Sắt. Lịch sử phát minh và sản xuất

Thư viện kỹ thuật miễn phí

LỊCH SỬ CÔNG NGHỆ, CÔNG NGHỆ, ĐỐI TƯỢNG QUA CHÚNG TÔI
Thư viện miễn phí / Cẩm nang / Lịch sử của công nghệ, kỹ thuật, các đối tượng xung quanh chúng ta

Sắt. Lịch sử phát minh và sản xuất

Lịch sử của công nghệ, kỹ thuật, các đối tượng xung quanh chúng ta

Cẩm nang / Lịch sử của công nghệ, kỹ thuật, các đối tượng xung quanh chúng ta

Bình luận bài viết

Sắt tự nhiên tự do trong vỏ trái đất, không giống như đồng, hầu như không bao giờ được tìm thấy. Nhưng nó là một phần của nhiều khoáng chất và phổ biến hơn nhiều so với kim loại màu. Vào thời cổ đại, nó có thể được khai thác theo đúng nghĩa đen ở mọi nơi - từ hồ, đầm lầy, đồng cỏ và các loại quặng khác. Tuy nhiên, so với luyện kim đồng, luyện kim sắt là một quá trình khá phức tạp.

Sắt nóng chảy ở 1539 độ. Nhiệt độ cao như vậy hoàn toàn không thể tiếp cận được với các bậc thầy cổ đại. Do đó, sắt đi vào cuộc sống hàng ngày của con người muộn hơn nhiều so với đồng. Việc sử dụng rộng rãi nó làm nguyên liệu sản xuất vũ khí và công cụ chỉ bắt đầu từ thiên niên kỷ thứ 1 trước Công nguyên, khi phương pháp thu hồi sắt thô được biết đến (tuy nhiên, một số dân tộc đã học luyện kim sắt sớm hơn nhiều; ví dụ, các bộ lạc sinh sống trên lãnh thổ của Armenia hiện đại , đã biết cách lấy sắt từ quặng vào đầu thiên niên kỷ thứ 3 trước Công nguyên).

Quặng sắt phổ biến nhất (quặng sắt từ tính, quặng sắt đỏ và quặng sắt nâu) là hợp chất của sắt và oxy (oxit sắt) hoặc hydrat oxit sắt. Để tách sắt kim loại khỏi các hợp chất này, cần phải khử nó - nghĩa là lấy đi oxy khỏi nó.

Sắt
Nguyên tố sắt của vũ khí cổ đại

Tất nhiên, các bậc thầy cổ đại không biết gì về các quá trình hóa học phức tạp diễn ra trong quá trình khử sắt. Tuy nhiên, quan sát quá trình "luyện kim" quặng, cuối cùng họ đã thiết lập một số mô hình quan trọng, tạo thành cơ sở cho các phương pháp sản xuất sắt đơn giản nhất. Trước hết, tổ tiên của chúng ta nhận thấy rằng để có được sắt, không nhất thiết phải đưa nó đến điểm nóng chảy.

Sắt kim loại cũng có thể thu được ở nhiệt độ thấp hơn nhiều, nhưng phải có nhiều nhiên liệu hơn so với quá trình nấu chảy đồng và nhiên liệu này phải có chất lượng tốt hơn. Ngọn lửa cũng cần phải "nóng" nhất có thể. Tất cả điều này đòi hỏi một sự sắp xếp đặc biệt của lò và điều kiện nóng chảy.

Sắt
Thiết bị của một lò luyện sắt cổ đại

Theo quy định, bắt đầu "nung chảy" sắt, đầu tiên những người thợ thủ công đào một cái lỗ tròn, các bức tường được phủ một lớp đất sét dày từ bên trong. Từ bên ngoài, một lỗ để bơm không khí đã được đưa vào hố này. Sau đó, trên phần dưới tròn, phần trên được xây dựng dưới dạng hình nón. Than đã được sử dụng làm nhiên liệu. Nó được đổ vào đáy lò - vào hố. Trên cùng của nó, một điện tích được đặt thành từng lớp - quặng nghiền và than. Một lớp than dày được đổ lên trên cùng. Sau khi nhiên liệu được đốt cháy bên dưới, quá trình nung nóng quặng bắt đầu. Trong trường hợp này, xảy ra phản ứng hóa học oxi hóa cacbon (than đá) và khử sắt. Ở dạng những cánh hoa nhỏ, bột nhão, nặng gấp ba lần xỉ, rơi xuống và lắng xuống phần dưới của lò.

Sắt
Lò luyện sắt

Kết quả, dưới đáy hố thu được một cục sắt hàn mềm - nở, nặng từ 1 - 8 kg. Nó bao gồm kim loại mềm với những khoảng trống chứa đầy xỉ cứng. Khi quá trình "tan chảy" kết thúc, chiếc lò bị hỏng và kritsa được lấy ra khỏi đó. Quá trình xử lý tiếp theo diễn ra trong lò rèn, nơi kritsa một lần nữa được nung nóng trong lò rèn và được xử lý bằng những nhát búa để loại bỏ xỉ.

Trong luyện kim sắt, rèn đã trở thành loại hình gia công kim loại chính trong nhiều thế kỷ, và rèn trở thành ngành sản xuất quan trọng nhất. Chỉ sau khi rèn, sắt mới có được những phẩm chất vừa ý. Tuy nhiên, sắt nguyên chất không thể được sử dụng vì tính mềm của nó. Chỉ có một hợp kim của sắt và carbon là có tầm quan trọng kinh tế. Nếu kim loại thu được chứa từ 0 đến 3% carbon, thì thép thu được, tức là sắt, có được một đặc tính mới - khả năng được làm cứng. Để làm điều này, dụng cụ được nung nóng đỏ và sau đó làm nguội trong nước. Sau khi đông cứng, nó trở nên rất cứng và đạt được chất lượng cắt tuyệt vời.

Với luồng không khí tự nhiên, nhiệt độ trong lò không tăng quá 1000 độ. Ngay từ thời cổ đại, người ta đã nhận thấy rằng có thể thu được nhiều sắt hơn và chất lượng tốt hơn từ cùng một loại quặng nếu không khí được bơm nhân tạo vào lò với sự trợ giúp của ống thổi. Lông thú được làm từ da, được trang bị mõm và chuyển động bằng tay. Với sự trợ giúp của vòi phun và ống thổi, không khí thô, không được làm nóng được bơm vào lò, từ đó có tên của toàn bộ quá trình. Tuy nhiên, ngay cả với phương pháp này, nhiệt độ chỉ có thể tăng lên 1200 độ và không quá một nửa lượng sắt chứa trong nó được chiết xuất từ quặng.

Là một vật liệu phổ biến và rẻ tiền, sắt đã sớm thâm nhập vào tất cả các ngành sản xuất, cuộc sống hàng ngày và các vấn đề quân sự và tạo ra một cuộc cách mạng trong mọi lĩnh vực của cuộc sống. Một chiếc rìu sắt và một chiếc cày có lưỡi cày bằng sắt đã giúp những người trước đây hoàn toàn không thể tiếp cận được với nông nghiệp có thể làm chủ được nông nghiệp. Chỉ sau sự phổ biến của sắt, nông nghiệp mới trở thành ngành sản xuất quan trọng nhất của hầu hết các dân tộc.

Sắt đã mang lại cho người thợ những công cụ có độ cứng và sắc bén mà cả đá và đồng đều không thể chống lại được. Chúng là cơ sở để các nghề thủ công khác bắt đầu phát triển nhanh chóng. Những thay đổi lớn này đặt dấu chấm hết cho xã hội nguyên thủy. Nó được thay thế bằng một xã hội đẳng cấp phát triển hơn.

Tác giả: Ryzhov K.V.

Chúng tôi giới thiệu các bài viết thú vị razdela Lịch sử của công nghệ, kỹ thuật, các đối tượng xung quanh chúng ta:

▪ Bóng bay

▪ Đầu máy xe lửa

▪ nồi áp suất

Xem các bài viết khác razdela Lịch sử của công nghệ, kỹ thuật, các đối tượng xung quanh chúng ta.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng 15.04.2024

Trong thế giới công nghệ hiện đại, nơi khoảng cách ngày càng trở nên phổ biến, việc duy trì sự kết nối và cảm giác gần gũi là điều quan trọng. Những phát triển gần đây về da nhân tạo của các nhà khoa học Đức từ Đại học Saarland đại diện cho một kỷ nguyên mới trong tương tác ảo. Các nhà nghiên cứu Đức từ Đại học Saarland đã phát triển những tấm màng siêu mỏng có thể truyền cảm giác chạm vào từ xa. Công nghệ tiên tiến này mang đến những cơ hội mới cho giao tiếp ảo, đặc biệt đối với những người đang ở xa người thân. Các màng siêu mỏng do các nhà nghiên cứu phát triển, chỉ dày 50 micromet, có thể được tích hợp vào vật liệu dệt và được mặc như lớp da thứ hai. Những tấm phim này hoạt động như những cảm biến nhận biết tín hiệu xúc giác từ bố hoặc mẹ và đóng vai trò là cơ cấu truyền động truyền những chuyển động này đến em bé. Việc cha mẹ chạm vào vải sẽ kích hoạt các cảm biến phản ứng với áp lực và làm biến dạng màng siêu mỏng. Cái này ... >>

Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global 15.04.2024

Chăm sóc thú cưng thường có thể là một thách thức, đặc biệt là khi bạn phải giữ nhà cửa sạch sẽ. Một giải pháp thú vị mới từ công ty khởi nghiệp Petgugu Global đã được trình bày, giải pháp này sẽ giúp cuộc sống của những người nuôi mèo trở nên dễ dàng hơn và giúp họ giữ cho ngôi nhà của mình hoàn toàn sạch sẽ và ngăn nắp. Startup Petgugu Global đã trình làng một loại bồn cầu độc đáo dành cho mèo có thể tự động xả phân, giữ cho ngôi nhà của bạn luôn sạch sẽ và trong lành. Thiết bị cải tiến này được trang bị nhiều cảm biến thông minh khác nhau để theo dõi hoạt động đi vệ sinh của thú cưng và kích hoạt để tự động làm sạch sau khi sử dụng. Thiết bị kết nối với hệ thống thoát nước và đảm bảo loại bỏ chất thải hiệu quả mà không cần sự can thiệp của chủ sở hữu. Ngoài ra, bồn cầu có dung lượng lưu trữ lớn có thể xả nước, lý tưởng cho các hộ gia đình có nhiều mèo. Bát vệ sinh cho mèo Petgugu được thiết kế để sử dụng với chất độn chuồng hòa tan trong nước và cung cấp nhiều lựa chọn bổ sung. ... >>

Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm 14.04.2024

Định kiến phụ nữ thích “trai hư” đã phổ biến từ lâu. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi các nhà khoa học Anh từ Đại học Monash đã đưa ra một góc nhìn mới về vấn đề này. Họ xem xét cách phụ nữ phản ứng trước trách nhiệm tinh thần và sự sẵn sàng giúp đỡ người khác của nam giới. Những phát hiện của nghiên cứu có thể thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về điều gì khiến đàn ông hấp dẫn phụ nữ. Một nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Đại học Monash dẫn đến những phát hiện mới về sức hấp dẫn của đàn ông đối với phụ nữ. Trong thí nghiệm, phụ nữ được cho xem những bức ảnh của đàn ông với những câu chuyện ngắn gọn về hành vi của họ trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm cả phản ứng của họ khi gặp một người đàn ông vô gia cư. Một số người đàn ông phớt lờ người đàn ông vô gia cư, trong khi những người khác giúp đỡ anh ta, chẳng hạn như mua đồ ăn cho anh ta. Một nghiên cứu cho thấy những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế sẽ hấp dẫn phụ nữ hơn so với những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Robot may quần jean 19.12.2022

Theo các chuyên gia, trong tương lai gần, nhiều hoạt động sản xuất sẽ được tự động hóa, đồng nghĩa với lao động thủ công đơn điệu, nhưng vấn đề lớn đối với những người tạo ra robot vẫn là khả năng xử lý các vật liệu linh hoạt có hình dạng tùy ý. Các kỹ sư của Siemens đã tìm ra cách huấn luyện robot may quần jean bằng cách xử lý vải bằng một hợp chất đặc biệt.

Kể từ năm 2018, các thí nghiệm liên quan đã được Siemens và Levi's thực hiện. Vấn đề tự động hóa trong ngành này leo thang giữa đại dịch, khi hậu cần bị gián đoạn khiến người tiêu dùng Mỹ không có cơ hội nhận được quần áo với số lượng đủ từ các quốc gia có truyền thống tập trung sản xuất cốt lõi trong những năm gần đây.

Cánh tay robot rất khó xử lý các loại vải có thể có độ dày và kết cấu khác nhau, cũng như hình dạng thay đổi liên tục trong quy trình. Siemens bắt đầu thử nghiệm trong lĩnh vực này với việc tạo ra các robot có thể xử lý tất cả các loại vật liệu linh hoạt, bao gồm cả dây mỏng nhất cho thiết bị điện tử. Sau đó, nhận ra rằng thật hợp lý khi nghĩ đến việc tự động hóa quy trình sản xuất quần jean, vì chúng được làm từ một loại vải khá dày và cứng. Công suất của thị trường quần áo đạt 1,52 nghìn tỷ đô la một năm, vì vậy các khoản đầu tư vào tự động hóa có thể tự biện minh ít nhất trong tình huống cần nội địa hóa sản xuất ở các quốc gia có mức lương cao cho người lao động.

Siemens đã tìm thấy một đối tác trong công ty trẻ Sewbo, công ty này đề xuất sử dụng chất ngâm tẩm đặc biệt cho denim, giúp tạm thời tăng độ cứng của vật liệu. Thay đổi thuộc tính này giúp đơn giản hóa quá trình xử lý vật liệu bằng robot. Thành phần đặc biệt được rửa sạch mà không có cặn trong quá trình giặt quần jean tiếp theo. Quần loại này trong mọi trường hợp được giặt trong quá trình sản xuất, vì vậy công nghệ trở nên phức tạp hơn một chút.

Việc thực hiện các giải pháp như vậy cũng có một khía cạnh xã hội, trong trường hợp sản xuất quần áo sẽ khó san bằng. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc thay thế công nhân bằng robot không có tác động tốt nhất đến cuộc sống của những người đi trước. Những người tham gia thử nghiệm rô-bốt do Siemens phát triển xác nhận rằng nhân viên không hài lòng với các quy trình tự động hóa đôi khi được thể hiện ngay cả với các mối đe dọa bạo lực thể xác.

Tin tức thú vị khác:

▪ SSD gắn ngoài tốc độ cao Samsung T9

▪ Mặt trời, rượu và bàn đạp

▪ 2000 nguyên tử ở hai nơi cùng một lúc

▪ Thực phẩm nên ăn trước khi đi ngủ

▪ Tinh trùng nhân tạo được tạo ra

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Palindromes. Lựa chọn các bài viết

▪ bài viết Cận thần xảo quyệt. biểu thức phổ biến

▪ bài viết Khí hậu nào được gọi là gió mùa và gió mùa là gì? đáp án chi tiết

▪ Bài viết Cardobenedict. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng

▪ bài viết Điện trong kiểm soát dịch hại. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết Máy thu khuếch đại trực tiếp sóng trung. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web