ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Краткая история развития производства черных металлов из "Химическая технология. Т.2" До ХШ столетия единственным методом получения железа был сыродутный процесс, при котором руда восстанавливалась в горнах древесным углем с нринудитеш ной подачей воздуха ручными мехами. Из-за низких температур при этом получался мягкий пластичный металл, содержащий значительное количество шлака. Для его удаления полученную губчатую массу — крицу обжимали молотом, получая сварочное железо. Процесс был мало производителен (до 60 кг в сутки с горна), требовал большого расхода угля (до 16 кг на кг железа) при весьма низкой степени извлечения железа из руды (не более 0,4 долей ед.). [c.48] По мере увеличения высоты горна и интенсификации дутья (механические мехи) температура плавки возрастала, что приводило к науглероживанию железа и образованию наряду с мягким металлом жидкого чугуна. Вначале чугун из-за хрупкости рассматривали как отход производства, затем его стали использоваться как литейный материал, а с XIV столетия его начали перерабатывать в специальных печах кричных горнах в железо. В связи с этим сыродутный горн постепенно трансформи1ювался в шахтную печь высотой до 8 метров — домницу, предназначенную уже для производства исключительно чугуна. Это был прототип современной доменной печи. Подобный двухступенчатый метод переработки железных руд оказался более совершенным — возросла производительность печи, снизился расход угля, увеличился выход чугуна. [c.48] В дальнейшем развитие техники выплавки чугуна (доменный процесс) и получения стали сталеплавильное производство) шло параллельно в направлении совершенствования технологии, увеличения мощности агрегатов, внедрения новых материалов и снижения стоимости выплавляемого металла. [c.48] В 1735 году в качестве топлива в доменных печах был предложен вместо древесного угля каменноугольный кокс и с XIX века началось его интенсивное внедрение в доменное производство, что способствовало развитию черной металлургии в степных безлесных районах. В 18 8 году был выдан патент на применение в доменных печах для дутья подогретого воздуха. Это позволило за счет повышения температуры в горне сократить расход топлива и увеличить производительность печи. В1832 году в конструкцию доменной печи был введен закрытый колошник, что обеспечило возможность улавливания доменного газа и его использование в качестве топлива для подогрева дутья, одновременно улучшив экологию. Дальнейшее совершенствование доменного процесса заключалось в применении обогащенного кислородом воздушного дутья, повышении давления дутья, использовании газообразного и жидкого топлива для снижения расхода кокса в связи с дефицитом коксующихся углей. [c.48] С начала XX столетия для nлaвкя стали, главным образом бе высококачественных легированных марок, стали использоваться электрические дуговые и индукционные печи. [c.49] Решающий шаг в совершенствовании сталелитейного производства был сделан в 50-х годах XX века разработкой кислородно-конвертерного метода выплавки стали, который позволил использовать в качестве сырья не только чугун, но и стальной лом и руду, существенно повысить производительность и улучшить качество стали. В настоящее время этот метод, наряду с электроплавильным, преобладает. [c.49] Дальнейшее совершенствование металлургии черных металлов шло по пути разработки и промышлевногб внедрения метода прямого вос-становлёння железа, минуя доменный процесс, и создания непрерывных металлургических комплексов переработки чугуна в сталь. [c.49] Теоретические основы металлургии чугуна и стали создавались на протяжении нескольких столетий. К числу первых исследований в этой области следует отнести фундаментальный труд Г. Агриколы (Бауэра) 12 книг о металлах (1556 г.), обобщивший многовековой опыт извлечения металлов из руд, работу М.В. Ломоносова Первые основания металлургии или рудных дел (1763 г.), созданную им на основе изучения движения воздуха и газов в пламенных металлургических печах, разработку П.П. Аносовым теоретических основ получения высококачественной литой стали (1828 г.), метода прямого получения железа из руд и принципов микроскопического метода изучения структуры сталей. [c.49] Промышленное производство чугуна, и стали в России возникло в начале Х УШ века с постройкой доменных печей в Тульской губернии и металлургических заводов на Урале. В 1699 году был построен Невьянский завод, после чего начинается бурное развитие отечественной черной металлургий, затормозившееся к XIX веку в связи с истощением запасов древесного угля. [c.50] Вернуться к основной статье