductelor și a motoarelor cu turbină cu gaz;
• rezistente la căldură, adecvate pentru fabricarea de la ele cuptoare de cuptor părți de fitinguri și cazane;
• rezistent la coroziune, esențială pentru producerea de diverse piese în industria aeronautică și chimice, care sunt utilizate în medii corozive.

Caracteristicile fontei

Pentru fonta calitativă, următoarele caracteristici sunt caracteristice:

• capacitate excelentă de căldură;
• rezistență bună la coroziune;
• rezistența la căldură crescută.

Acestea și alte caracteristici permit utilizarea fierului în casă, și în industria grea. Cele mai populare feluri de mâncare sunt din fontă de origine rusă. Din acest material se găsesc nu numai tigăi și tigăi, fondue, tigaie, forme de copt, biscuiți și grătare.

Este de remarcat faptul că vasele din acest material sunt la fel de potrivite pentru prăjiturile, prăjiturile, cerealele, pentru prăjirea pilafului. Faptul este că fierul este încălzit destul de încet, dar acumulează excelent căldura și o distribuie uniform. Experții spun că producția de ustensile din fontă este gestionată de diferite companii. Toate acestea produc produse de aproximativ aceeași calitate. Din această diversitate, produsele plantei "Neva" din Sankt Petersburg ies în evidență. Această plantă este una dintre cele mai mari producători de feluri de mâncare din fontă pe teritoriul Federației Ruse.