الحجر يذوب. التكنولوجيا القديمة المنسية - القدرة على تليين الأحجار

يستخدم الحجر - الجرانيت والحجر الجيري والرخام والدياباز والبازلت - منذ فترة طويلة من قبل الإنسان كمواد بناء. ما الذي ألهم الناس بفكرة صهر الحجر؟ ما هي خصائص الحجر المصهور؟

من حيث مقاومة الأحماض ، فإن الحجر المنصهر ليس أدنى من الخزف. حتى في أحماض الغليان ، التي تذوب أي معادن لعدة ساعات ، وأحيانًا حتى دقائق ، لا يتم إتلاف صب الحجر. مقاومة التآكل للحجر المنصهر أعلى بكثير من مقاومة المعادن ، فالمادة لا تخضع "للشيخوخة" ، و "التعب" ليس مألوفًا لها. بالكاد والصقيع المر. وكونه يلقي بالطرد المركزي ، فإنه يتمتع بأداء أعلى.

تشمل مزايا الحجر المنصهر بساطة التكنولوجيا لإنتاجه. اغرف الصخرة باستخدام دلو حفارة ، وقم بتحميله وإحضاره إلى الأفران. ليس من الأهمية بمكان حقيقة أنه للحصول على أي معدن ، من الضروري معالجة "خام" أكثر بكثير من الأوراق المعدنية. عند معالجة الحجر ، لا تزيد النفايات عن عشرة بالمائة.

لسوء الحظ ، إنه هش. لكن القوة تزداد إذا تم تقويتها بالمعدن. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الحجر المنصهر حساس للتغيرات المفاجئة في درجات الحرارة. المعايير المسموح بها حاليًا في وسط سائل هي 100 درجة في وسط جوي - 250 درجة. يجري العمل للحصول على أنواع صب مقاومة للحرارة. توجد بالفعل تركيبات يمكنها تحمل انخفاض درجات الحرارة بمقدار 500 وحتى 600 درجة.

حتى في حالة عدم وجود عجز في المعدن ، سيكون استخدام الحجر المصبوب ضروريًا ببساطة. هنا واحد من الأمثلة التي لا تعد ولا تحصى. كان إنتاج الأسمدة مثل السوبر فوسفات مصدر قلق كبير للمتخصصين. لم تتحمل الشفرات المعدنية للمحرضين تأثير البيئة العدوانية لفترة طويلة. واتضح أن نفس الشفرات المصنوعة من الحجر المنصهر أقوى بحوالي عشرين مرة. بشكل عام ، يعتبر صب الحجر أكثر طلبًا بين الكيميائيين. وليس بدون سبب. إنه يوفر آلاف الأطنان من الرصاص الشحيح للغاية ، مما يطيل بشكل كبير من عمر خدمة المعدات. على سبيل المثال ، في مصنع Kuznetsk Metallurgical ، تعمل حمامات التخليل المبطنة ببلاط الصب الحجري لمدة ست سنوات ، بينما تم تغيير البطانة الرصاصية بعد ستة أشهر.

كما أن استبدال الأنابيب المعدنية بأنابيب من الحجر المصبوب له فوائد اقتصادية كبيرة. في معمل معالجة خام Krivoy Rog ، يخدم خط الأنابيب المعدني لنقل الخام ستة أشهر على الأكثر ، والأنابيب المصنوعة من الحجر المنصهر - أطول بثماني مرات. تفشل صواني الحديد الزهر لإزالة الرماد الهيدروليكي في محطات الطاقة الحرارية في 9-12 شهرًا. يمكن أن تستمر الأنابيب المصبوبة بالحجر لمدة 20 أو 30 عامًا.

"كونترتوب" الشهير يخبر زواره أن جبال إيران وتركيا واليونان " ذاب الرخام بفعل قصف VCC - الحضارة الكونية العظيمة".
صور الرحلات في إيران وتركيا واليونان مثيرة للاهتمام هناك ، لكن يبدو أنه لا يوجد كيميائيون هناك.
أنا أيضًا أحترم الكيمياء من بعيد ، لكن هناك شكوكًا كبيرة حول "ذوبان الجبال الرخامية".

لكن أشياء كثيرة غير واضحة كيف تتم ، مع حذف الأقواس ذوبان الرخام.

# Behistun_Inscription

حمم السيليكون

الأكثر شيوعًا بالنسبة لبراكين حلقة النار في المحيط الهادئ. عادة ما يكون لزجًا جدًا وأحيانًا يتجمد في فم البركان حتى قبل نهاية الثوران ، وبالتالي يوقفه. يمكن أن ينتفخ البركان ذو الفلين إلى حد ما ، ثم يستأنف الثوران ، كقاعدة عامة ، بانفجار عنيف. يبلغ متوسط معدل تدفق هذه الحمم عدة أمتار في اليوم ، ودرجة الحرارة 800-900 درجة مئوية. يحتوي على 53-62٪ ثاني أكسيد السيليكون (السيليكا). إذا وصل محتواها إلى 65٪ ، تصبح الحمم شديدة اللزوجة وبطيئة. الحمم الساخنة داكنة أو سوداء حمراء اللون. يمكن أن تشكل الحمم السيليكونية الصلبة زجاجًا بركانيًا أسود. يتم الحصول على هذا الزجاج عندما يبرد المصهور بسرعة ، دون الحاجة إلى الوقت

رخام(اليونانية القديمة μάρμαρος - "الحجر الأبيض أو اللامع") هي صخرة متحولة تتكون فقط من الكالسيوم CaCO3. تتشكل كرات الدولوميت أثناء إعادة بلورة CaMg (CO3) 2 الدولوميت.
يكون تشكيل الرخام نتيجة لما يسمى بعملية التحول: تحت تأثير بعض الظروف الفيزيائية والكيميائية ، يتغير هيكل الحجر الجيري (الصخور الرسوبية ذات الأصل العضوي) ، ونتيجة لذلك ، يولد الرخام.
في ممارسة البناء ، يسمى "الرخام" الصخور المتحولة ذات الصلابة المتوسطة ، والتي تتطلب التلميع ( رخام، الحجر الجيري الرخامي ، الدولوميت الكثيف ، كربونات breccias وتكتلات الكربونات).

حتى الآن ، تُستخدم كلمة "الرخام" للإشارة إلى السلالات المختلفة المتشابهة مع بعضها البعض. يسمي بناة الرخام أي حجر جيري متين ومصقول. في بعض الأحيان يتم الخلط بين سلالة مماثلة للرخام. اعوج... يشبه الرخام الحقيقي الموجود على الكسر الخفيف السكر.

حول استخراج الرخام في إيران - نعم هم منجم:
يسعدنا أن نقدم لكم شركة "عمراني يزدباف" - وهي شركة معروفة في مجال تعدين الأحجار. تقوم شركتنا بمناجم العقيق اليماني (الأخضر الفاتح والأبيض) والرخام (الكريمي والبرتقالي والأحمر والوردي والأصفر) والحجر الجيري (الشوكولاتة والبني)
---
بشكل عام ، لا يوجد شيء واضح - من صعد الجبل ولماذا ضرب الإغاثة في الجبل.

قال يانيشيك بصراحة. - وإذا قلت أحيانًا شيئًا لابنك ، فيجيب: "أنت ، يا أبي ، لا تفهم هذا ، الآن هناك أوقات أخرى ، حقبة مختلفة ... بعد كل شيء ، سلاح العظام ، كما يقول ، ليس الأخير كلمة: مادة يومًا ما ". حسنًا ، هذا كثير جدًا: هل رأى أي شخص مادة أقوى من الحجر أو الخشب أو العظام! على الرغم من أنك امرأة غبية ، عليك أن تعترف: ماذا ... ماذا ... حسنًا ، أنه يتجاوز كل الحدود.

كاريل شبيك. عن سقوط الأخلاق (من مجموعة "ابوكريفا")

الآن نحن ببساطة غير قادرين على تخيل حياتنا بدون المعادن. نحن معتادون عليها لدرجة أننا ، على الأقل لا شعوريًا ، نقاوم - وفي هذا نحن مثل بطل حقبة ما قبل التاريخ المذكورة أعلاه - أي محاولات لاستبدال المعادن بشيء جديد وأكثر ربحية. نحن ندرك جيدًا الصعوبة التي تواجهها بعض الصناعات في جعل طريقها أخف وزنا وأكثر متانة وأرخص المواد. العادة هي مشد حديدي ، لكن حتى لو كان مصنوعًا من البلاستيك ، فسيظل أكثر راحة. ومع ذلك ، فقد تخطينا بضعة آلاف من السنين. لم يشك المستهلكون الأوائل للمعدن حتى في أن الأجيال القادمة ستضع اكتشافهم على قدم المساواة مع أبرز المعالم على طريق التطور الاقتصادي والتكنولوجي - مع ظهور الزراعة والثورة الصناعية في القرن التاسع عشر.

من المحتمل أن يكون الاكتشاف قد حدث - كما يحدث أحيانًا - نتيجة لبعض العمليات غير الناجحة. حسنًا ، على سبيل المثال ، مثل هذا: احتاج مزارع ما قبل التاريخ إلى تجديد إمدادات الألواح والفؤوس الحجرية. من بين كومة الفراغات الموجودة عند قدميه ، اختار حجرًا تلو الآخر وبتفكيره بضرب لوح تلو الآخر بحركات ماهرة. ثم سقط نوع من الحجر الزاوي اللامع في يديه ، والتي ، بغض النظر عن مقدار اصطدامها بها ، لم تنفجر صفيحة واحدة. علاوة على ذلك ، كلما دأب على النقر على هذه القطعة التي لا شكل لها من المواد الخام ، كلما بدأت تشبه الكعكة ، والتي يمكن في النهاية أن تتفتت وتلتوي وتشد طولًا وتدحرج إلى أكثر الأشكال المدهشة. لذلك تعرف الناس أولاً على خصائص المعادن غير الحديدية - النحاس والذهب والفضة والإلكترون. في صناعة المجوهرات والأسلحة والأدوات الأولى والبسيطة للغاية ، كانت التقنية الأكثر انتشارًا في العصر الحجري - الضربة - كافية بالنسبة لهم. لكن هذه الأشياء كانت ناعمة وسهلة الكسر وباهتة. في هذا الشكل ، لا يمكنهم تهديد هيمنة الحجر. وإلى جانب ذلك ، تعد المعادن في شكلها النقي ، والتي يمكن معالجتها بالحجر في حالة باردة ، نادرة للغاية في الطبيعة. ومع ذلك فقد أحبوا الحجر الجديد ، لذلك قاموا بتجربته ، وجمعوا تقنيات المعالجة ، وأجروا التجارب ، والفكر. بطبيعة الحال ، كان عليهم تحمل العديد من الإخفاقات ، واستغرق الأمر وقتًا طويلاً قبل أن يتمكنوا من اكتشاف الحقيقة. في درجات الحرارة المرتفعة (كانوا يعرفون عواقبها جيدًا من إطلاق السيراميك) ، تحول الحجر (الذي نسميه اليوم النحاس) إلى مادة سائلة تتخذ شكل أي شكل. يمكن أن يكون للأدوات حافة حادة جدًا يمكن أيضًا شحذها. لم يكن من الضروري التخلص من الأداة المكسورة - كان ذلك كافياً لصهرها وإعادة صبها في القالب. ثم توصلوا إلى اكتشاف أنه يمكن الحصول على النحاس عن طريق تحميص خامات مختلفة ، والتي توجد في كثير من الأحيان وبكميات أكبر من المعادن النقية. بالطبع ، لم يتعرفوا للوهلة الأولى على المعدن المخفي في الركاز ، لكن هذه الحفريات جذبتهم بلا شك بألوانها المتنوعة. وعندما أُضيف إلى ذلك ، بعد سلسلة طويلة من التجارب الكمية العشوائية والمتعمدة فيما بعد ، اكتشاف البرونز ، وهو سبيكة ذهبية صلبة من النحاس والقصدير ، اهتزت هيمنة الحجر ، التي استمرت لملايين السنين. أساس جدا.

في أوروبا الوسطى ، ظهرت منتجات النحاس لأول مرة في حالات منعزلة في نهاية العصر الحجري الحديث ، وغالبًا ما تم العثور عليها في العصر الحجري الحديث. ومع ذلك ، في وقت سابق بالفعل ، في الألف السابع - الخامس قبل الميلاد. هـ ، بدأ الشرق الأدنى الأكثر تطورًا في الحصول على النحاس عن طريق الصهر المناسب لهذا الغرض ، أكسيد (كبريت) ، كربونات (ملكيت) ، ولاحقًا خامات كبريتيد (بيريت النحاس). كان أبسطها هو صهر خامات الأكسيد التي تم الحصول عليها من رواسب النحاس التي تعرضت للعوامل الجوية. هذه الخامات ممكنة عند درجة حرارة 700-800 درجة. استعادة النحاس النقي:

النحاس 2 O + CO → 2Cu + CO 2

عندما أضاف عمال المسبك القدماء القصدير إلى هذا المنتج (تذكر الوصفة المصرية) ، ظهرت سبيكة تفوقت كثيرًا على النحاس في خصائصها. يزيد نصف بالمائة من القصدير صلابة السبيكة أربع مرات ، 10 بالمائة - ثماني مرات. في الوقت نفسه ، تنخفض درجة انصهار البرونز ، على سبيل المثال عند 13 بالمائة من القصدير بحوالي 300 درجة مئوية. فتحت البوابات لعصر جديد! خلفهم لم نعد نلتقي بهذا المجتمع القديم المتجانس حيث فعل الجميع كل شيء تقريبًا. سبق تصنيع شيء من المعدن رحلة طويلة - البحث عن رواسب خام ، وتعدين خام ، وصهر في حفر أو أفران صهر ، وصب قوالب ؛ كل هذا يتطلب مجموعة كاملة من المعارف والمهارات الخاصة. لذلك ، يبدأ التمايز بين الحرفيين وفقًا للتخصصات: عمال المناجم ، وعمال المعادن ، وعمال المسابك ، وأخيراً التجار ، الذين تعد مهنتهم ضرورية لبقية الحرفيين ، وبالتالي فهي تحظى بتقدير كبير من قبلهم. لا يمكن للجميع المشاركة بنجاح في النطاق الكامل لمثل هذه الأنشطة المعقدة. واجه المجربون المعاصرون أيضًا العديد من الإخفاقات والصعوبات عندما حاولوا تكرار بعض الأساليب التكنولوجية لعلماء المعادن وعمال المسابك في عصور ما قبل التاريخ.

اكتشف سيرجي سيمينوف باستخدام طريقة التتبع وأكد تجريبياً حقيقة أنه في فجر العصر البرونزي ، استخدم الناس أدوات حجرية خشنة للغاية مصنوعة من الجرانيت والديوريت والدياباس في شكل مجرفة ونوادي وسندان وكسارات للتعدين وسحق الخامات.

اختبر المجربون صهر خام الملكيت في موقد صغير عميق دون استخدام الهواء. قاموا بتجفيف المسبك وتغطيته بألواح حجرية بحيث ظهر إطار دائري بقطر داخلي يبلغ حوالي متر واحد. من الفحم ، المستخدم كوقود ، تم صنع هيكل على شكل مخروطي في التشكيل ، وفي منتصفه وضع خام. بعد عدة ساعات من الاحتراق ، عندما وصلت درجة حرارة اللهب المكشوف إلى 600-700 درجة مئوية ، ذاب الملكيت إلى حالة أكسيد النحاس ، أي لم يتكون النحاس المعدني. تم تحقيق نتيجة مماثلة في المحاولة التالية ، عندما تم استخدام الكوبريت بدلاً من الملكيت. كان سبب الفشل ، على الأرجح ، الهواء الزائد في التشكيل. اختبار جديد بالملكيت مغطى بوعاء خزفي مقلوب (استمرت العملية برمتها بنفس الطريقة كما في الحالات السابقة) ، مما أدى في النهاية إلى نحاس إسفنجي. حصل المجربون على كمية صغيرة من النحاس الصلب فقط عندما تم سحق خام الملكيت قبل صهره. تم إجراء تجارب مماثلة في النمسا ، حيث كانت خامات جبال الألب ذات أهمية كبيرة لأوروبا ما قبل التاريخ. ومع ذلك ، دفع المجربون الهواء إلى الفرن ، مما أدى إلى وصولهم إلى درجة حرارة 1100 درجة مئوية ، مما أدى إلى تقليل الأكاسيد إلى نحاس معدني.

في إحدى التجارب ، استخدم المجربون نصف منجل من البرونز من الشكل الحجري الأصلي ، محفوظًا من المكتشفات بالقرب من بحيرة زيورخ ، والتي صُنع لها جانب زوجي. تم تجفيف كلا الجزأين من القالب عند 150 درجة مئوية وصب البرونز عند 1150 درجة مئوية. ظل القالب سليمًا وكان الصب جيدًا. ثم قرروا تجربة القالب البرونزي المزدوج بالفعل للفأس ، الموجود في فرنسا. تم تجفيفه جيدًا عند 150 درجة مئوية. ثم تم ملؤها بالبرونز عند درجة حرارة 1150 درجة مئوية. تم الحصول على منتج بجودة ممتازة. في الوقت نفسه ، لم يتم العثور على أدنى ضرر على الشكل البرونزي ، والذي كان أهم نتيجة للتجربة. الحقيقة هي أنه قبل التجربة ، أعرب بعض الباحثين عن رأي مفاده أن المعدن الساخن ، على الأرجح ، سوف يتحد مع مادة القالب.

في تصنيع الأشياء ذات التكوين الأكثر تعقيدًا ، استخدم عمال المسبك القدامى تقنية فقدان القالب. قاموا بطلاء نموذج الشمع بالطين. عندما تم إطلاق الطين ، تدفق الشمع ، ثم تم استبدال البرونز. ومع ذلك ، عند إخراج الصب البرونزي ، كان لا بد من كسر القوالب ، لذلك لم تكن هناك حاجة للاعتماد على إعادة استخدامها. توصل المجربون إلى هذه الطريقة ، انطلاقًا من التعليمات التكنولوجية للقرن السادس عشر لتصنيع أجراس الذهب والفضة. خلال التجارب ، قاموا باستبدال الذهب بالنحاس ليختبروا في نفس الوقت إمكانية استبدال المعادن الثمينة بالمعادن التقليدية. نقطة انصهار الذهب هي 1063 درجة مئوية ، والنحاس - 1083 درجة مئوية. تم اختيار صب جرس نحاسي من موقع الألفية الأولى قبل الميلاد كعينة. NS. تم صنع القالب من خليط من الطين والفحم ، والنموذج مصنوع من شمع العسل. صُنع قلب صغير من خليط من الطين والفحم المطحون ، ووضعت فيه حصاة صغيرة - قلب الجرس. تم وضع الشمع حول اللب في طبقة رقيقة مساوية لسمك جدار الصب المستقبلي ، وتم إرفاق حلقة من الشمع لتشكيل قلادة الجرس المستقبلي. تم إرفاق رئيس شمع على شكل مقبض فوق الحلقة بحيث يكون بمثابة قادوس للمعدن المنصهر أثناء صب المعدن وتصلبه وانكماشه في الصب. تم قطع ثقب في قشرة الشمع أسفل الجرس بحيث يملأ الخليط القابل للتشكيل من الطين والفحم والشمع الحفرة ويثبت موضع اللب بعد ذوبان الشمع وأثناء الصب. تم ثقب الشكل الملفوف في الأعلى بقليل من القش ، والتي تم إحراقها لاحقًا أو إزالتها ببساطة. تسرب الهواء الساخن من القالب أثناء الصب من خلال الفتحات التي ظهرت. تمت تغطية النموذج بأكمله بعدة طبقات من الطين المطحون والفحم وتجفيفه لمدة يومين. ثم تم تغطيتها مرة أخرى بطبقة من الفحم والطين (لقوة الشكل) وتم إرفاق قادوس ملء على شكل قمع من نفس خليط التشكيل فوق العروة. تم إرفاق الرئيس بشكل غير مباشر قليلاً بحيث تم صب القالب في حالة مائلة. كان هذا لضمان التدفق دون عوائق للمكنسة المنصهرة على طول الجزء السفلي من جانبها الأمامي ، بينما على الجانب الآخر ، كان يجب أن يحدث تدفق الهواء الخارج من المعدن إلى أن يتم ملء القالب بالكامل بالمعدن المنصهر. قبل الصهر ، ألقيت شظايا من خام النحاس في قبو مغطى بغطاء. بعد التجفيف ، تم وضع القالب في فرن مجهز بقناة سحب. تمتلئ الموقد بأربعة كيلوغرامات ونصف من الفحم وتسخينها لدرجة حرارة 1200 درجة مئوية. تذوب نموذج الشمع وكتلة الشمع وتبخرهما ، وصهر النحاس وتشكل الزجاج في قالب ، حيث شكلوا جرسًا معدنيًا. ثم تم كسر "القميص" الخارجي ، وإزالة رئيس المعدن ، وتم اقتلاع قلب الطين ، الذي كان يشكل الجزء المجوف من الجرس - ولم يتبق منه سوى حصاة.

أجرى Arthur Pitch سلسلة كاملة من التجارب المكرسة لمطاردة البرونز: تصنيع الأسلاك ، واللولب ، والصفائح ، والحلقة الصلبة ، والقضيب الجانبي. استخدم الخبرة المكتسبة من قبله في تصنيع نسخ طبق الأصل من الحلقات البرونزية الملتوية لثقافة دورين ، التي يعود تاريخها إلى أوائل العصر الحديدي. في المجموع ، قام بعمل سبعة عشر نسخة طبق الأصل ، قدم كل منها وصفًا للأصل الأثري ، وقائمة بالأدوات والأجهزة المستخدمة ، وتحليل تركيبة المواد ، وأخيراً ، شرحًا للعمليات الفردية وإشارة إلى مدة العملية التكنولوجية. أقل قدر من الوقت تم إنفاقه على النسخة المتماثلة رقم اثنين - اثني عشر ساعة. الأطول - ستون ساعة - طلب نسخة طبق الأصل رقم أربعة عشر.

خلال العصر البرونزي ، بدأت المضايقات المرتبطة بالإنتاج في الظهور تدريجياً ، وفي المقام الأول قلة توافر المواد الخام في الطبيعة واستنفاد الترسبات المعروفة في ذلك الوقت. كان هذا بالتأكيد أحد الأسباب التي جعلت الناس يبحثون عن معدن جديد يمكنه تلبية الاحتياجات المتزايدة باستمرار. استوفى الحديد هذه المتطلبات. في البداية ، كان مصيره يشبه مصير النحاس. ظهر الحديد الأول ، من أصل نيزكي ، أو تم الحصول عليه عن طريق الصدفة بالفعل في الألفية الثالثة والثانية قبل الميلاد. NS. في شرق البحر الأبيض المتوسط. منذ أكثر من ثلاثة آلاف عام ، بدأت الأفران المعدنية في العمل في غرب آسيا والأناضول واليونان. لقد ظهروا في بلدنا في عصر هالستات ، لكنهم ترسخوا أخيرًا في عصر La Tene فقط.

من بين المواد الخام المستخدمة في صناعة الحديد القديمة (أكاسيد ، كربونات ، سيليكات). الأكاسيد الأكثر شيوعًا هي: الهيماتيت ، أو بريق الحديد ، أو الليمونيت ، أو خام الحديد البني ، وهو خليط من هيدروكسيدات الحديد والمغنتيت ، والذي يمكن تقليله بصعوبة كبيرة.

يبدأ تقليل الحديد بالفعل عند حوالي 500 درجة مئوية. ربما تتساءل الآن لماذا بدأ استخدام الحديد بعد قرون أو آلاف السنين عن النحاس والبرونز. وذلك لظروف إنتاجه في ذلك الوقت. عند درجات الحرارة التي وصل إليها علماء المعادن الأوائل في تشكيلاتهم وأفرانهم (حوالي 1100 درجة مئوية) ، لم ينتقل الحديد أبدًا إلى الحالة السائلة (يتطلب ذلك 1500 درجة مئوية على الأقل) ، ولكنه يتراكم على شكل كتلة عجين تم لحامها في ظل ظروف مواتية في لعبة الكريكيت المنقوعة في الخبث وبقايا المواد القابلة للاحتراق. باستخدام هذه التقنية ، تنتقل كمية ضئيلة من الكربون ، حوالي واحد في المائة ، إلى الحديد من الفحم النباتي ، لذلك كان طريًا وقابل للتسامح حتى في حالة البرودة. ولم تصل المواد المصنوعة من الحديد إلى صلابة البرونز. تم ثني النقاط بسهولة وباهتة بسرعة. كان هذا هو ما يسمى بالإنتاج المباشر والمباشر للحديد. بقي حتى القرن السابع عشر. صحيح ، في بعض أفران ما قبل التاريخ وأوائل العصور الوسطى ، كان من الممكن الحصول على الحديد بمستوى أعلى من محتوى الكربون ، أي نوع من الفولاذ. فقط من القرن السابع عشر ، بدأ استخدام الأفران ، حيث تم إنتاج الحديد في حالة سائلة وبنسبة عالية من الكربون ، أي صلبة وهشة ، والتي تم من خلالها صب السبيكة. للحصول على الفولاذ ، كان من الضروري جعل الحديد عالي الكربون قابلاً للطرق عن طريق إزالة جزء من الكربون المحتوي. لذلك ، تسمى هذه الطريقة بالإنتاج غير المباشر للحديد. لكن الحدادين في عصور ما قبل التاريخ وسعوا أيضًا خبرتهم من خلال التجارب. ووجدوا أنه من خلال تسخين الحديد في المسبك عندما تصل درجة حرارة الفحم إلى 800-900 درجة مئوية ، يمكن الحصول على منتجات ذات خصائص أفضل بكثير. الحقيقة هي أن طبقة رقيقة ذات محتوى كربوني أعلى تتشكل على سطحها ، مما يمنح الجسم جودة الفولاذ منخفض الكربون. زادت صلابة الحديد عند اكتشاف مبدأ التصلب وبدأ الاستفادة من مزاياه.

من المحتمل أن تكون أول تجربة في دراسة علم المعادن القديم قد أمر بها الكونت ورمبراند منذ حوالي مائة عام. استخدم عماله المعدني الفحم والخام المحمص في تشكيل بسيط بقطر متر ونصف المتر ، وفي عملية الصهر ، قاموا بتحسين ظروف الاحتراق عن طريق الحقن الهوائي الضعيف. بعد ست وعشرين ساعة ، تلقوا ما يقرب من عشرين في المائة من الحديد ، والتي تم تشكيل أشياء مختلفة منها. في الآونة الأخيرة نسبيًا ، تم إجراء صهر خام الحديد في جهاز مماثل بواسطة مجربين بريطانيين. أعادوا بناء صهر بسيط يشبه الصهر اكتشف في موقع روماني قديم. كان قطر المعدن الأصلي 120 سم وعمقه 45 سم ، وقبل الصهر قام باحثون بريطانيون بتحميص الخام في جو مؤكسد عند درجة حرارة 800 درجة مئوية. بعد اشتعال الفحم ، تمت إضافة طبقات جديدة من الخام والفحم تدريجيًا إلى المسبك. أثناء التجربة ، تم استخدام النفخ الاصطناعي برمح. استغرقت طبقة واحدة من الركاز المختزل بأول أكسيد الكربون حوالي أربع ساعات لاختراق القاع. ارتفعت درجة حرارة التشغيل إلى 1100 درجة مئوية ، وتراكم الحديد بالقرب من فم الثقب. كان المحصول أثناء عملية الصهر 20 بالمائة. من 1.8 كجم من الخام ، تم الحصول على 0.34 كجم من الحديد.

فتحت تجارب جيل في عام 1957 سلسلة من التجارب المكرسة لتقليل الخام في أنواع مختلفة من أفران العمود. بالفعل في التجارب الأولى ، أثبت جوزيف فيلهلم جيلز أن فرن ما قبل التاريخ لهيكل العمود يمكن أن يعمل بنجاح باستخدام الحركة الطبيعية للهواء على منحدرات الريح. خلال أحد الاختبارات ، سجل درجة حرارة من 1280 إلى 1420 درجة مئوية في وسط الفرن ، و 250 درجة مئوية في مساحة الشبكة. كانت نتيجة الصهر 17.4 كجم من الحديد ، أي 11.5٪: تتكون الشحنة من 152 كجم من خام الحديد البني وبريق الحديد و 207 كجم من الفحم.

تم إجراء العديد من عمليات التسخين ذات الخبرة في الأفران المقلدة من العصر الروماني في الدنمارك ، وخاصة في ليرا. اتضح أن عملية صهر واحدة ناجحة يمكن أن تنتج 15 كجم من الحديد. لهذا ، كان على الدنماركيين استخدام 132 كجم من خام المستنقع و 150 كجم من الفحم ، والتي تم الحصول عليها عن طريق حرق متر مكعب واحد. م من الخشب الصلب. استمر الذوبان حوالي 24 ساعة.

يتم إجراء تجارب منهجية في بولندا فيما يتعلق بدراسة منطقة صناعة الحديد الشاسعة المكتشفة في جبال Swietokrzyskie. ازدهرت في أواخر العصر الروماني (القرنين الثالث والرابع بعد الميلاد). من عام 1955 إلى عام 1966 وحده ، قام علماء الآثار بالتحقيق في 95 مجمعًا ميتالورجيا مع أكثر من 4 آلاف فرن لصهر الحديد في جبال Swietokrzyskie. يعتقد عالم الآثار Kazmezh Belenin أن العدد الإجمالي لهذه المجمعات في هذه المنطقة هو 4 آلاف مع 300 ألف موقد. يمكن أن يصل حجم إنتاجهم إلى 4 آلاف طن من الحديد بجودة السوق. هذا رقم ضخم ليس له نظائر في عالم ما قبل التاريخ.

تعود أصول إنتاج صهر الحديد المذكور أعلاه إلى أواخر لا تيني (القرن الماضي قبل الميلاد) والعصر الروماني المبكر ، عندما كانت المجمعات المعدنية التي تحتوي على عشرة أو عشرين فرنًا تقع مباشرة في وسط المستوطنة. تلبي منتجاتهم فقط احتياجات محلية محدودة للغاية. بدءًا من العصر الروماني الأوسط ، بدأ إنتاج الحديد منظمًا في الطبيعة ؛ ووصل إلى أكبر ارتفاع له في القرنين الثالث والرابع. كانت الأفران موجودة على شكل جزأين مستطيلتين ، مفصولة بانجراف لأفراد الصيانة. في كل مقصورة ، تم تجميع الأفران في قسمين وثلاثة وأربعة. وهكذا ، في مجمع واحد كان هناك عدة عشرات من المواقد ، ولكن لم تكن هناك استثناءات نادرة ومستوطنات مع مائة أو حتى مائتي موقد. تم تأكيد فرضية وجود صادرات الحديد خلال هذه الفترة ليس فقط من خلال عدد الأفران المعدنية ذات الإنتاجية العالية ، ولكن أيضًا من خلال العديد من اكتشافات الكنوز التي تحتوي على آلاف العملات المعدنية الرومانية. خلال فترة الهجرة وفي أوائل العصور الوسطى ، انخفض الإنتاج مرة أخرى إلى المستوى الذي يلبي الاحتياجات المحلية.

كان الشرط الأساسي لظهور مثل هذا الإنتاج المعدني الضخم في العصر الروماني هو الاحتياطيات الكافية من الخشب والخام. استخدم علماء المعادن خام الحديد البني ، والهيماتيت ، والحديد. قاموا بتعدين بعض الخامات باستخدام طريقة التعدين المعتادة ، كما يتضح من ، على سبيل المثال ، منجم Stashits مع نظام من مهاوي المناجم ، و adits وبقايا البطانة والأدوات التي يعود تاريخها إلى العصر الروماني. ومع ذلك ، فهم لم يحتقروا خام المستنقعات أيضًا. تم استخدام مواقد ذات موقد عميق وعمود مرتفع ، والذي كان لا بد من كسره عند إزالة الإسفنج الحديدي (الحصى).

منذ عام 1956 ، تم إجراء تجارب في جبال więtokrzyskie لإعادة بناء عملية الإنتاج: استخراج الخام على الحرائق (لإزالة الرطوبة والتخصيب والاحتراق الجزئي للشوائب الضارة ، مثل الكبريت) ؛ استلام الفحم عن طريق حرق الفحم في أكوام ؛ بناء الفرن وتجفيف جدرانه ؛ إشعال الفرن والصهر المباشر ؛ تطوير رمح المنجم وحفر الكأس الحديدي ؛ تزوير كأس حديدي.

في عام 1960 ، تم افتتاح متحف علم المعادن القديم في أحد أشهر المواقع (Nova Sbupia) ، حيث تم عرض تقنية علم المعادن في عصور ما قبل التاريخ للجمهور كل عام منذ عام 1967 في سبتمبر. يبدأ هذا العرض بإيصال الخام من المنجم إلى مجمع المعادن الذي يضم مصاهر الحديد على مستويات مختلفة. هنا يتم سحق الخام بالمطارق وتجفيفه. يتم تجفيف وإثراء الخام في منشآت التحميص. يكون هذا الجهاز على شكل كومة مكونة من طبقات من الحطب ، يتم إزاحتها بواسطة الخام. يتم إشعال النار في المكدس في نفس الوقت من جميع الجهات. بعد الاحتراق ، يتم تكديس الخام المجفف والمحمص والمستفيد ، حيث يتم نقله للتحميل. بالقرب من المجمع يوجد أيضًا مكان عمل عمال مناجم الفحم ، والذي يُظهر إنتاج الفحم - وضع كومة وإقامة كومة ، وحرق ، وتفكيك كومة ، ونقل الفحم إلى مستودع مفتوح ، وطحنه واستخدامه أخيرًا في الفرن. ويلي ذلك تسخين الفرن وتركيب وتركيب المنفاخ. يتكون طاقم عمل المجمع من عشرة عمال - عمال مناجم ومعادن وعمال مناجم فحم وعمال مساعدين يقومون بالصهر وفي نفس الوقت يجهزون الفرن الثاني للتجربة. يستمر الصهر عن طريق إزالة الإسفنج الحديدي من الموقد ، ويجب أولاً كسر المنجم.

في عام 1960 ، تضافرت جهود المتخصصين البولنديين والتشيكيين وبدأوا في إجراء تجارب معدنية بشكل مشترك. قاموا ببناء أفران الاختزال على غرار النماذج الرومانية. كان أحدهما مشابهًا لنوع الموقد من جبال Swietokrzyskie ، والثاني يتوافق مع اكتشاف أثري في لودينيس (جمهورية التشيك). بالنسبة للصهر ، تم استخدام خام الهيماتيت وفحم الزان بنسبة واحد إلى واحد ونصف وواحد إلى واحد ودفع هواء ضعيف. تم مراقبة وقياس تدفق الهواء ودرجة الحرارة وتقليل الغازات بشكل منهجي. خلال تجربة على نظير للفرن البولندي ، الذي كان يحتوي على بنية تحتية عميقة ومختلفة للعمود - بارتفاع 13 و 27 و 43 سم ، وجد العلماء أن عملية الصهر تتركز في أعناق كل من تويريين المعاكسين ، حيث الخبث المتحرك والحديد الإسفنجي (من 13 إلى 23 في المائة من الحديد وحوالي واحد في المائة فقط من الحديد المعدني في قطرات في الخبث السفلي). وصلت درجة الحرارة بالقرب من توييه إلى 1220-1240 درجة مئوية.

سارت العملية بطريقة مماثلة خلال التجارب التي أجريت في فرن لودينيتز ؛ فقط شكل تشكيلات الخبث والحديد كان مختلفًا. كانت درجة الحرارة بالقرب من الرمح 1360 درجة مئوية. وفي هذه النسخة المتماثلة ، تم الحصول على بلورة حديدية بها آثار كربنة. تم تشكيل الكأس الحديدي دائمًا عند أعناق التويريين ، بينما كان الخبث الأخف يتدفق عبر مسامها إلى قاع طبقة الفحم. الكفاءة في كلتا الحالتين لم تتجاوز 17-20 في المئة.

كانت التجارب الإضافية تهدف إلى توضيح مستوى الإنتاج المعدني السلافي في القرن الثامن ، والتي تم حفظ بقاياها في المجمعات المكتشفة في إليشوفيتسي بالقرب من يونيكوف في مورافيا. كان الأمر يتعلق بشكل أساسي بتحديد ما إذا كان من الممكن صنع الفولاذ في مثل هذه الأفران. فيما يتعلق بإنتاجية الحديد وكفاءة الفرن ، كان لهذا أهمية ثانوية ، حيث أن القياسات العديدة التي أجريت أثناء التجربة أثرت سلبًا على عملية الصهر.

الأفران من نوع Zhelechovitsky هي أجهزة رائعة ذات تصميم بارع. جعل شكلها من الممكن تنفيذ حشوة عالية الجودة. أظهرت التجارب أنه عند الصهر ، يمكن لعلماء المعادن إنتاج الفحم بأنفسهم. كان لابد من وضع الوقود في الفرن في أجزاء صغيرة ، وإلا كان هناك خطر من سد فتحة العمود الضيقة بالقرب من موقد الفرن. تمتلك خامات الحديد منخفضة الذوبان ميزة لا جدال فيها ، لكن أفران زيليكوفيتسكي كانت قادرة على استعادة كل من الهيماتيت والمغنتيت. لم يكن التحميص المسبق للركاز صعبًا ، وفي جميع الاحتمالات ، كان مربحًا على أي حال. كان حجم كتل الخام بالسنتيمتر هو الأمثل.

شكلت الحشوة مخروط صهر في موقد الفرن ، ثم تم نقل المادة التي تم سكبها بعد ذلك تلقائيًا إلى التجويف خلف الرمح ، حيث تم تشكيل مركز اللدغة ، حيث تم حماية المنتج من إعادة الأكسدة بواسطة الهواء القسري.

معلمة مهمة هي حجم الهواء المحقون في الفرن. إذا لم يكن هناك ما يكفي من النفخ ، فإن درجة الحرارة منخفضة للغاية. يؤدي الحجم الأكبر من الهواء إلى فقد كبير للحديد الذي يمر في الخبث. كان الحجم الأمثل للهواء المنفوخ 250-280 لترًا في الدقيقة لفرن زيليتشوفيتسي.

علاوة على ذلك ، وجد المجربون أنه في ظل ظروف معينة من الممكن الحصول على فولاذ عالي الكربون حتى في الأفران الفردية البدائية ، وبالتالي ، ليست هناك حاجة للكربنة اللاحقة. خلال التجارب التي أجريت في مجمع Zhelekhovitsky ، لاحظ علماء الآثار حقيقة أن جميع الأفران مجهزة بمغسلة خلف الرمح. من الناحية الافتراضية ، أخذوا هذه المساحة كغرفة لتسخين وكربنة الحبيبات ، التي تراكمت هناك بعد الذوبان مباشرة. اختبروا هذه الفرضية في نسخة طبق الأصل من فرن Zhelechovice. بعد ست ساعات من صهر خام الهيماتيت من الفحم ، تم تسخين الكريتسا في بيئة مختزلة في التجويف الخلفي للفرن. كانت درجة حرارة الغرفة 1300 درجة مئوية. تمت إزالة المنتج من الفرن تحت حرارة حمراء وبيضاء. تدفق الخبث عبر مسام كتلة الحديد الإسفنجية. يحتوي المنتج على حديد مكربن مع حديد نقي.

خلال بعثة نوفغورود الأثرية في عامي 1961 و 1962 ، تم إجراء صهر تجريبي للحديد في نسخة طبق الأصل من فرن رمح روسي قديم فوق سطح الأرض في القرنين الثالث عشر والثالث عشر ، وهو معروف جيدًا من المصادر الأثرية والإثنوغرافية. بالنظر إلى حقيقة أن تجفيف الفرن من الطين - أي أن النسخ الأصلية منه - سيستغرق عدة أسابيع ، استخدم المجربون كتلًا من الطين في تصنيعه. تمتلئ الفجوات بينهما بالطين والشحم الرملي. تم طلاء الأجزاء الداخلية من الأفران بطبقة من الطين والرمل تقارب السنتيمتر. كان للموقد شكل أسطواني بقطر 105 سم وارتفاع 80 سم ويوضع في وسط الأسطوانة فرن بطول ستين سنتيمتراً. كان قطر الفتحة العلوية 20 سم ، والموقد - 30 سم.في الجزء السفلي من الفرن ، قام المجربون بعمل ثقب بحجم 25 × 20 سم ، والذي تم استخدامه لحقن الهواء وتفريغ الخبث. تم التحكم في النظام داخل الفرن من خلال اثنين من الديوبتر في الجدار ، والتي من خلالها تم إدخال أجزاء من معدات القياس. تم تنفيذ النفخ بأحدث طريقة - محرك كهربائي ، تم جلب قوته وفقًا للمعايير التي تم تحقيقها عن طريق تزوير المنفاخ. كان الرمح العشرون سم مرة أخرى نسخة طبق الأصل من النوع القديم ، مصنوع من خليط من الطين والرمل. يجف الرمل لمدة ثلاثة أيام في ظل الظروف الجوية العادية.

بالنسبة للصهر ، استخدموا في الغالب خام المستنقعات الذي يحتوي على نسبة عالية جدًا من الحديد (حوالي 77 في المائة) ، وفي حالتين ، خامًا عالي الجين ، تم سحقه إلى حجم حبة الجوز. قبل تحميل الخام ، تم تجفيفه ، وتم حرق جزء منه لمدة نصف ساعة تقريبًا. بدأ الصهر بتسخين الفرن باستخدام جذوع الصنوبر الجافة ذات السحب الطبيعي لمدة ساعتين. ثم قاموا بتنظيف الفرن وتغطيته بطبقة رقيقة من غبار الفحم والفحم المسحوق. تبع ذلك تركيب القصبة وطلاء جميع الشقوق بالطين. بدأ النفخ عندما امتلأ العمود بالكامل بالفحم من خلال فتحة الدخان. بعد خمس إلى عشر دقائق ، تم حرق فحم الصنوبر ، وبعد نصف ساعة ، احترق ثلثه. امتلأت المساحة الفارغة المتكونة في الجزء العلوي من المنجم بشحنة تتكون من الفحم والخام. عند تسوية الشحنة ، تمت إضافة جزء آخر إلى الفراغ الناتج. في المجموع ، تم إجراء سبعة عشر حرارة تجريبية.

من الحشوة ، التي تتكون من 7 كجم من الخام و 6 كجم من الفحم ، تم الحصول على 1.4 كجم من الحديد الإسفنجي (20 بالمائة) و 2.55 كجم من الخبث (36.5 بالمائة). لم تتجاوز كتلة الفحم في أي من درجات الحرارة كتلة الخام. ينتج عن عمليات الذوبان التي تتم في درجات حرارة أعلى كمية أقل من الحديد. الحقيقة هي أنه في درجات الحرارة المرتفعة ، يمر المزيد من الحديد في الخبث. بالإضافة إلى نظام درجة الحرارة ، كان لدقة اختيار اللحظة المثلى للاستفادة من الخبث تأثير خطير على جودة وكفاءة الصهر. مع التنصت المبكر جدًا أو المتأخر جدًا ، يمتص الخبث أكاسيد الحديد ، مما أدى إلى انخفاض إنتاجية الإنتاج. مع نسبة عالية من أكاسيد الحديد ، يصبح الخبث لزجًا وبالتالي يتدفق بشكل أسوأ ويتخلص من الحديد الإسفنجي.

تعتبر أهمية تجارب نوفغورود كبيرة بشكل خاص لأنه خلال بعضها تم إطلاق الخبث. استمر الانصهار من 90 إلى 120 دقيقة. في هذا النوع من الأفران ، كان من الممكن معالجة ما يصل إلى 25 كجم من الخام في دورة واحدة والحصول على أكثر من 5 كجم من الحديد. لم يتم ترسيب الحديد الإسفنجي المخفّض في قاع الفرن مباشرةً ، ولكن أعلى إلى حد ما. كان الحصول على الحديد الزهر المعدني من هذا المنتج عملية مستقلة ومعقدة أخرى مرتبطة بالتسخين الجديد. وأكدت هذه التجارب الفرضية القائلة بأنه في ظل ظروف معينة ، يتم كربنة الحديد في أفران الاختزال التقليدية ، أي يتم الحصول على الفولاذ الخام. في أفران الاختزال ، حيث استمرت العملية دون التنصت على الخبث ، تم الحصول على تكتل يتكون من الحديد الإسفنجي (الجزء العلوي) ، والخبث (الجزء السفلي) ومخلفات الفحم. عادة ما يتم فصل الحديد الإسفنجي عن الخبث بشكل ميكانيكي.

في الآونة الأخيرة ، اكتشف علماء الآثار في مورافيا كارست ، بالقرب من بلدة بلانسكو ، العديد من آثار النشاط المعدني القديم - حفر الأفران ، والحطام ، والجدران ، والكتل - التي يعود تاريخها إلى القرن العاشر. في نموذج لأحد أفران الموقد ، تم إجراء تجربة أظهرت أنه يمكن أيضًا إنتاج الفولاذ الكربوني في مثل هذا الجهاز وأن الحديد الإسفنجي يتم تلبيده على مستوى الرمح وبالتالي لا يمكن العثور عليه تحت سبائك الخبث.

من حيث مقاومة الأحماض ، فإن الحجر المنصهر ليس أدنى من الخزف. حتى في أحماض الغليان ، التي تذوب أي معادن لعدة ساعات ، وأحيانًا حتى دقائق ، لا يتم إتلاف صب الحجر. مقاومة التآكل للحجر المصهور أعلى بكثير من تلك المعادن ، المادة لا تخضع لـ "الشيخوخة 9raquo ؛" هو غير مألوف مع التعب 9raquo. بالكاد والصقيع المر. وكونه يلقي بالطرد المركزي ، فإنه يتمتع بأداء أعلى.

تشمل مزايا الحجر المنصهر بساطة التكنولوجيا لإنتاجه. اغرف الصخرة باستخدام دلو حفارة ، وقم بتحميله وإحضاره إلى الأفران. نفس القدر من الأهمية هو حقيقة أنه للحصول على أي معدن ، من الضروري معالجة "ore9raquo" أكثر بكثير من الأوراق المعدنية. عند معالجة الحجر ، لا تزيد النفايات عن عشرة بالمائة.

1975 اللجنة المركزية لـ Komsomol Ed. "الحارس الشاب"
2009 "يوريكا! 9raquo ؛

16. إنتاج المعادن. متى يذوب الحجر؟

قال يانيشيك بصراحة. - وإذا قلت أحيانًا شيئًا لابنك ، فيجيب: "أنت ، يا أبي ، لا تفهم هذا ، الآن هناك أوقات أخرى ، حقبة مختلفة ... بعد كل شيء ، سلاح العظام ، كما يقول ، ليس الأخير كلمة: مادة يومًا ما ". حسنًا ، هذا كثير جدًا: هل رأى أي شخص مادة أقوى من الحجر أو الخشب أو العظام! على الرغم من أنك امرأة غبية ، عليك أن تعترف: ماذا ... ماذا ... حسنًا ، أنه يتجاوز كل الحدود.

كاريل شبيك. عن سقوط الأخلاق (من مجموعة "ابوكريفا")

في أوروبا الوسطى ، ظهرت منتجات النحاس لأول مرة في حالات منعزلة في نهاية العصر الحجري الحديث ، وغالبًا ما تم العثور عليها في العصر الحجري الحديث. ومع ذلك ، في وقت سابق بالفعل ، في الألف السابع - الخامس قبل الميلاد. NS. بدأ الشرق الأوسط الأكثر تطورًا في الحصول على النحاس عن طريق صهر أكسيد مناسب (كبريت) ، كربونات (ملكيت) ، ولاحقًا خامات كبريتيد (بيريت النحاس). كان أبسطها هو صهر خامات الأكسيد التي تم الحصول عليها من رواسب النحاس التي تعرضت للعوامل الجوية. هذه الخامات ممكنة عند درجة حرارة 700-800 درجة. استعادة النحاس النقي:

النحاس 2 O + CO U 2Cu + CO 2

ذوبان صخور الحصار ، تلبيد الحجر (الكالسيوم).

مرحبًا ، الفكرة هي: لدينا الكثير من أحجار الحصار ، هل يمكن صهرها ، وبعد ذلك ، باستخدام مبدأ الطابعات ثلاثية الأبعاد ، نصب جدران المباني من الحجر المترابط.

كما أفهمها ، يتكون الحجر السطحي بشكل أساسي من صخور حصار لكائنات ميتة ، أي الكالسيوم. يجب أن تكون درجة انصهار 580 درجة منخفضة إلى حد ما التي اقترحها Google ، إذا كنت تذوب عند درجة حرارة كهذه ، فإن معظم الصخور الرسوبية سوف تذوب وتكتسب كتلة بلاستيكية مثل ملاط الأسمنت.

أخبرني أن هذا يمكن تحقيقه ، وهل فكرتي حقيقية على الإطلاق؟

هذا يعني توافر الطاقة المجانية.

# 7 tvv385

Google "petralgia" - موضوع قديم محفور ، يشبه "علم المعادن".

لماذا لا يفعلون؟ وأنا نفسي مندهش - السبق الصحفي هو نفسه - ربما نسيت الحفلة أن تأمر)

# 8 كيميائي فيلسوف

كيميائي فيلسوف

يوجد حصار مدفعي ، وتسمى الصخور الرسوبية. الصخور الرسوبية ليست قابلة للانصهار بسبب مكوناتها الرئيسية هي السيليكات ، وكلها عادة ما تكون مقاومة للحرارة. لا تذوب الكربونات الرسوبية على الإطلاق ، بل تتحلل. يذوب البازلت والصخور المماثلة ، لكن نقطة انصهارها تبدأ من 900 درجة مئوية.

البازلت هو أيضا سيليكات.

متوسط التركيب الكيميائي للبازلت وفقًا لـ P. Daly (٪): SiO2 - 4 &، 06؛ TiO2 - 1.36 ؛ Al2O3 - 15.70 ؛ Fe2O3 5.38 ؛ الحديد O - 6.37 ؛ MgO 6.17 ؛ CaO - 8 ، Na2O - 3.11 ؛ K2O 1.52 ؛ MnO 0.31 ؛ P2O5 0.45 ؛ H2O - 1.62.

ويتم تصنيع الصوف القطني منه بنجاح للعزل الحراري.

# 9 أفيرسون

البازلت هو أيضا سيليكات.

ومن يستطيع أن يجادل في هذا ، البازلت فقط هو الصخرة الرئيسية ، في الواقع ، إنه ذوبان متصلب (وغالبًا ما يكون ذوبانًا) مع درجة حرارة تبلور من 900-950 درجة مئوية. تتكون الصخور الرسوبية من مجموع المعادن الفردية أو شظايا الصخور المتطفلة. غالبًا ما تحتوي الأحجار الرملية (الأحجار الطينية ، والأحجار الطينية ، وما إلى ذلك) على نسبة كبيرة من الكوارتز ، وبالتالي فهي مقاومة تمامًا للصهر. الصلصال أيضًا غالبًا ما يكون مقاومًا للحرارة. لذلك ، لا تستخدم هذه الصخور عادة في صب الحجارة.

# 10 TreeLoys

هل يمكن أن يذوب الرخام؟

الشهيرة كونترتوبس 9quot ؛ يخبر زواره أن جبال إيران وتركيا واليونان " ذاب الرخام بفعل قصف VCC - الحضارة الكونية العظيمة «.
صور الرحلات في إيران وتركيا واليونان مثيرة للاهتمام هناك ، لكن يبدو أنه لا يوجد كيميائيون هناك.
أنا أيضًا أحترم الكيمياء من بعيد ، ولكن هناك شكوك كبيرة حول "ذوبان الجبال الرخامية".

لكن أشياء كثيرة غير واضحة كيف تتم ، مع حذف الأقواس ذوبان الرخام.

ينتشر صب البازلت والدياباز في الصناعة.

علاوة على ذلك ، هذا مجرد صب بالمعنى الحرفي للكلمة ، وليس مزيجًا من مسحوق الحجر مع الغراء ، بالمعنى التقريبي.

“من خلال إذابة الصخور المختلفة ، ثم صب المصهور في قوالب والتبريد ، نحصل على منتجات بناء ذات مقاومة كيميائية عالية ، وقوة وصلابة. كمادة خام لتصنيع منتجات صب الحجر ، عادة ما تستخدم الصخور النارية - دياباس والبازلت. من حيث التركيب الكيميائي ، هذه الصخور ثابتة إلى حد ما وتجعل من الممكن الحصول على منتجات ذات كثافة عالية ومقاومة في البيئات العدوانية ومقاومة متزايدة للتآكل. العناصر المصنوعة من الدياباز والبازلت داكنة اللون بسبب وجود المعادن الداكنة فيها. للحصول على منتجات صب الحجر ذات الألوان الفاتحة ، يتم استخدام رمل الكوارتز والدولوميت والطباشير والرخام كمواد خام. لخفض درجة حرارة انصهار الشحنة وتبييض التركيبة المنصهرة ، يتم إدخال الفلورسبار وأكسيد الزنك في الشحنة.

غالبًا ما يتم صهر الدياباز والبازلت في أفران الاستحمام عند درجة حرارة 1400-1500. ج. يدخل المصهور النهائي من فرن الحمام إلى مغرفة الصب (المعبئ) ويتم تبريده إلى درجة حرارة حوالي 1250. ج. يعتبر تبريد المصهور قبل الصب في قوالب ضروريًا لتشكيل الهيكل المناسب للمنتجات وتقليل تشوهات الانكماش. ثم يصب المصهور في قوالب ترابية أو معدنية أو قوالب من مواد السيليكات ويتم تبريده تدريجياً. عندما يتم تبريد الحجر المصبوب ، تظهر ضغوط ضارة في القوالب داخل المنتجات ، مما يزيد من هشاشتها. لتقليل الضغوط الداخلية وتشكيل هيكل بلوري ، عادة ما يتم تلدين المنتجات في أفران نفقية أو حجرة عند درجة حرارة 800-900. بعد التلدين ، يتم تسليم المنتجات النهائية إلى المستودع.

يتم إنتاج منتجات صب الحجر على شكل بلاط مسطح ومنحني ، وأجزاء من المزاريب ، وأنابيب ، وتركيبات ، وما إلى ذلك. سطح المنتجات عمليًا غير قابل للمعالجة الميكانيكية بسبب صلابته العالية. امتصاص الماء لا يكاد يذكر. مقاومة الحرارة 150-200. C. تسمح المقاومة الكيميائية العالية لمنتجات صب الحجر (المقاومة الحمضية 99-100٪) باستخدامها بنجاح في المصانع الكيميائية للأرضيات ، وتركيب قنوات الصرف ، كمادة تبطين ؛ تتيح مقاومة التآكل العالية إمكانية استخدام هذه المنتجات في تبطين المطاحن الكروية وغيرها من الأجهزة ، حيث تحدث قوى جلخ كبيرة.

وسواء في "Stoleshnikov9quot ؛ مشكلة التعريف الصحيح للمعدن ، لأنه إذا كان ما يسميه "Marble9quot ؛ ليس على الإطلاق "Marble9quot ؛ ولكن" Granite9quot ؛ - ثم يذوب ، وفقًا لملاحظة خبير في نفس المنتدى.

إنهم لا يسكبون ، لكنهم يخبزون في كثير من الأحيان. إنها أسهل من الناحية التكنولوجية بهذه الطريقة.

الجرانيت غير متجانس تمامًا وله نقاط انصهار مختلفة للأجزاء المكونة له.

تقدر درجة حرارة انصهار الجرانيت بـ 950-1300 درجة مئوية ، وهو ليس كثيرًا بالنسبة للإمكانيات التكنولوجية الحديثة. يفسح الجرانيت نفسه للذوبان في درجات حرارة منخفضة نسبيًا ، باستثناء بعض أكاسيد العناصر المقاومة للصهر التي تشكل تركيبته ، والتي تحدد التركيب الحبيبي للجرانيت.

من حيث المبدأ ، يمكنك صب الجرانيت ، إذا حددت مثل هذا الهدف.

بفعل درجات حرارة الانفجار النووي وتأثيره على الحجارة

أثناء الانفجار الأسطوري "Ivana9quot ؛ 50 طن متري (50،000،000 طن من مادة تي إن تي مكافئ) تبخرت الحجارة.

فيصوات "فطر 9quot ؛ - 64 كم.

يبلغ نصف قطر "اللب" (درجة حرارة أكثر من مليون عشب) 4.5 كيلومترات.

ضرر موجة الصدمة - 400 كم. من المركز.

نبضة ضوئية (تأثير) - 270 كم.

من الجزيرة التي تم تفجير العبوة فوقها ، كان هناك حتى "licked9quot" ؛ حجر "التزلج rink9".

كان الانفجار الأكثر أناقة من صنع الإنسان على الإطلاق.

لكن بعد ذلك أرادوا تفجير ليس 50 طن متري ، ولكن كل 100 طن متري.
—
تتكون جبال شرق إيران من الصخور الرسوبية والجرانيت والحمم

تنقسم الصخور الرسوبية إلى :

كلاستيك (أرضي) (انظر الحجر الرملي ، بريشيا ، حجر الغرين)

كيميائي (انظر البوكسيت ، اللاتريت ، الملح الصخري ، الدولوميت)

عضوي المنشأ (انظر الحجر الجيري المرجاني ، الدياتومايت ، الخث ، الفحم)

مختلطة ، على سبيل المثال ، رسوبية بركانية (انظر الطف البركاني)

جرانيت(الجرانيت الإيطالي. من اللات. جرانوم- الحبوب) - الصخور العميقة النارية لتكوين الحمض. نطاق القلوية الطبيعي. يتكون من الكوارتز. بلاجيوجلاز. الفلسبار البوتاسيوم والميكا - البيوتايت و / أو المسكوفيت. الجرانيت منتشر جدا في القشرة القارية. النظائر الانسيابية للجرانيت هي الريوليت. كثافة الجرانيت - 2600 كجم / م 3 ، قوة ضغط تصل إلى 300 ميجا باسكال
نقطة الانصهار 1215-1260 درجة مئوية;
في وجود الماء والضغط ، تنخفض درجة الانصهار بشكل كبير - حتى 650 درجة مئوية

النوع الرئيسي من الحمم البركانية التي تنفجر من الوشاح. سمة من سمات البراكين المحيطية الدرع. النصف هو ثاني أكسيد السيليكون. نصف - أكاسيد الألومنيوم. السدادة. المغنيسيوم والمعادن الأخرى.
لديه درجة حرارة عالية (1200-1300 درجة مئوية).
تدفقات الحمم البازلتية رقيقة (أمتار) وطويلة (عشرات الكيلومترات).
لون الحمم الساخنة أصفر أو أصفر-أحمر.

يتكون نصفه من كربونات الصوديوم والبوتاسيوم.
إنها الحمم البركانية الأبرد والأكثر سيولة ، فهي تنتشر مثل الماء. درجة حرارة الحمم الكربونية فقط 510-600 درجة مئوية.
لون الحمم الساخنة أسود أو بني غامق ، ومع ذلك ، عندما تبرد ، تصبح أفتح ، وبعد بضعة أشهر تصبح بيضاء تقريبًا.
الحمم الكربونية الصلبة لينة وهشة ، تذوب بسهولة في الماء.
تتدفق الحمم الكربونية فقط من بركان Oldoinyo Lengai في تنزانيا.

رخام(اليونانية القديمة ά9rho؛ 9mu؛ 9alpha؛ 9rho؛ 9omicron؛ 9sigmaf؛ - "الحجر الأبيض أو اللامع") عبارة عن صخرة متحولة تتكون فقط من الكالسيت CaCO3. تتشكل كرات الدولوميت أثناء إعادة بلورة CaMg (CO3) 2 الدولوميت.
يكون تشكيل الرخام نتيجة لما يسمى بعملية التحول: تحت تأثير بعض الظروف الفيزيائية والكيميائية ، يتغير هيكل الحجر الجيري (الصخور الرسوبية ذات الأصل العضوي) ، ونتيجة لذلك ، يولد الرخام.
في ممارسة البناء ، "Marble9raquo ؛ تسمى الصخور المتحولة ذات الصلابة المتوسطة ، والتي تكون مصقولة ( رخام،الحجر الجيري الرخامي. الدولوميت الكثيف ، الكربونات الكربونية وتكتلات الكربونات).

حول استخراج الرخام في إيران - نعم هم منجم:
يسعدنا أن نقدم لكم شركة "عمراني يزدباف" - وهي شركة معروفة في مجال تعدين الأحجار. تقوم شركتنا بمناجم العقيق اليماني (الأخضر الفاتح والأبيض) والرخام (الكريمي والبرتقالي والأحمر والوردي والأصفر) والحجر الجيري (الشوكولاتة والبني)
—
بشكل عام ، لا يوجد شيء واضح - من صعد الجبل ولماذا ضرب الإغاثة في الجبل.

درجة حرارة وخصائص عملية ذوبان الماس

الماس حجر كريم. لكن خصائصه لم يقدرها الفيزيائيون إلا في القرن السادس عشر. هذا على الرغم من حقيقة أنه تم العثور على الحجر قبل عدة قرون. بالطبع ، لتقييم الأهمية الكاملة للمعادن ، استغرق الأمر الكثير من التجارب. قدموا معلومات حول صلابة الحجر ونقطة انصهار الماس بالإضافة إلى الخصائص الفيزيائية الأخرى. ولكن منذ ذلك الحين ، تم استخدام الحجر ليس فقط كإكسسوار جميل ، ولكن أيضًا للأغراض الصناعية.

تم إجراء التقييم في مختبرات خاصة. ونتيجة لذلك ، تم اكتشاف التركيب الكيميائي للماس. هيكل شبكتها البلورية ، واكتشفت أيضًا عدة ظواهر.

تجارب درجة الانصهار

كما تعلم ، فإن الشبكة البلورية لمادة ما لها شكل رباعي السطوح مع روابط تساهمية بين ذرات الكربون. من الممكن أن يكون هذا الهيكل هو الذي تسبب في العديد من الاكتشافات المتعلقة بانصهار الماس.

تعطي الموسوعات المعدنية معدلات انصهار الماس من 3700-4000 درجة مئوية. لكن هذه ليست معلومات دقيقة تمامًا ، لأنها لا تصلح للأنماط المقبولة عمومًا. على وجه الخصوص ، تم العثور على التأثيرات التالية أثناء الذوبان:

باستخدام درجات حرارة عالية (2000 درجة مئوية بدون أكسجين) ، يمكن تحويل الماس إلى جرافيت. علاوة على ذلك ، فإن السلوك الإضافي لهذه المادة مع ارتفاع درجة الحرارة يتحدى التفسير المنطقي. لكن من المستحيل تنفيذ العملية في الاتجاه المعاكس. في الحالات القصوى ، يمكنك الحصول على حجر اصطناعي ، ستختلف الشبكة البلورية عن الماس الطبيعي.
إذا تم تسخين الحجر إلى درجة حرارة 850-1000 درجة مئوية ، فإنه يتحول إلى ثاني أكسيد الكربون ، أي أنه يختفي دون أن يترك أثرا. تم إجراء هذه التجربة في عام 1694 من قبل باحثين من إيطاليا تارغيوني وأفيراني ، في محاولة لصهر الأحجار ودمجها في ماسة واحدة.
تم إجراء بحث في عام 2010 في ولاية كاليفورنيا ، حيث خلصت مجموعة من علماء الفيزياء إلى أنه من المستحيل تحقيق ذوبان الماس إذا زادت درجة حرارة الحجر تدريجياً. لمعرفة مؤشر الانصهار ، من الضروري ، بالإضافة إلى درجة الحرارة ، العمل على الماس بالضغط ، وهذا يعقد القياس. لقد تطلب الأمر الكثير من الجهد للعلماء لتحويل الماس حقًا إلى حالة سائلة. للقيام بذلك ، استخدموا نبضات الليزر التي عملت على الحجر لعدة نانوثانية. في الوقت نفسه ، تم الحصول على الحجر في شكل سائل عند ضغط 40 مليون مرة أعلى من الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر. بالإضافة إلى ذلك ، إذا انخفض الضغط إلى 11 مليون ضغط جوي ، وكانت درجة الحرارة على سطح المعدن 50 ألف كلفن ، فإن القطع الصلبة تظهر على الحجر. لم يغرقوا في بقية السائل ويشبهوا ظاهريًا قطع الجليد. مع مزيد من الانخفاض في مؤشر الضغط ، تراكمت القطع لتشكل "الجبال الجليدية" طافية. قارن العلماء أن هذه هي الطريقة التي يتصرف بها الكربون في تكوين الكواكب نبتون وأورانوس ؛ كما توجد المحيطات مع الماس السائل على سطح هذه الأجرام السماوية. ولكن لإثبات هذا الافتراض ، من الضروري إرسال أقمار صناعية إلى الكواكب ، والتي لا يمكن تنفيذها بسرعة في الوقت الحالي.
إذا كنت تعمل على حجر به نبضات ضوئية قصيرة في نطاق الأشعة فوق البنفسجية ، فستظهر انخفاضًا صغيرًا في المعدن. وهكذا تؤكد التجربة اختفاء الحجر تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية القوية ، أي تحول الماس إلى ثاني أكسيد الكربون. لذلك ، يتكسر ليزر الماس فوق البنفسجي بسرعة ويصبح غير قابل للاستخدام. لكن لا داعي للقلق بشأن حقيقة أن الماس الموجود على المجوهرات سيختفي بمرور الوقت: لإزالة ميكروغرام واحد من المعدن ، سيتعين عليك إبقاء الماس تحت الأشعة فوق البنفسجية لمدة 10 مليارات سنة تقريبًا.

لذا فإن مؤشر الانصهار هو خاصية مثيرة للاهتمام للماس. لا يزال موضوعًا للدراسة. مع ظهور التكنولوجيا ، يجد العلماء طرقًا جديدة لاختبار هذه الخاصية. على أساسه ، يمكن استخلاص استنتاجات حول أصل الحجر ، ويمكن اكتشاف طرق جديدة لاستخدام الماس.

البازلت حجر. البازلت حجر صلب - هكذا قد يبدو لشخص خارجي زار سيكاتشي-عليان لأول مرة ، حيث نظر إلى الرسوم الصخرية الشهيرة المرسومة على الصخور الضخمة.

ولكن بعد دراسة المسألة قليلاً ، اتضح أن البازلت يمكن أن يكون مختلفًا تمامًا. هناك ، من بين أشياء أخرى ، البازلت - وهو ليس بالأمر الصعب. في عام 2012 ، أجريت شخصيًا تجربة حول رسم أحد الأحجار بعيدًا عن المجمع نفسه. بقطعة حجر مشحونة قليلاً ، تمكنت من عمل أخدود على الصخرة بعرض 1 سم وعمق نصف سنتيمتر في دقيقتين فقط! و هذه هي صلابة البازلت الشهيرة؟ نعم ، هناك ممثلون أقوياء على الشاطئ ، لكنهم يمثلون أقلية. واتضح أن الأسطورة القائلة بأن الحجارة "كانت ناعمة ذات يوم" لا يمكن الدفاع عنها. بعد كل شيء ، الحجارة لينة الآن!

أتذكر أنني كنت أتجول بينهم لفترة طويلة ، دون أن أفهم من أين أتت الخطوط الغريبة على قمم الأحجار المرصوفة بالحصى ، كما لو كانت مقطوعة بمطاحن في اتجاهات مختلفة ، أو تم نشر الألواح عليها. اتضح أن كل شيء بسيط وأصبح واضحًا عندما اتضح أن الحجارة ناعمة. غالبًا ما يربط الصيادون المحليون قواربهم بأسلاك معدنية سميكة ، والتي ، مع وجود موجات كبيرة من الماء ، تحك باستمرار الحجر ، وفي النهاية يطحنونه ويخلقون أخاديدًا. سلك بسيط!

اتضح أن أي صياد من الماضي ، جلس على الشاطئ لفترة طويلة ، كان بإمكانه تجويف وجوه سيكاتشي-عليان ، واحدة تلو الأخرى - بدافع الملل ، من دون القيام بأي شيء. ربما كان فهم أن حجر البازلت على ضفاف نهر أمور غير صلب على الإطلاق هو أول نتيجة غير عادية للبحث. ولكن لا يزال المقال ليس عن ذلك ...

لقد نشرنا سابقًا صورة لحجر عُثر عليه في نفس المكان ، في سيكاتشي-عليان ، حيث بقي أثر غير عادي ، كما لو تم رسم إصبع فوقه ، أو إذا كانت الصخرة ناعمة ، أو دعنا نقول عدة مرات باستخدام عصا. لا يوجد شيء مثل هذه العينة في المنطقة.

أدى هذا إلى ظهور لغز. كي لا أقول إنني كنت حريصًا على حلها ، لكني تساءلت عما إذا كان الحجر يمكن أن يكون طريًا حقًا؟ والآن ، بعد مرور بعض الوقت ، انتظرتني بالفعل صدمة ثانية ، عندما بدأت كلمة "البازلت" (عازل حراري من البازلت) في قطع أذني - وبعد التجربة علمت فجأة أن نقطة انصهار البازلت كانت فقط 1300-1400 درجة. أولئك. حتى تحت درجة انصهار الحديد! قبل ذلك ، بدا لي دائمًا أن درجة حرارة إذابة أي حجر يجب أن تكون على الأقل 3 آلاف درجة ، ولكن اتضح أن هذا ليس هو الحال.

بمعنى آخر ، يمكن لأي حريق خطير في منطقة سيكاتشي-عليان أن يخفف بسهولة من هذه الأحجار إلى حالة الحمم شبه الصلبة. وبعد ذلك يمكنك بسهولة أن تتخيل كيف يمكن لأي شخص ، بعد الحريق بوقت قصير ، أن يمشي إلى مثل هذا الحجر ويرسم فوقه شيئًا صلبًا أو خزفيًا أو حديدًا (ستشتعل الشجرة بالنيران بسرعة من لمس هذه الحمم المنصهرة).

بضع عشرات من طوب النار ، ومنفاخ الهواء والفحم - هذا كل ما هو مطلوب للحصول على درجة حرارة انصهار تصل إلى ألف ونصف درجة ، وفقًا للرابط أدناه:

وفقًا لنص الموضوع أعلاه ، فإن مثل هذا التصميم الصعب نوعًا ما يكفي لإذابة الألمنيوم بسرعة كبيرة. لكن وفقًا لما ذكره المؤلف ، فقد قام أيضًا أثناء هذه العملية بصهر البوتقة الفولاذية التي يوجد بها هذا الألمنيوم. وهذه بالفعل درجة حرارة أعلى من 1400 درجة ، وهو أمر ضروري لصهر البازلت.

لذلك في المستقبل القريب ، بمجرد أن أجد طوبًا وطين طينيًا (مقاومًا للصهر) ، بضع حفنات من الفحم وأحصل على سيراميك أو بوتقة أخرى ، سأحاول بناء هيكل مماثل. لقد وعدوا بالفعل بإعطائي مبرد لحقن الهواء.

ملاحظة. "لماذا هذا ضروري؟" - أنت تسأل. وسأجيب: "أنا لا أعرف نفسي بعد". ولكن هناك شعور مؤكد أنه إذا كان من الممكن إذابة البازلت في مثل هذه الظروف ، فسيؤدي ذلك إلى إنشاء سلسلة جديدة من الانعكاسات حول كيفية إنشاء بعض الرسومات في Sikachi-Alyan. وبشكل عام ، من المفيد النظر من الجانب الآخر إلى حياة المتسابقين من كيوبيد.

وإلى جانب كل شيء آخر - فقط ممتع.

PS 2. وشيء آخر ... أوه نعم. أمثلة مثل هذه طريقة جيدة لفهم كيف يتم تصوير تفكيرنا في بعض الأحيان. ربما يختلف معي شخص ما ، لكن قبل عامين كانت لدي فكرة واضحة أن أي بازلت هو حجر صلب للغاية. والحجر نفسه من المستحيل عمليا إذابة بداهة. التفكير يتغير ...