A követ - gránit, mészkő, márvány, diabáz, bazalt - az ember régóta használja építőanyagként. Mi inspirálta az embereket az olvadó kő ötletére? Melyek az olvasztott kő jellemzői?

Savállóság szempontjából az olvasztott kő nem rosszabb, mint a porcelán. A kőöntés még forrásban lévő savakban sem megy tönkre, amelyek több órán keresztül, sőt néha percekig feloldják a fémeket. Az olvasztott kő kopásállósága sokkal nagyobb, mint a fémeké, az anyag nincs kitéve az "öregedésnek", a "fáradtság" nem ismerős számára. Alig és csípős fagyok. És mivel centrifugálisan öntött, még nagyobb a teljesítménye.

Az olvasztott kő előnyei közé tartozik az előállítási technológia egyszerűsége. Egy kotróvödörrel kikanalazzuk a sziklát, rakjuk be és vigyük be a kemencékbe. Nem kis jelentőségű az a tény, hogy bármilyen fém előállításához sokkal több "ércet" kell feldolgozni, mint amennyi fém elhagyja. A kő feldolgozásakor a hulladék nem haladja meg a tíz százalékot.

Sajnos törékeny. De a szilárdság növekszik, ha fémmel van megerősítve. Ezenkívül az olvasztott kő érzékeny a hirtelen hőmérséklet-változásokra. A jelenleg megengedett normák folyékony közegben 100, levegőben - 250 fok. Folyamatban van a hőálló öntvénytípusok beszerzése. Már vannak olyan készítmények, amelyek 500, sőt 600 fokos hőmérsékletesést is kibírnak.

Még a fémhiány hiányában is egyszerűen szükséges a kőöntés használata. Íme, egy a számtalan példa közül. A műtrágyák, például a szuperfoszfát előállítása korábban nagy gondot okozott a szakembereknek. A keverők fémlapátjai nem sokáig bírták az agresszív környezet hatását. És ugyanazok az olvasztott kőből készült pengék majdnem hússzor erősebbnek bizonyultak. Általában a kőöntés iránt van a legnagyobb kereslet a vegyészek körében. És nem ok nélkül. Több ezer tonna rendkívül szűkös ólmot takarít meg, jelentősen meghosszabbítva a berendezés élettartamát. Például a Kuznyecki Kohászati ​​Üzemben a kőöntvénycsempével bélelt pácoló fürdők hat évig szolgálnak, míg az ólombélést hat hónap után cserélték ki.

A fémcsövek öntött kőcsövekre történő cseréje jelentős gazdasági előnyökkel is jár. A Krivoy Rog ércfeldolgozó üzemben az ércszállító fémcső legfeljebb hat hónapig, az olvadt kőből készült csövek pedig nyolcszor hosszabb ideig szolgáltak. A hőerőművek hidraulikus hamu eltávolítására szolgáló öntöttvas tálcák 9-12 hónapon belül meghibásodnak. A kőből öntött csövek 20 vagy 30 évig is használhatók.

A híres "munkalapok" elmesélik látogatóinak, hogy Irán, Törökország és Görögország hegyei " márvány, amelyet a VCC – a nagy kozmikus civilizáció – bombázása olvadt meg".
Érdekesek ott az iráni, törökországi és görögországi utazásokról készült fotók, de úgy tűnik, ott nincsenek vegyészek.
Én is messziről tisztelem a kémiát, de a "márványhegyek olvadásával" kapcsolatban nagy a kétely.

De sok minden nem világos, hogyan történik, a zárójelek nélkül márvány olvadása.

# Behistun_Inscription

Szilícium láva

Legjellemzőbb a Csendes-óceáni Tűzgyűrű vulkánjaira. Általában nagyon viszkózus, és néha még a kitörés vége előtt megfagy a vulkán szájában, ezáltal megállítja. A dugós vulkán kissé megduzzad, majd a kitörés általában egy heves robbanással folytatódik. Az ilyen láva átlagos áramlási sebessége több méter naponta, és a hőmérséklet 800-900 ° C. 53-62% szilícium-dioxidot (szilícium-dioxid) tartalmaz. Ha tartalma eléri a 65%-ot, akkor a láva nagyon viszkózus és lassú lesz. A forró láva sötét vagy fekete-vörös színű. A megszilárdult szilíciumlávák fekete vulkáni üveget képezhetnek. Ilyen üveget akkor kapunk, ha az olvadék gyorsan lehűl, anélkül, hogy ideje lenne rá

Üveggolyó(ógörögül μάρμαρος - "fehér vagy fényes kő") egy metamorf kőzet, amely csak kalcit CaCO3-ból áll. Dolomit golyók keletkeznek a CaMg (CO3) 2 dolomit átkristályosítása során.
A márvány kialakulása az úgynevezett metamorfózis folyamatának eredménye: bizonyos fizikai-kémiai viszonyok hatására a mészkő (szerves eredetű üledékes kőzet) szerkezete megváltozik, és ennek eredményeként márvány születik.
Az építőipari gyakorlatban a "márványt" közepes keménységű metamorf kőzeteknek nevezik, amelyek polírozást igényelnek ( üveggolyó, márványos mészkő , sűrű dolomit, karbonát breccsa és karbonát konglomerátum).

Eddig a "márvány" szót a különböző fajtákra használták, amelyek hasonlóak egymáshoz. Az építők márványnak neveznek minden tartós, csiszolt mészkövet. Néha egy hasonló fajtát összetévesztenek a márvánnyal. szerpentinit... A valódi márvány a könnyű törésen cukorhoz hasonlít.

Az iráni márványkitermelésről igen, bányásznak:
Örömmel mutatjuk be az "Omarani Yazdbaf" nevű vállalatunkat - egy neves kőbányászati ​​vállalatot. Cégünk ónixot (világoszöld, fehér), márványt (krémes, narancssárga, piros, rózsaszín, sárga) és travertint (csokoládé, barna) bányász.
---
Általában semmi sem világos - ki mászott fel a hegyre, és miért ütötte ki a domborművet a hegyben.

Ennyit a jelenlegi nevelésedről – mondta Yanechek oktatóan. - És ha néha mondasz valamit a fiadnak, azt válaszolja: „Te, apa, ezt nem érted, most más idők vannak, más korszak... Végül is a csontfegyver, mondja, nem utolsó szó: valamikor anyag”. Nos, tudod, ez már túl sok: látott már valaki kőnél, fánál vagy csontnál erősebb anyagot! Bár te hülye nő vagy, be kell vallanod: mi... mi... hát ez minden határon túlmegy.

Karel Chapek. Az erkölcs bukásáról (az „Apokrif” gyűjteményből)

Most egyszerűen nem tudjuk elképzelni az életünket fémek nélkül. Annyira hozzászoktunk hozzájuk, hogy legalább tudat alatt ellenállunk - és ebben olyanok vagyunk, mint a fentebb idézett őskori hősök - minden olyan próbálkozásnak, amely a fémeket valami új, jövedelmezőbbre cserélni. Tisztában vagyunk azzal, hogy egyes iparágakban nehézségekbe ütközik a könnyebb, tartósabb és olcsóbb anyagok kialakítása. A Habit egy vasfűző, de még ha műanyagból is lenne, akkor is kényelmesebb lenne. Néhány évezredet azonban kihagytunk. A fém első fogyasztói nem is sejtették, hogy a következő generációk felfedezésüket a gazdasági és technológiai fejlődés útjának legkiemelkedőbb mérföldköveivel – a mezőgazdaság megjelenésével és a XIX.

A felfedezés valószínűleg - ahogy ez néha megesik - valamilyen sikertelen művelet eredményeként történt. Hát például így: egy őskori gazdálkodónak pótolnia kellett a kőlapok és balták készletét. A lábai előtt heverő üres kupac közül kőről kőre választott, és ügyes mozdulatokkal verte le egyik tányért a másik után. És ekkor valami fényes, szögletes kő hullott a kezébe, amiről bármennyire is ütött, egy tányér sem vált le. Sőt, minél szorgalmasabban csapkodta ezt a formátlan alapanyagdarabot, annál inkább kezdett egy tortára hasonlítani, amit a végén lehetett gyűrni, csavarni, hosszában húzni és a legcsodálatosabb formára tekerni. Tehát az emberek először megismerkedtek a színesfémek - réz, arany, ezüst, elektron - tulajdonságaival. Az első, nagyon egyszerű ékszerek, fegyverek és eszközök gyártásánál a kőkorszak legelterjedtebb technikája - egy ütés - elég volt számukra. De ezek a tárgyak puhák, könnyen törhetők és unalmasak voltak. Ebben a formában nem veszélyeztethették a kő dominanciáját. Ezenkívül a tiszta formájú fémek, amelyek hideg állapotban kőfeldolgozásra alkalmasak, rendkívül ritkák a természetben. Pedig megtetszett nekik az új kő, ezért kísérleteztek vele, kombinálták a feldolgozási technikákat, beállítottak kísérleteket, gondolkodtak. Természetesen sok kudarcot kellett elviselniük, és nagyon sok időbe telt, mire sikerült felfedezniük az igazságot. Magas hőmérsékleten (a kerámiák égetésének következményeit jól ismerték) a kő (melyet ma réznek nevezünk) folyékony anyaggá alakult, amely bármilyen formát öltött. A szerszámoknak nagyon éles vágóélük lehet, amelyet szintén lehet élezni. A törött hangszert nem kellett kidobni – elég volt megolvasztani és újra a formába önteni. Aztán arra a felfedezésre jutottak, hogy a rezet különféle ércek pörkölésével lehet nyerni, amelyek sokkal gyakrabban és nagyobb mennyiségben találhatók meg, mint a tiszta fémek. Természetesen első pillantásra nem ismerték fel az ércben megbúvó fémet, de ezek a kövületek kétségtelenül vonzották őket tarka színükkel. És amikor a véletlenszerű és később szándékos mennyiségi kísérletek hosszú sora után ehhez a bronz, a réz és ón szilárd arany ötvözete, felfedezése is hozzáadódott, a kő több millió éven át tartó dominanciája megrendült. nagyon alapozó.

Közép-Európában a réztermékek először a neolitikum végén jelentek meg elszigetelt esetekben, valamivel gyakrabban az eneolitikumban. Azonban már korábban, a Krisztus előtti hetedik - ötödik évezredben. azaz a fejlettebb Közel-Kelet az erre a célra alkalmas oxid (kuprit), karbonát (malachit), majd később szulfidércek (rézpirit) olvasztásával kezdett rezet nyerni. A legegyszerűbb a mállott rézlelőhelyekből nyert oxidércek olvasztása volt. Az ilyen ércek 700-800 fokos hőmérsékleten lehetségesek. visszaállítás tiszta rézsé:

Cu 2 O + CO → 2Cu + CO 2

Amikor az ókori öntödei munkások ónt adtak ehhez a termékhez (emlékezzünk az egyiptomi receptre), olyan ötvözet keletkezett, amely tulajdonságait tekintve messze felülmúlta a rezet. Már az ón fél százaléka négyszeresére, 10 százaléka - nyolcszorosára növeli az ötvözet keménységét. Ugyanakkor a bronz olvadáspontja majdnem 300 °C-kal csökken, például 13 százalékos ón esetén. A kapuk megnyíltak egy új korszak előtt! Mögöttük már nem találkozunk azzal a régi homogén társadalommal, ahol szinte mindenki csinált mindent. Egy tárgy fémből történő előállítását hosszú utazás előzte meg - érctelepek felkutatása, ércbányászat, olvasztási gödrökben vagy kemencékben történő olvasztás, formákba öntés; mindehhez speciális ismeretek és készségek egész sora kellett. Ezért a kézművesek között a szakterületek szerinti megkülönböztetés kezdődik: bányászok, kohászok, öntödei munkások és végül kereskedők, akiknek a foglalkozása a többihez szükséges, ezért nagyra értékelik. Nem mindenki tudott sikeresen részt venni az ilyen összetett tevékenységek teljes skálájában. A modern kísérletezők is sok kudarccal és nehézséggel szembesültek, amikor megpróbálták megismételni a történelem előtti kohászok és öntödei munkások néhány technológiai módszerét.

Szergej Szemenov nyomkövetési módszerrel fedezte fel, és kísérletileg megerősítette azt a tényt, hogy a bronzkor hajnalán az emberek nagyon durva gránitból, dioritból és diabázból készült kőeszközöket használtak kapák, ütők, üllők és zúzók formájában az ércek bányászatára és zúzására.

A kísérletezők a malachit érc olvasztását egy kis, mélyített kandallóban, légfúvás nélkül tesztelték. Kiszárították a kovácsművet és kőlapokkal borították úgy, hogy egy kerek, körülbelül egy méter belső átmérőjű bemélyedés jelent meg. A tüzelőanyagként használt szénből kúp alakú szerkezetet készítettek a kovácsműhelyben, melynek közepébe ércet helyeztek. Több órás égés után, amikor a nyílt láng hőmérséklete elérte a 600-700 °C-ot, a malachit réz-oxid állapotba olvadt, vagyis nem keletkezett fémréz. Hasonló eredmény született a következő kísérletnél is, amikor malachit helyett kupritot használtak. A kudarc oka minden valószínűség szerint a kovácsműben lévő felesleges levegő volt. Egy új teszt malachittal, amelyet fordított kerámiaedénybe borítottak (az egész folyamat ugyanúgy zajlott, mint az előző esetekben), végül szivacsos rezet eredményezett. A kísérletezők csak akkor kaptak kis mennyiségű szilárd rezet, amikor a malachit ércet az olvasztás előtt összezúzták. Hasonló kísérleteket végeztek Ausztriában, ahol az alpesi ércek nagy jelentőséggel bírtak a történelem előtti Európa számára. A kísérletezők azonban levegőt kényszerítettek a kemencébe, aminek köszönhetően 1100 ° C-os hőmérsékletet értek el, ami az oxidokat fémes rézsé redukálta.

Az egyik kísérletben a Zürichi-tó melletti leletanyagból megmaradt eredeti kőforma bronz sarló felét öntötték a kísérletezők, amelyhez pár oldalt készítettek. A forma mindkét részét 150 °C-on szárítottuk, és a bronzot 1150 °C-on öntöttük ki. A forma sértetlen maradt, az öntvény jó volt. Aztán úgy döntöttek, hogy kipróbálják a Franciaországban talált, már bronzból készült, kétszárnyú fejszeformát. 150°C-on alaposan megszárítottuk. Ezután 1150 ° C-os hőmérsékleten bronzzal töltötték meg. Kiváló minőségű terméket kaptunk. Ugyanakkor a kísérlet legfontosabb eredményének számító bronzformán a legkisebb sérülést sem találták. A tény az, hogy a kísérlet előtt néhány kutató azt a véleményét fejezte ki, hogy a forró fém minden valószínűség szerint egyesülni fog a forma anyagával.

A bonyolultabb konfigurációjú tárgyak gyártása során az ősi öntödei munkások a formavesztéses öntés technikáját alkalmazták. A viaszmodellt agyaggal vonták be. Az agyag kiégetésekor a viasz kifolyt, majd bronz került a helyére. A bronzöntvény kiszedésekor azonban a formákat fel kellett törni, így nem kellett az újrafelhasználásra hagyatkozni. A kísérletezők a 16. századi arany és ezüst harangok gyártására vonatkozó technológiai utasítások alapján dolgozták ki ezt a módszert. A kísérletek során az aranyat rézre cserélték, hogy egyidejűleg teszteljék a nemesfémek hagyományos fémekkel való helyettesítésének lehetőségét. Az arany olvadáspontja 1063 ° C, a réz - 1083 ° C. Példaként a Kr.e. I. évezred lelőhelyéről származó rézharang öntését választották. NS. A forma agyag és szén keverékéből, a modell méhviaszból készült. Agyag és őrölt szén keverékéből egy kis magot készítettek, és egy kis kavicsot helyeztek bele - egy harang szívét. A viaszt a mag körül a leendő öntvény falvastagságával megegyező vékony rétegben vitték fel, és viaszgyűrűt rögzítettek a leendő harang medáljának kialakítására. A gyűrűre nyél alakú viaszfejet erősítettek, így az olvadt fém tartályaként szolgált az öntés, a megszilárdulás és a fém zsugorodása során az öntvényben. A harang alján lévő viaszhéjba lyukat vágtak, hogy agyag, faszén és viasz formázható keveréke kitöltse a lyukat, és rögzítse a mag helyzetét a viasz megolvadása után és az öntés során. A tetején lévő becsomagolt formát néhány szívószállal átszúrták, amelyeket később vagy kiégettek, vagy egyszerűen eltávolították. Öntés közben forró levegő távozott a formából a megjelenő lyukakon keresztül. Az egész modellt több réteg őrölt agyaggal és faszénnel borították be, és két napig szárították. Ezután ismét lefedték szén-agyag réteggel (a forma szilárdsága érdekében), és a fül fölé egy tölcsér alakú töltőgaratot rögzítettek ugyanabból az alkotókeverékből. A fejet kissé ferdén rögzítették, így a formát ferde állapotban öntötték. Ezzel az olvadt seprű akadálytalan áramlását kellett biztosítani az elülső oldalának alsó részén, míg a másik oldalon a fém által kiszorított levegő kiáramlásának kellett történnie, amíg az egész forma teljesen meg nem telik az olvadt fémmel. Az olvasztás előtt a rézércdarabokat egy fedővel lefedett bunkerbe dobták. Száradás után a formát huzatcsatornával felszerelt kemencébe helyeztük. A tűzhelyet négy és fél kilogramm faszénnel töltötték meg, és 1200 ° C-ra melegítették. A viaszmodell és a viaszcsomó megolvadt és elpárolgott, a réz megolvadt és az üvegekből öntőforma formálódott, ahol fémharangot alkottak. Aztán a külső "ing" eltört, a fém domborulatot eltávolították, és a harang üreges részét képező agyagmagot kivájták - csak egy kavics maradt.

Arthur Pitch kísérletek egész sorát hajtotta végre a bronz hajszolására: huzal, spirál, lemez, tömör gyűrű és profilrudak gyártását. A megszerzett tapasztalatokat felhasználta a korai vaskorig visszanyúló durin-kultúra csavart bronzgyűrűinek másolatainak elkészítéséhez. Összesen tizenhét másolatot készített, amelyek mindegyikéhez mellékelte a régészeti eredeti leírását, a felhasznált eszközök és eszközök listáját, az anyagösszetétel elemzését és végül az egyes műveletek magyarázatát és a a technológiai folyamat időtartama. A legkevesebb időt a kettes számú replikára fordították – tizenkét órát. A leghosszabb - hatvan óra - a tizennégy számú másolatot követelte.

A bronzkor folyamán fokozatosan kezdtek megjelenni a termeléssel járó kellemetlenségek, elsősorban a természetben korlátozott nyersanyag elérhetőség és az addigra ismert lelőhelyek kimerülése. Minden bizonnyal ez volt az egyik oka annak, hogy az emberek olyan új fémet kerestek, amely megfelel az egyre növekvő igényeknek. A vas megfelel ezeknek a követelményeknek. Eleinte sorsa a réz sorsához hasonlított. Az első, meteorit eredetű, vagy véletlenül kapott vas már a Kr.e. harmadik és második évezredben megjelent. NS. a Földközi-tenger keleti részén. Több mint három évezreddel ezelőtt kezdtek működni kohászati ​​kemencék Nyugat-Ázsiában, Anatóliában és Görögországban. Hazánkban a Hallstatt-korszakban jelentek meg, de végül csak a La Tene-korszakban vert gyökeret.

Az ősi vaskohászatban használt alapanyagok közül (oxidok, karbonátok, szilikátok). A leggyakoribb oxidok a következők voltak: hematit, vagyis vasfény, limonit, vagy barna vasérc, vas-hidroxidok és magnetit keveréke, amely nagy nehezen redukálható.

A vasredukció már körülbelül 500 °C-on megkezdődik. Valószínűleg most azon töpreng, hogy a vas miért került évszázadokkal vagy évezredekkel később használatba, mint a réz és a bronz. Ez az akkori gyártási körülményeknek köszönhető. Azon a hőmérsékleteken, amelyeket az első kohászok kovácsaikban és kemencéikben elértek (körülbelül 1100 °C), a vas soha nem ment folyékony halmazállapotba (ehhez legalább 1500 °C szükséges), hanem tésztaszerű massza formájában halmozódott fel, amelyet hegesztettek. kedvező körülmények között salakban és éghető anyagok maradványaiban átitatott tücskökbe. Ezzel a technológiával a szénből elenyésző mennyiségű, körülbelül egy százaléknyi szén ment át vasba, így az hideg állapotban is puha és kovácsolható volt. Az ilyen vasból készült cikkek nem érték el a bronz keménységét. A pontok könnyen meghajlottak és gyorsan eltompultak. Ez volt az úgynevezett közvetlen, közvetlen vastermelés. A 17. századig megmaradt. Igaz, egyes történelem előtti és kora középkori kemencékben magasabb széntartalmú vasat, azaz egyfajta acélt lehetett nyerni. Csak a 17. századtól kezdték el használni a kemencéket, ahol folyékony állapotban és magas széntartalmú, azaz keményen és rideg vasat gyártottak, amelyből öntöttek tuskót. Az acél előállításához a nagy széntartalmú vasat képlékenysé kellett tenni a benne lévő szén egy részének eltávolításával. Ezért ezt a módszert közvetett vastermelésnek nevezik. De a történelem előtti kovácsok kísérletekkel is bővítették tapasztalataikat. Azt találták, hogy ha a vasat kovácsban hevítik, amikor a faszén hőmérséklete eléri a 800-900 °C-ot, sokkal jobb tulajdonságokkal rendelkező termékek nyerhetők. A helyzet az, hogy felületükön vékony, magasabb széntartalmú réteg képződik, amely az alacsony széntartalmú acél minőségét adja a tárgynak. A vas keménysége megnőtt, amikor felfedezték a keményedés elvét, és elkezdték kihasználni előnyeit.

Valószínűleg az ókori kohászat tanulmányozásának legkorábbi kísérletét Wurmbrand gróf rendelte el körülbelül száz évvel ezelőtt. Kohászai szenet, másfél méter átmérőjű egyszerű kovácsban pörkölt ércet használtak, az olvasztás során gyenge levegő befecskendezéssel javították az égési viszonyokat. Huszonhat órával később hozzávetőleg húsz százalék vasat kaptak, amiből különféle tárgyakat kovácsoltak. Viszonylag nemrégiben a vasérc olvasztását egy hasonló berendezésben végezték brit kísérletezők. Egy ókori római lelőhelyen felfedezett kohóhoz hasonló egyszerű olvasztó kohót rekonstruáltak. Az eredeti kovácsműhely átmérője 120 cm, mélysége 45 cm. Az olvasztás előtt brit kutatók oxidáló atmoszférában, 800 °C-on megpörkölik az ércet. A faszén meggyújtása után fokozatosan új érc- és faszenet helyeztek a kovácsba. A kísérlet során lándzsával mesterséges fújást alkalmaztak. Körülbelül négy órába telt, mire egy szén-monoxiddal redukált ércréteg áthatolt az alján. Az üzemi hőmérséklet 1100 °C-ra emelkedett, és a vas felhalmozódott a fúvóka szája közelében. Az olvasztási folyamat során a hozam 20 százalék volt. 1,8 kg ércből 0,34 kg vasat nyertek.

Gilles kísérletei 1957-ben nyitották meg a kísérletek sorozatát, amelyek az érc mennyiségének csökkentését célozták különféle aknakemencékben. Joseph Wilhelm Gilles már az első kísérletekben bebizonyította, hogy egy aknaszerkezetű őskori kemence sikeresen tud működni, ha a levegő természetes mozgását alkalmazza a hátulsó lejtőkön. Az egyik teszt során a kemence közepén 1280-1420 °C, a rostélytérben 250 °C hőmérsékletet regisztrált. Az olvasztás eredménye 17,4 kg vas, azaz 11,5 százalék: a töltet 152 kg barna vasércből és vasfényből, valamint 207 kg szénből állt.

A római korból származó replika kemencékben számos tapasztalt fűtést végeztek Dániában, különösen Leirában. Kiderült, hogy egy sikeres olvasztással 15 kg vas állítható elő. Ehhez a dánoknak 132 kg lápi ércet és 150 kg szenet kellett felhasználniuk, amelyet egy köbméter elégetésével nyertek. m keményfa. Az olvadás körülbelül 24 óráig tartott.

Rendszeres kísérleteket végeznek Lengyelországban a Swietokrzyskie-hegységben felfedezett hatalmas vasgyártó terület tanulmányozásával kapcsolatban. A késő római korban (i.sz. 3-4. században) virágzott. Csak 1955 és 1966 között a régészek 95 kohászati ​​komplexumot vizsgáltak meg több mint 4 ezer vasolvasztó kemencével a Swietokrzyskie-hegységben. Kazmezh Belenin régész úgy véli, hogy ezen a területen összesen 4 ezer ilyen komplexum található 300 ezer kályhával. Termelésük mennyisége elérheti a 4 ezer tonna piaci minőségű vasat. Ez egy hatalmas figura, amelynek nincs analógja a történelem előtti világban.

Az említett vasolvasztó termelés eredete a késő La Tene (i.e. múlt század) és a kora római korig nyúlik vissza, amikor közvetlenül a település központjában tíz-húsz kemencés kohászati ​​komplexumok helyezkedtek el. Termékeik csak helyi, nagyon korlátozott igényeket elégítettek ki. A közép-római kortól kezdődően a természetben is megszervezték a vasgyártást, legnagyobb felfutását a III-IV. században érte el. A kemencék két téglalap alakú rekeszben helyezkedtek el, amelyeket a karbantartó személyzet számára kialakított sodrás választott el egymástól. Mindegyik rekeszben a kemencék két, három, sőt négy csoportba kerültek. Így egy komplexumban több tucat kályha működött, de nem voltak ritka kivételek és száz-kétszáz kályhás települések sem. A vaskivitel fennállásának hipotézisét ebben az időszakban nemcsak a nagy termelékenységű kohászati ​​kemencék száma igazolja, hanem a számos, több ezer római érmét tartalmazó kincslelet is. A népvándorlás időszakában és a kora középkorban a termelés ismét a helyi igényeket kielégítő szintre esett vissza.

A római korban egy ilyen masszív kohászati ​​termelés kialakulásának előfeltétele volt a megfelelő fa- és érckészlet. A kohászok barna vasércet, hematitot és vassparót használtak. A szokásos bányászati ​​módszerrel bányásztak néhány ércet, amit például a Stashits-bánya is bizonyít, melynek rendszere bányaknarendszer, béléscsövek, bélés- és szerszámmaradványok a római korból származnak. Nem vetették meg azonban a mocsári ércet sem. Mélytűzhelyes, emelt tengelyű kályhákat használtak, amelyeket a vasszivacs (őrlemény) eltávolításakor kellett feltörni.

A Więtokrzyskie-hegységben 1956 óta végeznek kísérleteket, amelyek rekonstruálják a gyártási folyamatot: ércbányászat tüzeken (a nedvesség eltávolítása, a dúsítás és a káros szennyeződések, például a kén részleges elégetése); faszén átvétele faszén halmokban történő elégetésével; kemence építése és falainak szárítása; a kemence felgyújtása és közvetlen olvasztás; a bánya aknájának fejlesztése és a vascsésze feltárása; vasserleget kovácsolni.

1960-ban az egyik leghíresebb helyszínen (Nova Sbupia) megnyílt az Ősi Kohászat Múzeuma, melynek közelében 1967 szeptemberétől minden évben bemutatják a nagyközönségnek a történelem előtti kohászat technológiáját. Ez a bemutató azzal kezdődik, hogy egy bányából ércet szállítanak egy kohászati ​​komplexumhoz, ahol különböző szinteken vaskohók találhatók. Itt az ércet kalapáccsal összetörik és megszárítják. Az érc szárítása és dúsítása pörkölőberendezésekben történik. Az ilyen eszköz egy halom, amelyet tűzifa rétegek alkotnak, és érc eltolt. A verem minden oldalról egyszerre kerül felgyújtásra. Égetés után a kiszáradt, pörkölt és dúsított ércet felhalmozzák, ahonnan elviszik a rakodásra. A komplexum szomszédságában található a szénbányászok munkahelye is, ahol a szén előállítását - kazal lerakását és felállítását, égetését, kazal szétszedését, a szén szabadraktárba szállítását, őrlését és végül kemencében történő felhasználását - mutatják be. Ezt követi a kemence felfűtése, a fújtató felszerelése és lerakása. A komplexum személyzete tíz munkásból áll - bányászokból, kohászokból, szénbányászokból és segédmunkásokból, akik olvasztják, és ezzel egyidejűleg készítik elő a második kemencét a kísérlethez. Az olvasztást úgy folytatják, hogy a vasszivacsot eltávolítják a tűzhelyről, és először fel kell törni a bányát.

1960-ban a lengyel és a cseh szakemberek összefogtak, és elkezdték közösen végezni a kohászati ​​kísérleteket. Római mintára két redukciós kemencét építettek. Az egyik a Swietokrzyskie-hegységből származó kályha típusával volt analóg, a második pedig egy lodenicei (Cseh Köztársaság) régészeti leletnek felelt meg. Az olvasztáshoz hematit ércet és bükk szenet használtak másfél és egy az egyhez arányban és gyenge légfúvást. A levegőáramlást, a hőmérsékletet és a redukálógázokat szisztematikusan ellenőrizték és mérték. A lengyel kemence egy analógján végzett kísérlet során, amely mélyített alatti és eltérő tengely felépítménnyel rendelkezik - 13, 27 és 43 cm magas -, a tudósok azt találták, hogy az olvadási folyamat mindkét szemközti csatorna nyakánál koncentrálódik, ahol mozgékony salak és szivacsos vas. (13-23 százalék vas és csak körülbelül egy százalék fémvas cseppekben az alsó salakban). A fúvókák közelében a hőmérséklet elérte az 1220-1240 °C-ot.

A folyamat hasonló módon zajlott a Lodenitz-kemencében végzett kísérletek során; csak a salak- és vasképződmények formája volt más. A hőmérséklet a lándzsa közelében 1360 °C volt. És ebben a másolatban egy vaskristályt kaptak karburizáció nyomaival. A vasserleg mindig a fúvókák nyakánál keletkezett, míg a könnyebb salak pórusain keresztül a szénréteg aljába áramlott. A hatékonyság mindkét esetben nem haladta meg a 17-20 százalékot.

A további kísérletek a 8. századi szláv kohászati ​​termelés szintjének tisztázására irányultak, melynek maradványait a morvaországi Unicov melletti elechovice-ben felfedezett komplexumokban őrizték meg. Elsősorban annak megállapításáról volt szó, hogy lehet-e ilyen kemencékben acélt előállítani. A vashozam és a kemence hatásfok szempontjából ez másodlagos érdeklődésre számot tartó volt, mivel a kísérlet során elvégzett számos mérés hátrányosan befolyásolta az olvasztási folyamatot.

A Zhelechovitsky típusú sütők zseniális kialakítású figyelemre méltó eszközök. Alakjuk lehetővé tette a töltelékkel való kiváló minőségű töltés elvégzését. Kísérletek kimutatták, hogy az olvasztás során a kohászok maguk is képesek szenet előállítani. A tüzelőanyagot kis adagokban kellett a kemencébe betenni, különben fennállt a veszélye, hogy a kemence tűzhelyéhez közeli keskeny aknalyuk eltömődik. Az alacsony olvadáspontú vasércek vitathatatlan előnnyel rendelkeztek, de a Zselekhovitsky típusú kemencék képesek voltak hematit és magnetit visszanyerésére egyaránt. Az érc előpörkölése nem volt nehéz, és minden valószínűség szerint nyereséges volt. Az érccsomók centiméteres mérete optimális volt.

A töltelék a kemence kandallójában olvasztókúpot képezett, majd a kiöntött anyag automatikusan a lándzsa mögötti üregbe került, ahol kialakult a csípés epicentruma, amelyben a terméket az újraoxidációtól megvédte a lándzsa mögötti üregbe. erőltetett levegő.

Fontos paraméter a kemencébe befecskendezett levegő térfogata. Ha nincs elég fújás, a hőmérséklet túl alacsony. A nagyobb mennyiségű levegő jelentős vasveszteséget okoz, amely a salakba kerül. A kifújt levegő optimális mennyisége 250-280 liter/perc volt a Zhelechovice kemencében.

Továbbá a kísérletezők azt találták, hogy bizonyos feltételek mellett primitív egyedi kemencékben is lehet magas széntartalmú acélt előállítani, és ezért nincs szükség utólagos karburálásra. A Zhelekhovitsky komplexumban végzett kísérletek során a régészek megállapították, hogy minden kemence a lándzsa mögött mosogatóval van felszerelve. Feltételezések szerint ezt a helyet egy kamrának vették fel, ahol melegítik és karburizálják a darát, amely közvetlenül az olvadás után felhalmozódott. Ezt a hipotézist a Zhelechovice kemence másolatán tesztelték. Hat óra hematit érc szénből történő olvasztása után a kritsát redukáló környezetben hevítették a kemence hátsó üregében. A kamra hőmérséklete 1300 °C volt. A terméket vörös-fehér hő hatására kivesszük a sütőből. A salak átfolyt a szivacsos vasmassza pórusain. A termék karburált vasat tartalmazott tiszta vas mellett.

Az 1961-es és 1962-es novgorodi régészeti expedíció során kísérleti vasolvasztást végeztek egy régészeti és néprajzi forrásokból is jól ismert, X-XIII. századi orosz föld feletti aknakemencének másolatában. Tekintettel arra, hogy a kemence agyagból történő kiszárítása - vagyis abból készültek az eredetiek - több hetet vesz igénybe, a kísérletezők agyagtömböket használtak a gyártás során. A köztük lévő réseket agyag- és homokzsírral töltötték ki. A kemencék belsejét körülbelül centiméternyi agyag- és homokréteg borította. A kályha henger alakú volt, átmérője 105 cm, magassága 80 cm, a henger közepén hatvan centiméteres kemence került. A felső lyuk átmérője 20 cm, a kandallóé - 30 cm A kemence alsó részében a kísérletezők egy 25x20 cm-es lyukat készítettek, amely levegő befecskendezésére és salakürítésre szolgált. A kemencében lévő rezsim szabályozását a falban lévő két dioptrián keresztül hajtották végre, amelyen keresztül a mérőberendezés egyes részeit vezették be. A fúvatást a legújabb módszerrel végezték - egy villanymotorral, amelynek teljesítményét a kovácsolás által elért paramétereknek megfelelően hozták. A húsz centiméteres lándzsa ismét a régi típus mása volt, agyag és homok keverékéből készült. A homok három napig száradt normál időjárási körülmények között.

Az olvasztáshoz többnyire igen magas (kb. 77 százalékos) vastartalmú lápi ércet, két esetben pedig diónyi méretűre aprított hipergénércet használtak. A berakodás előtt az ércet megszárították, egy részét pedig körülbelül fél órán keresztül égették. Az olvasztást a kemence száraz fenyőrönkök természetes huzatú melegítésével kezdték két órán keresztül. Aztán megtisztították a kemencét, és vékony szénporral és zúzott szénnel borították be. Ezt követte a fúvóka felszerelése és az összes repedés agyaggal való bevonása. A fújás akkor kezdődött, amikor az akna a füstnyíláson keresztül teljesen megtelt szénnel. Öt-tíz perccel később a fenyőszenet meggyújtották, majd fél óra múlva a harmada elégett. A bánya felső részében kialakult üres teret töltettel töltötték ki, amely szénből és ércből állt. Amikor a töltés leülepedt, egy újabb részt adtunk a keletkező üreghez. Összesen tizenhét kísérleti melegítést hajtottak végre.

A 7 kg ércből és 6 kg szénből álló töltelékből 1,4 kg szivacsos vasat (20 százalék) és 2,55 kg salakot (36,5 százalék) kaptunk. A szén tömege egyik melegben sem haladta meg az érc tömegét. A magasabb hőmérsékleten végzett olvasztások kevesebb vasat termeltek. Az a tény, hogy magasabb hőmérsékleten több vas jutott a salakba. Az olvasztás minőségére és hatékonyságára a hőmérsékleti rezsim mellett a salakcsapolás optimális pillanatának megválasztásának pontossága is komoly hatással volt. A túl korai vagy éppen ellenkezőleg, túl késői csapolásnál a salak felszívta a vas-oxidokat, és ez alacsonyabb termelési hozamhoz vezetett. A magas vas-oxid tartalommal a salak viszkózussá vált, ezért rosszabbul kifolyt, és megszabadult a szivacsos vastól.

A novgorodi kísérletek jelentősége azért különösen nagy, mert némelyikük során salak szabadult fel. Az olvadás 90-120 percig tartott. Az ilyen típusú kemencékben akár 25 kg ércet lehetett feldolgozni egy ciklusban, és több mint 5 kg vasat lehetett előállítani. A redukált szivacsvas nem közvetlenül a kemence aljára került, hanem valamivel magasabban. A fémöntvény beszerzése ebből a termékből egy további független és összetett művelet volt, amely az új fűtéshez társult. És ezek a kísérletek megerősítették azt a hipotézist, hogy bizonyos körülmények között a vasat a hagyományos redukáló kemencékben karburizálják, azaz nyers acélt kapnak. A redukciós kemencékben, ahol a folyamat salakcsapolás nélkül zajlott, konglomerátumot kaptak, amely szivacsvasból (felső rész), salakból (alsó rész) és szénmaradványokból állt. A szivacsos vas leválasztása a salaktól általában mechanikusan történt.

A közelmúltban a régészek a Morva-karsztban, Blansko város közelében felfedezték az ősi kohászati ​​tevékenység számos nyomát - kemencegödrök, törmelékek, falak, fúvókák, csomók -, amelyek a 10. századra nyúlnak vissza. Az egyik kandallós kemence modelljében kísérletet végeztek, amely kimutatta, hogy egy ilyen berendezésben karburált acél is előállítható, és a szivacsos vas a lándzsa szintjén szinterelik, ezért nem található a salaktömbök alatt.

A követ - gránit, mészkő, márvány, diabáz, bazalt - az ember régóta használja építőanyagként. Mi inspirálta az embereket az olvadó kő ötletére? Melyek az olvasztott kő jellemzői?

Savállóság szempontjából az olvasztott kő nem rosszabb, mint a porcelán. A kőöntés még forrásban lévő savakban sem megy tönkre, amelyek több órán keresztül, sőt néha percekig feloldják a fémeket. Az olvasztott kő kopásállósága lényegesen magasabb, mint a fémeké, az anyag nem esik ki az "öregedésnek"; nem ismeri a fáradtságot. Alig és csípős fagyok. És mivel centrifugálisan öntött, még nagyobb a teljesítménye.

Az olvasztott kő előnyei közé tartozik az előállítási technológia egyszerűsége. Egy kotróvödörrel kikanalazzuk a sziklát, rakjuk be és vigyük be a kemencékbe. Ugyanilyen fontos az a tény, hogy bármilyen fém előállításához sokkal több "ore9raquo"-t kell feldolgozni, mint amennyi fém elhagyja. A kő feldolgozásakor a hulladék nem haladja meg a tíz százalékot.

Sajnos törékeny. De a szilárdság növekszik, ha fémmel van megerősítve. Ezenkívül az olvasztott kő érzékeny a hirtelen hőmérséklet-változásokra. A jelenleg megengedett normák folyékony közegben 100, levegőben - 250 fok. Folyamatban van a hőálló öntvénytípusok beszerzése. Már vannak olyan készítmények, amelyek 500, sőt 600 fokos hőmérsékletesést is kibírnak.

Még a fémhiány hiányában is egyszerűen szükséges a kőöntés használata. Íme, egy a számtalan példa közül. A műtrágyák, például a szuperfoszfát előállítása korábban nagy gondot okozott a szakembereknek. A keverők fémlapátjai nem sokáig bírták az agresszív környezet hatását. És ugyanazok az olvasztott kőből készült pengék majdnem hússzor erősebbnek bizonyultak. Általában a kőöntés iránt van a legnagyobb kereslet a vegyészek körében. És nem ok nélkül. Több ezer tonna rendkívül szűkös ólmot takarít meg, jelentősen meghosszabbítva a berendezés élettartamát. Például a Kuznyecki Kohászati ​​Üzemben a kőöntvénycsempével bélelt pácoló fürdők hat évig szolgálnak, míg az ólombélést hat hónap után cserélték ki.

A fémcsövek öntött kőcsövekre történő cseréje jelentős gazdasági előnyökkel is jár. A Krivoy Rog ércfeldolgozó üzemben az ércszállító fémcső legfeljebb hat hónapig, az olvadt kőből készült csövek pedig nyolcszor hosszabb ideig szolgáltak. A hőerőművek hidraulikus hamu eltávolítására szolgáló öntöttvas tálcák 9-12 hónapon belül meghibásodnak. A kőből öntött csövek 20 vagy 30 évig is használhatók.

1975 Komszomol Központi Bizottsága Szerk. "Fiatal gárda"
2009 "Eureka! 9raquo;

16. Fémek előállítása. Mikor olvad meg a kő?

Ennyit a jelenlegi nevelésedről – mondta Yanechek oktatóan. - És ha néha mondasz valamit a fiadnak, azt válaszolja: „Te, apa, ezt nem érted, most más idők vannak, más korszak... Végül is a csontfegyver, mondja, nem utolsó szó: valamikor anyag”. Nos, tudod, ez már túl sok: látott már valaki kőnél, fánál vagy csontnál erősebb anyagot! Bár te hülye nő vagy, be kell vallanod: mi... mi... hát ez minden határon túlmegy.

Karel Chapek. Az erkölcs bukásáról (az „Apokrif” gyűjteményből)

Most egyszerűen nem tudjuk elképzelni az életünket fémek nélkül. Annyira hozzászoktunk hozzájuk, hogy legalább tudat alatt ellenállunk - és ebben olyanok vagyunk, mint a fentebb idézett őskori hősök - minden olyan próbálkozásnak, amely a fémeket valami új, jövedelmezőbbre cserélni. Tisztában vagyunk azzal, hogy egyes iparágakban nehézségekbe ütközik a könnyebb, tartósabb és olcsóbb anyagok kialakítása. A Habit egy vasfűző, de még ha műanyagból is lenne, akkor is kényelmesebb lenne. Néhány évezredet azonban kihagytunk. A fém első fogyasztói nem is sejtették, hogy a következő generációk felfedezésüket a gazdasági és technológiai fejlődés útjának legkiemelkedőbb mérföldköveivel – a mezőgazdaság megjelenésével és a XIX.

A felfedezés valószínűleg - ahogy ez néha megesik - valamilyen sikertelen művelet eredményeként történt. Hát például így: egy őskori gazdálkodónak pótolnia kellett a kőlapok és balták készletét. A lábai előtt heverő üres kupac közül kőről kőre választott, és ügyes mozdulatokkal verte le egyik tányért a másik után. És ekkor valami fényes, szögletes kő hullott a kezébe, amiről bármennyire is ütött, egy tányér sem vált le. Sőt, minél szorgalmasabban csapkodta ezt a formátlan alapanyagdarabot, annál inkább kezdett egy tortára hasonlítani, amit a végén lehetett gyűrni, csavarni, hosszában húzni és a legcsodálatosabb formára tekerni. Tehát az emberek először megismerkedtek a színesfémek - réz, arany, ezüst, elektron - tulajdonságaival. Az első, nagyon egyszerű ékszerek, fegyverek és eszközök gyártásánál a kőkorszak legelterjedtebb technikája - egy ütés - elég volt számukra. De ezek a tárgyak puhák, könnyen törhetők és unalmasak voltak. Ebben a formában nem veszélyeztethették a kő dominanciáját. Ezenkívül a tiszta formájú fémek, amelyek hideg állapotban kőfeldolgozásra alkalmasak, rendkívül ritkák a természetben. Pedig megtetszett nekik az új kő, ezért kísérleteztek vele, kombinálták a feldolgozási technikákat, beállítottak kísérleteket, gondolkodtak. Természetesen sok kudarcot kellett elviselniük, és nagyon sok időbe telt, mire sikerült felfedezniük az igazságot. Magas hőmérsékleten (a kerámiák égetésének következményeit jól ismerték) a kő (melyet ma réznek nevezünk) folyékony anyaggá alakult, amely bármilyen formát öltött. A szerszámoknak nagyon éles vágóélük lehet, amelyet szintén lehet élezni. A törött hangszert nem kellett kidobni – elég volt megolvasztani és újra a formába önteni. Aztán arra a felfedezésre jutottak, hogy a rezet különféle ércek pörkölésével lehet nyerni, amelyek sokkal gyakrabban és nagyobb mennyiségben találhatók meg, mint a tiszta fémek. Természetesen első pillantásra nem ismerték fel az ércben megbúvó fémet, de ezek a kövületek kétségtelenül vonzották őket tarka színükkel. És amikor a véletlenszerű és később szándékos mennyiségi kísérletek hosszú sora után ehhez a bronz, a réz és ón szilárd arany ötvözete, felfedezése is hozzáadódott, a kő több millió éven át tartó dominanciája megrendült. nagyon alapozó.

Közép-Európában a réztermékek először a neolitikum végén jelentek meg elszigetelt esetekben, valamivel gyakrabban az eneolitikumban. Azonban már korábban, a Krisztus előtti hetedik - ötödik évezredben. NS. a fejlettebb Közel-Kelet alkalmas oxid (kuprit), karbonát (malachit), majd később szulfidércek (rézpirit) olvasztásával kezdett rezet nyerni. A legegyszerűbb a mállott rézlelőhelyekből nyert oxidércek olvasztása volt. Az ilyen ércek 700-800 fokos hőmérsékleten lehetségesek. visszaállítás tiszta rézsé:

Cu 2 O + CO U 2Cu + CO 2

Amikor az ókori öntödei munkások ónt adtak ehhez a termékhez (emlékezzünk az egyiptomi receptre), olyan ötvözet keletkezett, amely tulajdonságait tekintve messze felülmúlta a rezet. Már az ón fél százaléka négyszeresére, 10 százaléka - nyolcszorosára növeli az ötvözet keménységét. Ugyanakkor a bronz olvadáspontja majdnem 300 °C-kal csökken, például 13 százalékos ón esetén. A kapuk megnyíltak egy új korszak előtt! Mögöttük már nem találkozunk azzal a régi homogén társadalommal, ahol szinte mindenki csinált mindent. Egy tárgy fémből történő előállítását hosszú utazás előzte meg - érctelepek felkutatása, ércbányászat, olvasztási gödrökben vagy kemencékben történő olvasztás, formákba öntés; mindehhez speciális ismeretek és készségek egész sora kellett. Ezért a kézművesek között a szakterületek szerinti megkülönböztetés kezdődik: bányászok, kohászok, öntödei munkások és végül kereskedők, akiknek a foglalkozása a többihez szükséges, ezért nagyra értékelik. Nem mindenki tudott sikeresen részt venni az ilyen összetett tevékenységek teljes skálájában. A modern kísérletezők is sok kudarccal és nehézséggel szembesültek, amikor megpróbálták megismételni a történelem előtti kohászok és öntödei munkások néhány technológiai módszerét.

Szergej Szemenov nyomkövetési módszerrel fedezte fel, és kísérletileg megerősítette azt a tényt, hogy a bronzkor hajnalán az emberek nagyon durva gránitból, dioritból és diabázból készült kőeszközöket használtak kapák, ütők, üllők és zúzók formájában az ércek bányászatára és zúzására.

A kísérletezők a malachit érc olvasztását egy kis, mélyített kandallóban, légfúvás nélkül tesztelték. Kiszárították a kovácsművet és kőlapokkal borították úgy, hogy egy kerek, körülbelül egy méter belső átmérőjű bemélyedés jelent meg. A tüzelőanyagként használt szénből kúp alakú szerkezetet készítettek a kovácsműhelyben, melynek közepébe ércet helyeztek. Több órás égés után, amikor a nyílt láng hőmérséklete elérte a 600-700 °C-ot, a malachit réz-oxid állapotba olvadt, vagyis nem keletkezett fémréz. Hasonló eredmény született a következő kísérletnél is, amikor malachit helyett kupritot használtak. A kudarc oka minden valószínűség szerint a kovácsműben lévő felesleges levegő volt. Egy új teszt malachittal, amelyet fordított kerámiaedénybe borítottak (az egész folyamat ugyanúgy zajlott, mint az előző esetekben), végül szivacsos rezet eredményezett. A kísérletezők csak akkor kaptak kis mennyiségű szilárd rezet, amikor a malachit ércet az olvasztás előtt összezúzták. Hasonló kísérleteket végeztek Ausztriában, ahol az alpesi ércek nagy jelentőséggel bírtak a történelem előtti Európa számára. A kísérletezők azonban levegőt kényszerítettek a kemencébe, aminek köszönhetően 1100 ° C-os hőmérsékletet értek el, ami az oxidokat fémes rézsé redukálta.

Az egyik kísérletben a Zürichi-tó melletti leletanyagból megmaradt eredeti kőforma bronz sarló felét öntötték a kísérletezők, amelyhez pár oldalt készítettek. A forma mindkét részét 150 °C-on szárítottuk, és a bronzot 1150 °C-on öntöttük ki. A forma sértetlen maradt, az öntvény jó volt. Aztán úgy döntöttek, hogy kipróbálják a Franciaországban talált, már bronzból készült, kétszárnyú fejszeformát. 150°C-on alaposan megszárítottuk. Ezután 1150 ° C-os hőmérsékleten bronzzal töltötték meg. Kiváló minőségű terméket kaptunk. Ugyanakkor a kísérlet legfontosabb eredményének számító bronzformán a legkisebb sérülést sem találták. A tény az, hogy a kísérlet előtt néhány kutató azt a véleményét fejezte ki, hogy a forró fém minden valószínűség szerint egyesülni fog a forma anyagával.

A bonyolultabb konfigurációjú tárgyak gyártása során az ősi öntödei munkások a formavesztéses öntés technikáját alkalmazták. A viaszmodellt agyaggal vonták be. Az agyag kiégetésekor a viasz kifolyt, majd bronz került a helyére. A bronzöntvény kiszedésekor azonban a formákat fel kellett törni, így nem kellett az újrafelhasználásra hagyatkozni. A kísérletezők a 16. századi arany és ezüst harangok gyártására vonatkozó technológiai utasítások alapján dolgozták ki ezt a módszert. A kísérletek során az aranyat rézre cserélték, hogy egyidejűleg teszteljék a nemesfémek hagyományos fémekkel való helyettesítésének lehetőségét. Az arany olvadáspontja 1063 ° C, a réz - 1083 ° C. Példaként a Kr.e. I. évezred lelőhelyéről származó rézharang öntését választották. NS. A forma agyag és szén keverékéből, a modell méhviaszból készült. Agyag és őrölt szén keverékéből egy kis magot készítettek, és egy kis kavicsot helyeztek bele - egy harang szívét. A viaszt a mag körül a leendő öntvény falvastagságával megegyező vékony rétegben vitték fel, és viaszgyűrűt rögzítettek a leendő harang medáljának kialakítására. A gyűrűre nyél alakú viaszfejet erősítettek, így az olvadt fém tartályaként szolgált az öntés, a megszilárdulás és a fém zsugorodása során az öntvényben. A harang alján lévő viaszhéjba lyukat vágtak, hogy agyag, faszén és viasz formázható keveréke kitöltse a lyukat, és rögzítse a mag helyzetét a viasz megolvadása után és az öntés során. A tetején lévő becsomagolt formát néhány szívószállal átszúrták, amelyeket később vagy kiégettek, vagy egyszerűen eltávolították. Öntés közben forró levegő távozott a formából a megjelenő lyukakon keresztül. Az egész modellt több réteg őrölt agyaggal és faszénnel borították be, és két napig szárították. Ezután ismét lefedték szén-agyag réteggel (a forma szilárdsága érdekében), és a fül fölé egy tölcsér alakú töltőgaratot rögzítettek ugyanabból az alkotókeverékből. A fejet kissé ferdén rögzítették, így a formát ferde állapotban öntötték. Ezzel az olvadt seprű akadálytalan áramlását kellett biztosítani az elülső oldalának alsó részén, míg a másik oldalon a fém által kiszorított levegő kiáramlásának kellett történnie, amíg az egész forma teljesen meg nem telik az olvadt fémmel. Az olvasztás előtt a rézércdarabokat egy fedővel lefedett bunkerbe dobták. Száradás után a formát huzatcsatornával felszerelt kemencébe helyeztük. A tűzhelyet négy és fél kilogramm faszénnel töltötték meg, és 1200 ° C-ra melegítették. A viaszmodell és a viaszcsomó megolvadt és elpárolgott, a réz megolvadt és az üvegekből öntőforma formálódott, ahol fémharangot alkottak. Aztán a külső "ing" eltört, a fém domborulatot eltávolították, és a harang üreges részét képező agyagmagot kivájták - csak egy kavics maradt.

Arthur Pitch kísérletek egész sorát hajtotta végre a bronz hajszolására: huzal, spirál, lemez, tömör gyűrű és profilrudak gyártását. A megszerzett tapasztalatokat felhasználta a korai vaskorig visszanyúló durin-kultúra csavart bronzgyűrűinek másolatainak elkészítéséhez. Összesen tizenhét másolatot készített, amelyek mindegyikéhez mellékelte a régészeti eredeti leírását, a felhasznált eszközök és eszközök listáját, az anyagösszetétel elemzését és végül az egyes műveletek magyarázatát és a a technológiai folyamat időtartama. A legkevesebb időt a kettes számú replikára fordították – tizenkét órát. A leghosszabb - hatvan óra - a tizennégy számú másolatot követelte.

A bronzkor folyamán fokozatosan kezdtek megjelenni a termeléssel járó kellemetlenségek, elsősorban a természetben korlátozott nyersanyag elérhetőség és az addigra ismert lelőhelyek kimerülése. Minden bizonnyal ez volt az egyik oka annak, hogy az emberek olyan új fémet kerestek, amely megfelel az egyre növekvő igényeknek. A vas megfelel ezeknek a követelményeknek. Eleinte sorsa a réz sorsához hasonlított. Az első, meteorit eredetű, vagy véletlenül kapott vas már a Kr.e. harmadik és második évezredben megjelent. NS. a Földközi-tenger keleti részén. Több mint három évezreddel ezelőtt kezdtek működni kohászati ​​kemencék Nyugat-Ázsiában, Anatóliában és Görögországban. Hazánkban a Hallstatt-korszakban jelentek meg, de végül csak a La Tene-korszakban vert gyökeret.

Az ősi vaskohászatban használt alapanyagok közül (oxidok, karbonátok, szilikátok). A leggyakoribb oxidok a következők voltak: hematit, vagyis vasfény, limonit, vagy barna vasérc, vas-hidroxidok és magnetit keveréke, amely nagy nehezen redukálható.

A vasredukció már körülbelül 500 °C-on megkezdődik. Valószínűleg most azon töpreng, hogy a vas miért került évszázadokkal vagy évezredekkel később használatba, mint a réz és a bronz. Ez az akkori gyártási körülményeknek köszönhető. Azon a hőmérsékleteken, amelyeket az első kohászok kovácsaikban és kemencéikben elértek (körülbelül 1100 °C), a vas soha nem ment folyékony halmazállapotba (ehhez legalább 1500 °C szükséges), hanem tésztaszerű massza formájában halmozódott fel, amelyet hegesztettek. kedvező körülmények között salakban és éghető anyagok maradványaiban átitatott tücskökbe. Ezzel a technológiával a szénből elenyésző mennyiségű, körülbelül egy százaléknyi szén ment át vasba, így az hideg állapotban is puha és kovácsolható volt. Az ilyen vasból készült cikkek nem érték el a bronz keménységét. A pontok könnyen meghajlottak és gyorsan eltompultak. Ez volt az úgynevezett közvetlen, közvetlen vastermelés. A 17. századig megmaradt. Igaz, egyes történelem előtti és kora középkori kemencékben magasabb széntartalmú vasat, azaz egyfajta acélt lehetett nyerni. Csak a 17. századtól kezdték el használni a kemencéket, ahol folyékony állapotban és magas széntartalmú, azaz keményen és rideg vasat gyártottak, amelyből öntöttek tuskót. Az acél előállításához a nagy széntartalmú vasat képlékenysé kellett tenni a benne lévő szén egy részének eltávolításával. Ezért ezt a módszert közvetett vastermelésnek nevezik. De a történelem előtti kovácsok kísérletekkel is bővítették tapasztalataikat. Azt találták, hogy ha a vasat kovácsban hevítik, amikor a faszén hőmérséklete eléri a 800-900 °C-ot, sokkal jobb tulajdonságokkal rendelkező termékek nyerhetők. A helyzet az, hogy felületükön vékony, magasabb széntartalmú réteg képződik, amely az alacsony széntartalmú acél minőségét adja a tárgynak. A vas keménysége megnőtt, amikor felfedezték a keményedés elvét, és elkezdték kihasználni előnyeit.

Valószínűleg az ókori kohászat tanulmányozásának legkorábbi kísérletét Wurmbrand gróf rendelte el körülbelül száz évvel ezelőtt. Kohászai szenet, másfél méter átmérőjű egyszerű kovácsban pörkölt ércet használtak, az olvasztás során gyenge levegő befecskendezéssel javították az égési viszonyokat. Huszonhat órával később hozzávetőleg húsz százalék vasat kaptak, amiből különféle tárgyakat kovácsoltak. Viszonylag nemrégiben a vasérc olvasztását egy hasonló berendezésben végezték brit kísérletezők. Egy ókori római lelőhelyen felfedezett kohóhoz hasonló egyszerű olvasztó kohót rekonstruáltak. Az eredeti kovácsműhely átmérője 120 cm, mélysége 45 cm. Az olvasztás előtt brit kutatók oxidáló atmoszférában, 800 °C-on megpörkölik az ércet. A faszén meggyújtása után fokozatosan új érc- és faszenet helyeztek a kovácsba. A kísérlet során lándzsával mesterséges fújást alkalmaztak. Körülbelül négy órába telt, mire egy szén-monoxiddal redukált ércréteg áthatolt az alján. Az üzemi hőmérséklet 1100 °C-ra emelkedett, és a vas felhalmozódott a fúvóka szája közelében. Az olvasztási folyamat során a hozam 20 százalék volt. 1,8 kg ércből 0,34 kg vasat nyertek.

Gilles kísérletei 1957-ben nyitották meg a kísérletek sorozatát, amelyek az érc mennyiségének csökkentését célozták különféle aknakemencékben. Joseph Wilhelm Gilles már az első kísérletekben bebizonyította, hogy egy aknaszerkezetű őskori kemence sikeresen tud működni, ha a levegő természetes mozgását alkalmazza a hátulsó lejtőkön. Az egyik teszt során a kemence közepén 1280-1420 °C, a rostélytérben 250 °C hőmérsékletet regisztrált. Az olvasztás eredménye 17,4 kg vas, azaz 11,5 százalék: a töltet 152 kg barna vasércből és vasfényből, valamint 207 kg szénből állt.

A római korból származó replika kemencékben számos tapasztalt fűtést végeztek Dániában, különösen Leirában. Kiderült, hogy egy sikeres olvasztással 15 kg vas állítható elő. Ehhez a dánoknak 132 kg lápi ércet és 150 kg szenet kellett felhasználniuk, amelyet egy köbméter elégetésével nyertek. m keményfa. Az olvadás körülbelül 24 óráig tartott.

Rendszeres kísérleteket végeznek Lengyelországban a Swietokrzyskie-hegységben felfedezett hatalmas vasgyártó terület tanulmányozásával kapcsolatban. A késő római korban (i.sz. 3-4. században) virágzott. Csak 1955 és 1966 között a régészek 95 kohászati ​​komplexumot vizsgáltak meg több mint 4 ezer vasolvasztó kemencével a Swietokrzyskie-hegységben. Kazmezh Belenin régész úgy véli, hogy ezen a területen összesen 4 ezer ilyen komplexum található 300 ezer kályhával. Termelésük mennyisége elérheti a 4 ezer tonna piaci minőségű vasat. Ez egy hatalmas figura, amelynek nincs analógja a történelem előtti világban.

Az említett vasolvasztó termelés eredete a késő La Tene (i.e. múlt század) és a kora római korig nyúlik vissza, amikor közvetlenül a település központjában tíz-húsz kemencés kohászati ​​komplexumok helyezkedtek el. Termékeik csak helyi, nagyon korlátozott igényeket elégítettek ki. A közép-római kortól kezdődően a természetben is megszervezték a vasgyártást, legnagyobb felfutását a III-IV. században érte el. A kemencék két téglalap alakú rekeszben helyezkedtek el, amelyeket a karbantartó személyzet számára kialakított sodrás választott el egymástól. Mindegyik rekeszben a kemencék két, három, sőt négy csoportba kerültek. Így egy komplexumban több tucat kályha működött, de nem voltak ritka kivételek és száz-kétszáz kályhás települések sem. A vaskivitel fennállásának hipotézisét ebben az időszakban nemcsak a nagy termelékenységű kohászati ​​kemencék száma igazolja, hanem a számos, több ezer római érmét tartalmazó kincslelet is. A népvándorlás időszakában és a kora középkorban a termelés ismét a helyi igényeket kielégítő szintre esett vissza.

A római korban egy ilyen masszív kohászati ​​termelés kialakulásának előfeltétele volt a megfelelő fa- és érckészlet. A kohászok barna vasércet, hematitot és vassparót használtak. A szokásos bányászati ​​módszerrel bányásztak néhány ércet, amit például a Stashits-bánya is bizonyít, melynek rendszere bányaknarendszer, béléscsövek, bélés- és szerszámmaradványok a római korból származnak. Nem vetették meg azonban a mocsári ércet sem. Mélytűzhelyes, emelt tengelyű kályhákat használtak, amelyeket a vasszivacs (őrlemény) eltávolításakor kellett feltörni.

A Więtokrzyskie-hegységben 1956 óta végeznek kísérleteket, amelyek rekonstruálják a gyártási folyamatot: ércbányászat tüzeken (a nedvesség eltávolítása, a dúsítás és a káros szennyeződések, például a kén részleges elégetése); faszén átvétele faszén halmokban történő elégetésével; kemence építése és falainak szárítása; a kemence felgyújtása és közvetlen olvasztás; a bánya aknájának fejlesztése és a vascsésze feltárása; vasserleget kovácsolni.

1960-ban az egyik leghíresebb helyszínen (Nova Sbupia) megnyílt az Ősi Kohászat Múzeuma, melynek közelében 1967 szeptemberétől minden évben bemutatják a nagyközönségnek a történelem előtti kohászat technológiáját. Ez a bemutató azzal kezdődik, hogy egy bányából ércet szállítanak egy kohászati ​​komplexumhoz, ahol különböző szinteken vaskohók találhatók. Itt az ércet kalapáccsal összetörik és megszárítják. Az érc szárítása és dúsítása pörkölőberendezésekben történik. Az ilyen eszköz egy halom, amelyet tűzifa rétegek alkotnak, és érc eltolt. A verem minden oldalról egyszerre kerül felgyújtásra. Égetés után a kiszáradt, pörkölt és dúsított ércet felhalmozzák, ahonnan elviszik a rakodásra. A komplexum szomszédságában található a szénbányászok munkahelye is, ahol a szén előállítását - kazal lerakását és felállítását, égetését, kazal szétszedését, a szén szabadraktárba szállítását, őrlését és végül kemencében történő felhasználását - mutatják be. Ezt követi a kemence felfűtése, a fújtató felszerelése és lerakása. A komplexum személyzete tíz munkásból áll - bányászokból, kohászokból, szénbányászokból és segédmunkásokból, akik olvasztják, és ezzel egyidejűleg készítik elő a második kemencét a kísérlethez. Az olvasztást úgy folytatják, hogy a vasszivacsot eltávolítják a tűzhelyről, és először fel kell törni a bányát.

1960-ban a lengyel és a cseh szakemberek összefogtak, és elkezdték közösen végezni a kohászati ​​kísérleteket. Római mintára két redukciós kemencét építettek. Az egyik a Swietokrzyskie-hegységből származó kályha típusával volt analóg, a második pedig egy lodenicei (Cseh Köztársaság) régészeti leletnek felelt meg. Az olvasztáshoz hematit ércet és bükk szenet használtak másfél és egy az egyhez arányban és gyenge légfúvást. A levegőáramlást, a hőmérsékletet és a redukálógázokat szisztematikusan ellenőrizték és mérték. A lengyel kemence egy analógján végzett kísérlet során, amely mélyített alatti és eltérő tengely felépítménnyel rendelkezik - 13, 27 és 43 cm magas -, a tudósok azt találták, hogy az olvadási folyamat mindkét szemközti csatorna nyakánál koncentrálódik, ahol mozgékony salak és szivacsos vas. (13-23 százalék vas és csak körülbelül egy százalék fémvas cseppekben az alsó salakban). A fúvókák közelében a hőmérséklet elérte az 1220-1240 °C-ot.

A folyamat hasonló módon zajlott a Lodenitz-kemencében végzett kísérletek során; csak a salak- és vasképződmények formája volt más. A hőmérséklet a lándzsa közelében 1360 °C volt. És ebben a másolatban egy vaskristályt kaptak karburizáció nyomaival. A vasserleg mindig a fúvókák nyakánál keletkezett, míg a könnyebb salak pórusain keresztül a szénréteg aljába áramlott. A hatékonyság mindkét esetben nem haladta meg a 17-20 százalékot.

A további kísérletek a 8. századi szláv kohászati ​​termelés szintjének tisztázására irányultak, melynek maradványait a morvaországi Unicov melletti elechovice-ben felfedezett komplexumokban őrizték meg. Elsősorban annak megállapításáról volt szó, hogy lehet-e ilyen kemencékben acélt előállítani. A vashozam és a kemence hatásfok szempontjából ez másodlagos érdeklődésre számot tartó volt, mivel a kísérlet során elvégzett számos mérés hátrányosan befolyásolta az olvasztási folyamatot.

A Zhelechovitsky típusú sütők zseniális kialakítású figyelemre méltó eszközök. Alakjuk lehetővé tette a töltelékkel való kiváló minőségű töltés elvégzését. Kísérletek kimutatták, hogy az olvasztás során a kohászok maguk is képesek szenet előállítani. A tüzelőanyagot kis adagokban kellett a kemencébe betenni, különben fennállt a veszélye, hogy a kemence tűzhelyéhez közeli keskeny aknalyuk eltömődik. Az alacsony olvadáspontú vasércek vitathatatlan előnnyel rendelkeztek, de a Zselekhovitsky típusú kemencék képesek voltak hematit és magnetit visszanyerésére egyaránt. Az érc előpörkölése nem volt nehéz, és minden valószínűség szerint nyereséges volt. Az érccsomók centiméteres mérete optimális volt.

A töltelék a kemence kandallójában olvasztókúpot képezett, majd a kiöntött anyag automatikusan a lándzsa mögötti üregbe került, ahol kialakult a csípés epicentruma, amelyben a terméket az újraoxidációtól megvédte a lándzsa mögötti üregbe. erőltetett levegő.

Fontos paraméter a kemencébe befecskendezett levegő térfogata. Ha nincs elég fújás, a hőmérséklet túl alacsony. A nagyobb mennyiségű levegő jelentős vasveszteséget okoz, amely a salakba kerül. A kifújt levegő optimális mennyisége 250-280 liter/perc volt a Zhelechovice kemencében.

Továbbá a kísérletezők azt találták, hogy bizonyos feltételek mellett primitív egyedi kemencékben is lehet magas széntartalmú acélt előállítani, és ezért nincs szükség utólagos karburálásra. A Zhelekhovitsky komplexumban végzett kísérletek során a régészek megállapították, hogy minden kemence a lándzsa mögött mosogatóval van felszerelve. Feltételezések szerint ezt a helyet egy kamrának vették fel, ahol melegítik és karburizálják a darát, amely közvetlenül az olvadás után felhalmozódott. Ezt a hipotézist a Zhelechovice kemence másolatán tesztelték. Hat óra hematit érc szénből történő olvasztása után a kritsát redukáló környezetben hevítették a kemence hátsó üregében. A kamra hőmérséklete 1300 °C volt. A terméket vörös-fehér hő hatására kivesszük a sütőből. A salak átfolyt a szivacsos vasmassza pórusain. A termék karburált vasat tartalmazott tiszta vas mellett.

Az 1961-es és 1962-es novgorodi régészeti expedíció során kísérleti vasolvasztást végeztek egy régészeti és néprajzi forrásokból is jól ismert, X-XIII. századi orosz föld feletti aknakemencének másolatában. Tekintettel arra, hogy a kemence agyagból történő kiszárítása - vagyis abból készültek az eredetiek - több hetet vesz igénybe, a kísérletezők agyagtömböket használtak a gyártás során. A köztük lévő réseket agyag- és homokzsírral töltötték ki. A kemencék belsejét körülbelül centiméternyi agyag- és homokréteg borította. A kályha henger alakú volt, átmérője 105 cm, magassága 80 cm, a henger közepén hatvan centiméteres kemence került. A felső lyuk átmérője 20 cm, a kandallóé - 30 cm A kemence alsó részében a kísérletezők egy 25x20 cm-es lyukat készítettek, amely levegő befecskendezésére és salakürítésre szolgált. A kemencében lévő rezsim szabályozását a falban lévő két dioptrián keresztül hajtották végre, amelyen keresztül a mérőberendezés egyes részeit vezették be. A fúvatást a legújabb módszerrel végezték - egy villanymotorral, amelynek teljesítményét a kovácsolás által elért paramétereknek megfelelően hozták. A húsz centiméteres lándzsa ismét a régi típus mása volt, agyag és homok keverékéből készült. A homok három napig száradt normál időjárási körülmények között.

Az olvasztáshoz többnyire igen magas (kb. 77 százalékos) vastartalmú lápi ércet, két esetben pedig diónyi méretűre aprított hipergénércet használtak. A berakodás előtt az ércet megszárították, egy részét pedig körülbelül fél órán keresztül égették. Az olvasztást a kemence száraz fenyőrönkök természetes huzatú melegítésével kezdték két órán keresztül. Aztán megtisztították a kemencét, és vékony szénporral és zúzott szénnel borították be. Ezt követte a fúvóka felszerelése és az összes repedés agyaggal való bevonása. A fújás akkor kezdődött, amikor az akna a füstnyíláson keresztül teljesen megtelt szénnel. Öt-tíz perccel később a fenyőszenet meggyújtották, majd fél óra múlva a harmada elégett. A bánya felső részében kialakult üres teret töltettel töltötték ki, amely szénből és ércből állt. Amikor a töltés leülepedt, egy újabb részt adtunk a keletkező üreghez. Összesen tizenhét kísérleti melegítést hajtottak végre.

A 7 kg ércből és 6 kg szénből álló töltelékből 1,4 kg szivacsos vasat (20 százalék) és 2,55 kg salakot (36,5 százalék) kaptunk. A szén tömege egyik melegben sem haladta meg az érc tömegét. A magasabb hőmérsékleten végzett olvasztások kevesebb vasat termeltek. Az a tény, hogy magasabb hőmérsékleten több vas jutott a salakba. Az olvasztás minőségére és hatékonyságára a hőmérsékleti rezsim mellett a salakcsapolás optimális pillanatának megválasztásának pontossága is komoly hatással volt. A túl korai vagy éppen ellenkezőleg, túl késői csapolásnál a salak felszívta a vas-oxidokat, és ez alacsonyabb termelési hozamhoz vezetett. A magas vas-oxid tartalommal a salak viszkózussá vált, ezért rosszabbul kifolyt, és megszabadult a szivacsos vastól.

A novgorodi kísérletek jelentősége azért különösen nagy, mert némelyikük során salak szabadult fel. Az olvadás 90-120 percig tartott. Az ilyen típusú kemencékben akár 25 kg ércet lehetett feldolgozni egy ciklusban, és több mint 5 kg vasat lehetett előállítani. A redukált szivacsvas nem közvetlenül a kemence aljára került, hanem valamivel magasabban. A fémöntvény beszerzése ebből a termékből egy további független és összetett művelet volt, amely az új fűtéshez társult. És ezek a kísérletek megerősítették azt a hipotézist, hogy bizonyos körülmények között a vasat a hagyományos redukáló kemencékben karburizálják, azaz nyers acélt kapnak. A redukciós kemencékben, ahol a folyamat salakcsapolás nélkül zajlott, konglomerátumot kaptak, amely szivacsvasból (felső rész), salakból (alsó rész) és szénmaradványokból állt. A szivacsos vas leválasztása a salaktól általában mechanikusan történt.

A közelmúltban a régészek a Morva-karsztban, Blansko város közelében felfedezték az ősi kohászati ​​tevékenység számos nyomát - kemencegödrök, törmelékek, falak, fúvókák, csomók -, amelyek a 10. századra nyúlnak vissza. Az egyik kandallós kemence modelljében kísérletet végeztek, amely kimutatta, hogy egy ilyen berendezésben karburált acél is előállítható, és a szivacsos vas a lándzsa szintjén szinterelik, ezért nem található a salaktömbök alatt.

Az ostromkőzetek olvadása, a kő (kalcium) szinterezése.

Sziasztok, a gondolat a következő: sok ostromkövünk van, megolvasztható, majd a 3D nyomtatók elve alapján építsd fel az épületek falait monolit kőből.

Ha jól tudom, a felszíni kő főleg elhalt szervezetek ostromkőzetéből áll, i.e. kalcium. Meglehetősen alacsony olvadáspontú, 580 fokosnak kell lennie a Google javaslata szerint, ha ilyen hőmérsékleten megolvad, akkor az üledékes kőzetek nagy része megolvad, és olyan képlékeny masszát kap, mint egy cementiszap.

Mondd, ez megvalósítható, és valós-e egyáltalán az ötletem?

Ez az ingyenes energia elérhetőségét jelenti.

# 7 tvv385

Google "petralgia" - egy régi, meglehetősen ásott téma, hasonló a "kohászathoz".

Miért nem? És én magam is meglepődök - a gombóc ugyanaz - a párt valószínűleg elfelejtett rendelni)

# 8 filozófus vegyész

filozófus vegyész

Van ostromtüzérség, és a sziklákat üledékesnek nevezik. Az üledékes kőzetek nem olvadnak, mert fő alkotóelemeik szilikátok, általában mindegyik tűzálló. Az üledékes karbonátok egyáltalán nem olvadnak meg, hanem lebomlanak. A bazalt és a hasonló kőzetek megolvadnak, de olvadáspontjuk 900 ° C-tól kezdődik.

A bazalt is szilikát.

A bazalt átlagos kémiai összetétele P. Daly szerint (%): SiO2 - 4 &, 06; TiO2 - 1,36; Al2O3 - 15,70; Fe2O3 5,38; FeO - 6,37; MgO 6,17; CaO - 8, Na2O - 3,11; K2O 1,52; MnO 0,31; P2O5 0,45; H2O - 1,62.

és hőszigetelésre sikeresen készítenek belőle vattát.

# 9 aversun

A bazalt is szilikát.

És aki vitatkozhat ezzel, csak a bazalt a fő kőzet, valójában ez egy megszilárdult (és gyakran afiros) olvadék, amelynek kristályosodási hőmérséklete 900-950 ° C. Az üledékes kőzetek egyedi ásványok vagy intruzív kőzettöredékek összegéből állnak. A homokkövek (aleurolit, iszapkövek stb.) gyakran jelentős arányban tartalmaznak kvarcot, ezért meglehetősen tűzállóak. Az agyagok gyakran tűzállóak is. Ezért ezeket a kőzeteket általában nem használják kőöntésre.

# 10 TreeLoys

Megolvadhat a márvány?

A híres "countertops9 elmeséli látogatóinak, hogy Irán, Törökország és Görögország hegyei márvány, amelyet a VCC – a nagy kozmikus civilizáció – bombázása olvadt meg «.
Érdekesek ott az iráni, törökországi és görögországi utazásokról készült fotók, de úgy tűnik, ott nincsenek vegyészek.
Én is messziről tisztelem a kémiát, de itt nagy kétség merül fel a "márványhegyek olvadásával" kapcsolatban.

De sok minden nem világos, hogyan történik, a zárójelek nélkül márvány olvadása.

A bazalt- és diabázöntés elterjedt az iparban.

Ráadásul ez csak öntés a szó szó szoros értelmében, nem pedig durván szólva kőpor és ragasztó keveréke.

„Különböző kőzetek megolvasztásával, majd az olvadék formákba öntésével és hűtésével nagy vegyszerállóságú, szilárdságú és keménységű építőipari termékeket kapunk. A kőöntvénytermékek gyártásához nyersanyagként általában magmás kőzeteket - diabázokat és bazaltokat - használnak. Kémiai összetételét tekintve ezek a kőzetek meglehetősen állandóak, és lehetővé teszik nagy sűrűségű, agresszív környezetben ellenálló és fokozott kopásállóságú termékek előállítását. A diabázokból és bazaltokból készült tárgyak sötét színűek a bennük lévő sötét színű ásványok miatt. A világos színű kőöntvények előállításához nyersanyagként kvarchomokot, dolomitot, krétát és márványt használnak. A töltet olvadáspontjának csökkentése és az olvadékkompozíció fehérítése érdekében fluorpátot és cink-oxidot vezetnek a töltetbe.

A diabáz és a bazalt olvasztását leggyakrabban fürdőkemencékben végzik 1400-1500 °C hőmérsékleten. C. A fürdőkemencéből a kész olvadék belép a kiöntő üstbe (halmozó) és kb. 1250 hőmérsékletre lehűl. C. Az olvadék hűtése a formákba öntés előtt szükséges a termékek megfelelő szerkezetének kialakításához és a zsugorodási deformációk csökkentéséhez. Az olvadékot ezután föld- vagy fémformákba vagy szilikát anyagokból készült formákba öntik, és fokozatosan lehűtik. A kőöntvény lehűtésekor a termékek belsejében lévő formákban káros feszültségek keletkeznek, amelyek növelik a törékenységet. A belső feszültségek csökkentése és a kristályos szerkezet kialakítása érdekében a termékeket általában alagútban vagy kamrás kemencékben izzítják 800-900 °C hőmérsékleten. C. Az izzítás után a késztermékeket a raktárba szállítják.

A kőöntvény termékek lapos és íves csempék, ereszcsatornák részei, csövek, szerelvények stb. formájában készülnek. A termékek felülete nagy keménysége miatt gyakorlatilag nem alkalmas mechanikai megmunkálásra. A vízfelvétel elhanyagolható. Hőállóság 150-200. C. A kőöntvénytermékek magas vegyszerállósága (savállóság 99-100%) lehetővé teszi, hogy vegyi üzemekben sikeresen alkalmazzák padlóburkolatokhoz, lefolyócsatornák beépítéséhez, bélésanyagként; a nagy kopásállóság lehetővé teszi ezeknek a termékeknek a golyósmalmok és más olyan berendezések bélelésére való felhasználását, ahol nagy koptatóerő lép fel.

És hogy a "Stoleshnikov9 a probléma az ásvány helyes meghatározásával, mert ha az, amit ő "márvány9quotnak" nevez; egyáltalán nem "márvány9 hanem" gránit9 - akkor megolvad, egy ínyencek másolata alapján ugyanazon a fórumon.

Nem öntik, hanem gyakrabban sütik. Technológiailag egyszerűbb így.

A gránit meglehetősen heterogén, és alkotórészeinek olvadáspontja eltérő.

A gránit olvadáspontját 950-1300 °C-ra becsülik, ami a modern technológiai lehetőségekhez képest nem sok. A gránit viszonylag alacsony hőmérsékleten megolvad, kivéve néhány tűzálló elemek oxidját, amelyek összetételét alkotják, amelyek meghatározzák a gránit szemcsés szerkezetét.

Elvileg gránitot is lehet önteni, ha ilyen célt tűz ki.

A nukleáris robbanás hőmérséklete és a kövekre gyakorolt ​​hatása alapján

A legendás robbanás során "Ivana9 50 MT (50 000 000 tonna TNT. Ekv.) A kövek elpárologtak.

Vysoat "gomba9 - 64 km.

A "mag" sugara (egymillió fű feletti hőmérséklet) 4,5 km.

Lökéshullám-kár - 400 km. a központból.

Fényimpulzus (ütés) - 270 km.

A szigetről, amely felett a töltetet felrobbantották, egyenletes "nyalott9quot" volt; kő "korcsolyapálya9".

Ez volt a valaha volt legstílusosabb ember alkotta robbanás.

De akkor nem 50 MT-t akartak felrobbantani, hanem mind a 100 MT-t.
—
A kelet-iráni hegyek üledékes kőzetekből, granitoidokból és lávákból állnak

üledékes kőzeteket osztanak fel :

klasztikus (terrigén) (lásd homokkő, breccsa, aleurolit)

kemogén (lásd bauxit, laterit, kősó, dolomit)

organogén (lásd korallmészkövek, kovaföldek, tőzeg, szén)

vegyes, például vulkáni-üledékes (lásd vulkáni tufa)

Gránit(olasz granito. lat. granulum- szemcse) - savas összetételű magmás mélykőzet. normál lúgossági tartomány. Kvarcból áll. plagioklász. káliumföldpát és csillám - biotit és/vagy muszkovit. A gránit nagyon elterjedt a kontinentális kéregben. A gránit effúzív analógjai a riolitok. A gránit sűrűsége - 2600 kg / m³, nyomószilárdság 300 MPa-ig
Olvadáspont: 1215-1260 °C;
víz és nyomás jelenlétében az olvadáspont jelentősen csökken - 650 ° C-ig

A köpenyből kitörő láva fő típusa. az óceáni pajzsvulkánokra jellemző. A fele szilícium-dioxid. fél - alumínium-oxidok. mirigy. magnézium és más fémek.
Magas hőmérsékletű (1200-1300 °C).
A bazaltos lávafolyamok vékonyak (méter) és hosszúak (tíz kilométeresek).
A forró láva színe sárga vagy sárga-vörös.

Felerészben nátrium- és kálium-karbonátokból áll.
Ez a leghidegebb és legfolyékonyabb láva, úgy terjed, mint a víz. A karbonátos láva hőmérséklete mindössze 510-600 °C.
A forró láva színe fekete vagy sötétbarna, azonban a lehűlés során világosabb lesz, néhány hónap múlva pedig szinte fehér lesz.
A megszilárdult karbonátos lávák puhák és törékenyek, könnyen oldódnak vízben.
A karbonátos láva csak a tanzániai Oldoinyo Lengai vulkánból folyik.

Legjellemzőbb a Csendes-óceáni Tűzgyűrű vulkánjaira. Általában nagyon viszkózus, és néha még a kitörés vége előtt megfagy a vulkán szájában, ezáltal megállítja. A dugós vulkán kissé megduzzad, majd a kitörés általában egy heves robbanással folytatódik. Az ilyen láva átlagos áramlási sebessége több méter naponta, és a hőmérséklet 800-900 ° C. 53-62% szilícium-dioxidot (szilícium-dioxid) tartalmaz. Ha tartalma eléri a 65%-ot, akkor a láva nagyon viszkózus és lassú lesz. A forró láva sötét vagy fekete-vörös színű. A megszilárdult szilíciumlávák fekete vulkáni üveget képezhetnek. Ilyen üveget akkor kapunk, ha az olvadék gyorsan lehűl, anélkül, hogy ideje lenne rá

Üveggolyó(ógörögül μά9rho; 9mu; 9alpha; 9rho; 9omicron; 9sigmaf; - "fehér vagy fényes kő") egy metamorf kőzet, amely csak kalcit CaCO3-ból áll. Dolomit golyók keletkeznek a CaMg (CO3) 2 dolomit átkristályosítása során.
A márvány kialakulása az úgynevezett metamorfózis folyamatának eredménye: bizonyos fizikai-kémiai viszonyok hatására a mészkő (szerves eredetű üledékes kőzet) szerkezete megváltozik, és ennek eredményeként márvány születik.
Az építőipari gyakorlatban "marble9raquo; közepes keménységű metamorf kőzeteknek nevezzük, amelyeket csiszolnak ( üveggolyó,márványos mészkő. sűrű dolomit, karbonát breccsa és karbonát konglomerátum).

Az iráni márványkitermelésről igen, bányásznak:
Örömmel mutatjuk be az "Omarani Yazdbaf" nevű vállalatunkat - egy neves kőbányászati ​​vállalatot. Cégünk ónixot (világoszöld, fehér), márványt (krémes, narancssárga, piros, rózsaszín, sárga) és travertint (csokoládé, barna) bányász.
—
Általában semmi sem világos - ki mászott fel a hegyre, és miért ütötte ki a domborművet a hegyben.

A gyémánt olvasztási folyamatának hőmérséklete és jellemzői

A gyémánt drágakő. de tulajdonságait a fizikusok csak a 16. században értékelték. Ez annak ellenére van így, hogy a követ több évszázaddal korábban találták meg. Természetesen az ásvány teljes jelentőségének felméréséhez sok kísérletre volt szükség. Tájékoztatást adtak a kő keménységéről, a gyémánt olvadáspontjáról, valamint egyéb fizikai jellemzőkről. De azóta a követ nem csak szép kiegészítőként, hanem ipari célokra is használják.

Az értékelést speciális laboratóriumokban végezték. Ennek eredményeként kiderült a gyémánt kémiai összetétele. kristályrácsának szerkezetét, és több jelenséget is felfedezett.

Olvadáspont-kísérletek

Mint tudják, egy anyag kristályrácsa tetraéder alakú, szénatomok közötti kovalens kötésekkel. Lehetséges, hogy ez a szerkezet okozott több, a gyémánt olvasztásával kapcsolatos felfedezést.

Az ásványi enciklopédiák 3700-4000 Celsius fokos gyémánt olvadási sebességet adnak meg. De ez nem teljesen pontos információ, mivel nem alkalmazkodnak az általánosan elfogadott mintákhoz. Különösen a következő hatásokat tapasztalták az olvasztás során:

• Magas hőmérsékleten (2000 Celsius fok oxigén nélkül) a gyémánt grafittá alakítható. Ráadásul ennek az anyagnak a további viselkedése a hőmérséklet emelkedésével dacol a logikus magyarázattal. De az ellenkező irányú folyamatot lehetetlen végrehajtani. Extrém esetekben szintetikus követ kaphat, amelynek kristályrácsa eltér a természetes gyémántoktól.
• Ha a követ 850-1000 Celsius fokos hőmérsékletre hevítjük, akkor szén-dioxiddá alakul, vagyis nyomtalanul eltűnik. Egy ilyen kísérletet végeztek 1694-ben az olaszországi Targioni és Averani kutatók, akik köveket próbáltak megolvasztani és egyetlen gyémánttá egyesíteni.
• Kutatást végeztek 2010-ben Kaliforniában, ahol fizikusok egy csoportja arra a következtetésre jutott, hogy a kő hőmérsékletének fokozatos emelésével lehetetlen elérni a gyémánt megolvadását. Az olvadási index meghatározásához a hőmérsékleten kívül nyomással is kell hatni a gyémántra, ami megnehezíti a mérést. A tudósoknak sok erőfeszítésbe került, hogy a gyémántot valóban folyékony halmazállapotúvá alakítsák. Ehhez lézerimpulzusokat használtak, amelyek több nanomásodpercig hatnak a kőre. Ugyanakkor a folyékony kőzetet a tengerszinten lévő légköri nyomásnál 40 milliószor magasabb nyomáson nyerték. Ezenkívül, ha a nyomás 11 millió atmoszférára csökkent, és az ásvány felszínének hőmérséklete 50 ezer Kelvin volt, akkor kemény darabok jelentek meg a kövön. Nem süllyedtek el a maradék folyadékban, és külsőleg jégdarabokra hasonlítottak. A nyomásjelző további csökkenésével a darabok felhalmozódtak, "jéghegyeket" alkotva a felszínen. A tudósok összehasonlították, hogy a szén így viselkedik a Neptunusz és az Uránusz bolygók összetételében, ezeknek az égitesteknek a felszínén folyékony gyémánttal rendelkező óceánok is találhatók. De ennek a feltételezésnek a bizonyításához műholdakat kell küldeni a bolygókra, ami jelenleg nem valósítható meg gyorsan.
• Ha egy kőre rövid fényimpulzusokkal hat az ultraibolya tartományban, akkor az ásványban kis mélyedések jelennek meg. Így a kísérlet megerősíti a kő eltűnését erős ultraibolya sugárzás hatására, vagyis a gyémánt szén-dioxiddá alakulását. Ezért az ultraibolya gyémánt lézerek gyorsan tönkremennek és használhatatlanná válnak. De nem kell aggódnia amiatt, hogy az ékszeren lévő gyémánt idővel eltűnik: az ásvány egy mikrogrammjának eltávolításához a gyémántot körülbelül 10 milliárd évig ultraibolya fény alatt kell tartania.

Tehát az olvadási index a gyémánt érdekes jellemzője. Ez még mindig tanulmányi tárgy. A technológia megjelenésével a tudósok új módszereket találnak ennek a tulajdonságnak a tesztelésére. Ennek alapján következtetések vonhatók le a kő eredetére vonatkozóan, a gyémánt felhasználásának új módjai fedezhetők fel.

A bazalt egy kő. A bazalt kemény kő – így tűnhet annak a kívülállónak, aki először járt Sikachi-Alyanban, a hatalmas sziklákon ábrázolt híres sziklarajzokat nézve.

De miután alaposan tanulmányozta a kérdést, kiderült, hogy a bazalt nagyon eltérő lehet. Van többek között bazalttufa – ami nem is olyan kemény. Még 2012-ben személyesen végeztem egy kísérletet a komplexumtól távol található egyik kő megrajzolásával kapcsolatban. Egy enyhén kihegyezett kődarabbal pár perc alatt kb 1 cm széles és fél centi mély hornyot sikerült kialakítanom a sziklán! És ez a bazalt híres keménysége? Igen, nagyon erős képviselők vannak a parton, de ők kisebbségben vannak. És kiderül, hogy a legenda, miszerint a kövek „egykor puhák voltak”, tarthatatlan. Hiszen most már puhák a kövek!

Emlékszem, sokáig bolyongtam közöttük, nem értve, honnan jönnek a furcsa csíkok a macskakövek tetején, mintha köszörűkkel vágták volna különböző irányba, vagy deszkákat fűrészeltek rájuk. Minden egyszerűnek bizonyult, és világossá vált, amikor kiderült, hogy a kövek puhák. Csupán arról van szó, hogy a helyi halászok gyakran vastag fémhuzallal kötik össze csónakjaikat, amelyek jelentős vízhullámok hatására folyamatosan súrolják a követ, végül megcsiszolják és barázdákat képeznek. Egyszerű vezeték!

Kiderült, hogy a múlt bármely halásza, aki sokáig ül a parton, egymás után vájhatta ki Sikachi-Alyan arcát - csak unalomból, semmi tennivalója miatt. Talán annak megértése, hogy az Amur partján található bazaltkő egyáltalán nem szilárd, a kutatás első szokatlan eredménye volt. De a cikk még mindig nem erről szól...

Korábban már közöltünk egy fotót egy ugyanott, Sikachi-Alyanban talált kőről, amelyen szokatlan nyom maradt, mintha ujjat húztak volna rajta, ha puha volt a sziklatömb, vagy mondjuk többször egy rúd. Ehhez a példányhoz hasonló nincs a kerületben.

Ez rejtélyhez vezetett. Nem azt mondom, hogy szívesen megoldottam volna, de azon tűnődtem, hogy egy kő lehet-e igazán puha? És most, egy idő után, már egy második, egyenesen sokk várt rám, amikor először a "Basalit" szó (bazalt hőszigetelő) elkezdte vágni a fülemet - és a próba után hirtelen megtudtam, hogy a bazalt olvadáspontja csak 1300-1400 fok. Azok. még a vas olvadáspontja alatt is! Előtte mindig úgy tűnt számomra, hogy bármilyen kő olvasztásához legalább 3 ezer fokos hőnek kell lennie, de kiderült, hogy nem ez a helyzet.

Más szóval, a Sikachi-Alyan térségben fellépő bármilyen komoly tűz könnyen felpuhíthatja ezeket a köveket félszilárd láva állapotává. És akkor könnyen elképzelhető, hogy nem sokkal a tűz után az ember hogyan tud odamenni egy ilyen kőhöz, és valami szilárd anyagot, kerámiát vagy vasat rajzolni rá (a fa gyorsan lángra fog kapni az ilyen olvadt láva érintésétől).

Pár tucat tűzkő tégla, légfúvó és szén – ennyi kell az akár másfél ezer fokos olvadási hőmérséklet eléréséhez az alábbi link alapján:

A fenti téma szövege szerint egy ilyen kissé trükkös kialakítás bőven elegendő az alumínium nagyon gyors megolvasztásához. De a szerző szerint közben megolvasztotta azt az acéltégelyt is, amelyben ez az alumínium volt. És ez már 1400 fok feletti hőmérséklet, ami a bazalt olvasztásához szükséges.

Tehát a közeljövőben, amint találok tűzálló (tűzálló) téglát és agyagot, pár marék szenet, és kapok egy kerámia vagy más tégelyt, megpróbálok hasonló szerkezetet építeni. Már megígérték, hogy adnak hűtőt levegőbefecskendezéshez.

P.S. – Miért van erre szükség? - kérdezed. És azt válaszolom: „Még nem ismerem magam”. De van egy bizonyos érzés, hogy ha lehetséges ilyen körülmények között megolvasztani a bazaltot, az új elmélkedési láncot fog létrehozni arról, hogyan jöhetett létre néhány Sikachi-Alyan rajz. És általában segít, ha a másik oldalról nézzük az Ámor előfutárainak életét.

És minden más mellett - csak érdekes.

P.S.2. És még valami... Ó, igen. Az ehhez hasonló példák jó módja annak, hogy megértsük, hogyan sztereotipizálják gondolkodásunkat. Lehet, hogy valaki nem ért egyet velem, de néhány évvel ezelőtt világos elképzelésem volt arról, hogy minden bazalt nagyon kemény kő. És magát a követ gyakorlatilag lehetetlen eleve megolvasztani. Változik a gondolkodás...