Cūka ražošana Krievijā, attīstības vēsture

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-02 13:59

Vairākus simtus gadu Krievijas Federācija ir viena no pasaules līderēm čuguna ražošanā. Šis sakausējums tiek izmantots dažādās nozarēs, tiek izmantots māksliniecisku un dekoratīvu izstrādājumu radīšanai. Speciālisti saka: čuguns ir cilvēka dzīves neatņemama sastāvdaļa, tas pelnīti tiek uzskatīts par vienu no pieprasītākajiem materiāliem. Šodien mēs piedāvājam runāt par melno metalurģiju, dzelzs un tērauda ražošanu, to ietekmi uz cilvēku. Pievērsīsimies lietuvju biznesa attīstības hronikai kopumā: jūs gaida vēstures fakti un interesanta informācija!

Vēsture: vara laikmets

Čuguns ir metāls ar tūkstošiem gadu senu vēsturi, tā saknes meklējamas pirms mūsu ēras. Kopumā vēsturnieki pirmās liecības par metalurģijas rašanos datē ar 6.-5. gadu tūkstoti pirms mūsu ēras. Tad cilvēks vēl izmantoja akmeni, lai radītu instrumentus, bet viņš jau ticis pie vara tīrradņiem. Ņemot tīrradņus parastajiem akmeņiem un apstrādājot tos tādā pašā veidā, kā tika uzklāti uz jebkuriem akmeņiem - vienkārši atsitoties vienam pret otru - cilvēks saprata: šie akmeņi nelūzt, bet tikai deformējas, un tāpēc tievar veidot gandrīz jebkurā formā. Vēsturnieki vēlāk šo metodi nosauks par auksto kalšanu. Līdz ar to varš kļuva par akmens aizstājēju, kļuva daudz vienkāršāka makšķernieku, šķēpu uzgaļu un dunču izgatavošana, turklāt šādu izstrādājumu kvalitāte ievērojami pārsniedza no akmens un kaula izgatavoto analogu kvalitāti. Vienlaikus tika uzlabota kokapstrāde, radās iespēja ražot sīkas detaļas. Starp citu, zinātnieki ir pierādījuši, ka tajās teritorijās, kur aktīvi tika izmantots varš, riteņa parādīšanās notika daudz agrāk. Tas pierāda faktu, ka cilvēces attīstība ir nesaraujami un cieši saistīta ar metalurģijas attīstību.

Bronzas laikmets

Kad cilvēki iemācījās izveidot bronzu - sakausējumu, kas sastāv no vara un alvas, cilvēce ienāca bronzas laikmetā. Šodien vēsturnieki nevar atbildēt uz jautājumu, kā tieši cilvēks izgudroja šādu sakausējumu. Lielākā daļa pētnieku uzskata, ka tas noticis nejauši, alvai nokļūstot traukā ar izkausētu varu. Fakts paliek fakts, ka tūkstoš gadus cilvēki cīnījās ar bronzas zobeniem un vārīja bronzas katlos.

Dzelzs laikmets

Vēsturnieki saka: dzelzi bija daudz vieglāk iegūt nekā varu vai alvu. Lieta ir tāda, ka tas visur ir atrodams oksīda un oksīda veidā. Tātad, kāpēc cilvēki nesāka lietot dzelzi ātrāk? Atbilde ir vienkārša: šī metāla ražošana ir neticami sarežģīts un laikietilpīgs process, kas notiek vairākos posmos. Lai izpētītu šo procesu, bija nepieciešams vairāk nekā gadsimts. Tāpēcnav brīnums, ka to laiku metalurgus tauta uzskatīja par īstiem burvjiem, kas dedzina maģiskas lietas.

Pirmā pieminēšana par čugunu

Valsts, kurā sākās dzelzs ražošana, mūsdienās tiek uzskatīta par Ķīnu. Vēsturnieki saka, ka tas noticis apmēram piektajā gadsimtā pirms mūsu ēras. Debesu impērijā ārkārtīgi populāras bija monētas, sadzīves piederumi un dažādi no čuguna izgatavoti ieroči. Līdz mūsdienām ir saglabājušies daudzi čuguna lējumi, piemēram, lielisks čuguna lauva, kura augstums ir 6 metri un garums 5 metri. Zinātnieki ir pierādījuši, ka šī statuja ir atlieta vienā reizē, kas neapšaubāmi liecina par lielo prasmi. no pirmajiem Ķīnas metalurgiem.

Interesants fakts: visā pasaulē par kaļamā čuguna ražošanas sākumu tiek uzskatīts mūsu ēras 19. gadsimts, lai gan droši zināms, ka Ķīnā zobenus no tā izgatavoja jau pirms Kristus dzimšanas!

Ražošanas izcelsme Krievijā

Kad Krievijā sākās dzelzs ražošana? Arheoloģiskie izrakumi, kas veikti Zelta ordas lielo pilsētu teritorijā, pierāda, ka šīs produkcijas rašanās un attīstība Krievijā sākās jau tatāru-mongoļu jūga laikos! Noteiktu lomu tajā spēlēja mongoļu karalistes tuvums Ķīnai.

Praktiski visās tatāru-mongoļu pilsētās dzīvoja Rusiči, kuriem šeit bija savas darbnīcas un tirdzniecības stendi. Viņi ne tikai pārņēma vietējo meistaru zināšanas, bet arī dalījās savās. Pēc Hordes krišanas tehnoloģijas turpināja attīstīties un uzlaboties. Jau iekšā16. gadsimtā Vasilija Trešā un Ivana Bargā vadībā artilērijā sāka aktīvi izmantot liešanas čuguna ražošanu, galvenokārt no tā tika izgatavotas lielgabalu lodes un mazie lielgabali. Tajā pašā laikā, vēsturnieki stāsta, čuguns izmantots arī zvanu liešanā. Galvenā ražošana notika tādās pilsētās kā Maskava un Tula. Ir vērts atzīmēt, ka līdz 17. gadsimtam Eiropā šādas tehnoloģijas nebija zināmas, un tāpēc Krievijas rūpnīcas varēja aktīvi eksportēt dažādus no čuguna izgatavotus instrumentus un serdes uz Eiropas valstīm.

Aktīva attīstība

Petrīnas ēras laikā sākās aktīva dzelzs un tērauda ražošanas attīstība. Cars saprata, ka metalurģijas jaudu palielināšana novedīs Krieviju pie attīstības. Lai īstenotu neticamos plānus, Pēterim I bija viss nepieciešamais: gan materiāli, gan ražošanas tehnoloģijas. Tieši šī karaļa vadībā Sibīrijā, Urālos, sākās aktīva rūpnīcu celtniecība. Visā Pētera Lielā valdīšanas laikā dzelzs un tērauda ražošana tika palielināta par 770 reizēm, Krievijā parādījās 16 lielas metalurģijas rūpnīcas. Attīstība turpinājās pēc imperatora nāves, 18. gadsimta beigās Krievijas impērijas teritorijā bija vairāk nekā simts rūpnīcu, valsts kļuva par pasaules līderi šajā jomā. Līdz ar nozares attīstību attīstījās arī metāla pielietojuma nozares. Tagad no čuguna tika izgatavoti ne tikai ieroči, bet arī trauki, pieminekļi, vārti un žogi.

Ir vērts atzīmēt, ka sadzīves domnas, ko izmanto dzelzs ražošanai, tika atzītas par labākajām pasaulē. Tiem bija raksturīga augstākā produktivitāte pat ar minimālām izmaksām. XIX gadāgadsimtā lietuves tika atdalītas no domnām, kas ļāva ne tikai specializēt procesu, bet arī to mehanizēt. Tieši šajā periodā parādījās cauruļu lietuves un darbnīcas, kas ražoja kaļamā čuguna lējumus.

Krievija ir pasaules līdere

20. gadsimtā Krievija nesamazināja tempu un palika līdere čuguna liešanā. PSRS čuguna apjoms sastādīja ap 75% no kopējā metāllējumu apjoma. Tā bija izejviela numur viens, tās galvenie patērētāji bija aizsardzības rūpniecība un lauksaimniecība. Tieši no čuguna speciālisti izgatavoja aprīkojuma daļas un dažādus mezglus. Jāatzīmē, ka pat šodien Krievija saglabā vadošās pozīcijas čuguna ražošanas un izmantošanas ziņā. No tā tiek izgatavoti ne tikai lielizmēra izstrādājumi, bet arī tādi smalki darbi kā vārtu elementi, rotaslietas, krāsns liešana un suvenīri!

Dzelzs ražošana: nepieciešamais aprīkojums

Sāksim ar definīciju. Čugunu parasti sauc par dzelzs sakausējumu ar oglekli, un oglekļa saturam šeit jābūt vismaz 2%. Tātad, kāds ir dzelzs ražošanas process? Pirmkārt, tas prasa milzīgu domnu. Tās izmēri ir pārsteidzoši: šādas krāsns augstums ir 30 m, bet iekšējais diametrs ir 12 m. Platākā krāsns daļa tiek saukta par tvaicēšanu, apakšējā, pa kuru krāsnī ieplūst karstais gaiss, ir pavards, augšējais ir vārpsta. Starp citu, augšējā daļā ir īpašs caurums - augšdaļa, kas ir aizvērta ar speciālu slēģu. Domnas darbības princips ir pretstrāva: no apakšas tajātiek piegādāts gaiss, un materiāli tiek piegādāti no augšas. Dzelzs ražošanai nepieciešamie materiāli ir kušņi (bez tā nevar veidoties izdedži), kokss (nepieciešams ūdens sildīšanai, kausēšanai un reducēšanai) un rūda (kas ir galvenā izejviela).

Ražošanai jums būs nepieciešams arī:

• rati;
• transportieri;
• bunkeri;
• speciālais jaucējkrāns utt.

Izejvielas

Ievads sakausējumos, dzelzs un tērauda ražošana sākas skolā - šī tēma ir paredzēta darba programmā ķīmijā. Mācību grāmatās aplūkots dzelzsrūdas sastāvs: tā ir pati rūdas viela, tas ir, dzelzs karbonāti, silikāti un oksīdi, un atkritumi, kas sastāv no dolomīta, smilšakmens, kaļķakmens un kvarcīta. Jāņem vērā, ka dažādās rūdās var būt dažādi rūdas vielas daudzumi. Tieši pēc šī kritērija rūdu iedala nabadzīgajās un bagātajās. Pirmais tiek nosūtīts bagātināšanai, bet otro var nekavējoties izmantot ražošanā.

Lai saražotu tonnu čuguna, jums būs nepieciešams: trīs tonnas rūdas, tonna koksa, divdesmit tonnas ūdens. Plūsmas daudzums ir atkarīgs no rūdas veida.

Dzelzs rūdu veidi

Pirms pārejam pie dzelzs ražošanas procesa, piedāvājam informāciju par dzelzsrūdu veidiem. Tas varētu būt:

1. Brūna dzelzsrūda. To raksturo 25-50% dzelzs saturs tā saukto ūdens oksīdu veidā. Atkritumu iezis ir mālaina.
2. Hematīts(to sauc arī par sarkano dzelzsrūdu). Tas ir bezūdens oksīds, kaitīgo piemaisījumu saturs šeit ir minimāls. Šeit dzelzs ir aptuveni 45–55%.
3. Magnētiskā dzelzsrūda. Dzelzs saturs šeit ir aptuveni 30-37%. Atkritumu iezis ir silīcija dioksīda masa.
4. Siderīts (tā otrais nosaukums ir dzelzsrūda) ārkārtīgi viegli oksidējas, pārvēršoties brūnā kaļķakmenī.

Ražošanas tehnoloģija

Dzelzs ražošanas tehnoloģija sastāv no vairākiem posmiem. Viss sākas ar rūdas sagatavošanu: tā tiek šķirota pēc ķīmiskā sastāva un, protams, pēc izmēra. Lielas izejvielas tiek sasmalcinātas, un sīkas daļiņas vai rūdas putekļi tiek aglomerēti. Tajā pašā posmā notiek arī nabadzīgo rūdu ieguve. Turklāt sagatavošanas procesā tiek noņemta ievērojama daļa atkritumiežu, attiecīgi palielinās dzelzs saturs. Nākamais dzelzs ražošanas tehnoloģijas posms ir degvielas sagatavošana. Viss sākas ar kolu. Šajā posmā kokss tiek sijāts - no tā tiek noņemti visi nevajadzīgie sodi, kas var izraisīt degvielas zudumus. Nākamais domnas dzelzs ražošanas posms ir kušņu sagatavošana. Plusus sasmalcina, no tā izsijā nieku. Pēc šīs procedūras visi materiāli tiek ielādēti krāsnī. Pēc tam tieši sākas čuguna ražošana domnā: kurtuvē piepilda ar koksu, pievieno aglomeratoru (tas ir rūdas nosaukums, kas saķepināta ar kušņu), un atkal pievieno koksu.

Kausēšanai nepieciešamo temperatūru uztur, iepūšot sakarsētu gaisu. Degšanas procesākokss pavardā rada oglekļa dioksīdu. CO_{2 iziet cauri koksam, lai kļūtu par CO. Turklāt oglekļa monoksīds atjauno lielāko rūdas daļu. Šajā procesā dzelzs kļūst ciets, nonākot tajā krāsns daļā, kurā gaiss ir ļoti karsts. Šeit dzelzs izšķīdina oglekli sevī. Patiesībā šādi izskatās dzelzs ražošana domnā. Šķidrais dzelzs no krāsns iekrīt īpašos kausos, no kuriem to ielej iepriekš sagatavotās veidnēs. Iespējams liet īpašās kolekcijās-maisītājos, kuros sakausējums kādu laiku saglabāsies šķidrā veidā. Vienlaikus ar čuguna ražošanu domnā tiek samazināts silīcija, mangāna un virkne citu piemaisījumu.}

Čuguna veidi

Ir tikai divu veidu čuguns: b alts un pelēks. Atšķirība starp tām ir ķīmiskajā sastāvā un termiskās apstrādes procesā. Tādējādi b altais čuguns ir ļoti ātras dzesēšanas rezultāts, bet pelēkais čuguns tiek iegūts lēnas dzesēšanas rezultātā. B altumus raksturo tādas īpašības kā trauslums un cietība. Tos ir ārkārtīgi grūti sagriezt, procesā no tiem atdalās gabali. Tāpēc b altos čugunus izmanto tikai kā sagataves citu čuguna šķiru ražošanai. Piemēram, šāda veida apdedzināšanas rezultātā tiek iegūti kaļamie čuguni. Lūdzu, ņemiet vērā: nosaukumam kaļamais nav nekā kopīga ar kalšanas procesu. Pēc vēsturnieku domām, tas parādījās tāpēc, ka pakavi iepriekš tika izgatavoti no čuguna ar šādām īpašībām. Šis veids tiek plaši izmantotslauksaimniecības inženierija un automobiļu rūpniecība. Galvenā atšķirība starp pelēkajiem čuguniem ir elastība apvienojumā ar augstu izturību. Tas ļauj tos izmantot tādās jomās kā darbgaldi, lauksaimniecība un automobiļu rūpniecība, kā arī mājsaimniecības vajadzībām.

Starp citu, ir tā sauktie pusčuguni. Viņiem ir b alto un pelēko sugu starpposma īpašības. Turklāt, pielāgojot šī sakausējuma dzesēšanas intensitāti, ir iespējams iegūt dažādus lējumus, kas atšķirsies pēc stiprības, lokanības un citām īpašībām. Čuguni ar īpašām īpašībām ietver:

• pretberzes, izmanto bukses, vārpstas, gultņu ražošanai;
• nodilumizturīgs, nepieciešams sūknēšanas iekārtu izveidei, dažādas detaļas slāpekļa rūpniecībai, krāsns liešanai;
• karstumizturīgi, kurus izmanto krāšņu lējumu, cauruļu sistēmu un gāzturbīnu dzinēju ražošanā;
• karstumizturīgs, piemērots krāsns armatūrai un katlu daļām;
• izturīgs pret koroziju, neaizstājams dažādu detaļu ražošanā ķīmiskajā un aviācijas nozarē, kuras tiek izmantotas agresīvā vidē.

Čuguna īpašības

Kvalitatīvo čugunu raksturo šādas īpašības:

• izcila siltuma jauda;
• laba izturība pret koroziju;
• paaugstināta karstumizturība.

Šīs un citas īpašības ļauj izmantot čugunuikdienas dzīvē un smagajā rūpniecībā. Īpaši populāri ir Krievijā ražoti čuguna virtuves piederumi. No šī materiāla tiek izgatavotas ne tikai pannas un katli, bet arī fondī, trauki, cepšanas trauki, sautēšanas pannas un grili.

Ir vērts atzīmēt, ka no šī materiāla gatavoti trauki vienlīdz labi ir piemēroti gan pankūku cepšanai, gan sautējumu, graudaugu vārīšanai, gan plova sautēšanai. Fakts ir tāds, ka čuguns uzsilst diezgan lēni, taču tas lieliski uzkrāj siltumu un vienmērīgi sadala to. Eksperti saka: dažādi uzņēmumi nodarbojas ar čuguna trauku ražošanu. Visi no tiem ražo aptuveni vienādas kvalitātes produktus. No visas šīs daudzveidības izceļas Sanktpēterburgas rūpnīcas "Ņeva" produkti. Tieši šī rūpnīca ir viens no lielākajiem čuguna trauku ražotājiem Krievijas Federācijā.