제련 돌. 돌의 녹는점
잘 알려진 "조리대"는 방문자에게이란, 터키 및 그리스의 산이 " VCC의 폭격으로 녹은 대리석 - 위대한 우주문명".
그곳에는 이란, 터키, 그리스 여행 사진이 흥미롭지만 그곳에는 화학자가 없는 것 같습니다.
저 역시 멀리서 보면 케미스트리를 존경하지만, '대리석 산이 녹는다'는 의구심이 큽니다.
그러나 많은 것들이 괄호를 생략하고 어떻게 수행되는지 명확하지 않습니다. 대리석 용해.
# Behistun_비문
실리콘 용암
태평양 불의 고리의 화산에서 가장 일반적입니다. 그것은 일반적으로 매우 점성이 있으며 때로는 분화가 끝나기도 전에 화산의 입에서 얼어붙어 멈추게 합니다. 막힌 화산은 다소 부풀어 오를 수 있으며 일반적으로 격렬한 폭발과 함께 분화가 재개됩니다. 이러한 용암의 평균 유속은 하루에 몇 미터이고 온도는 800-900 ° C입니다. 53~62%의 이산화규소(실리카)를 함유하고 있습니다. 그 함량이 65%에 도달하면 용암이 매우 점성이 있고 느려집니다. 뜨거운 용암은 어둡거나 검붉은 색입니다. 응고된 규소 용암은 검은 화산 유리를 형성할 수 있습니다. 이러한 유리는 용융물이 냉각될 시간 없이 빠르게 냉각될 때 얻어집니다.
대리석의 형성은 소위 변성 과정의 결과입니다. 특정 물리 화학적 조건의 영향으로 석회암 (유기 기원의 퇴적암)의 구조가 변경되어 결과적으로 대리석이 탄생합니다.
건설 관행에서 "대리석"은 연마가 필요한 중간 경도의 변성암이라고합니다. 대리석, 대리석 석회암 , 조밀한 백운석, 탄산염 breccias 및 탄산염 대기업).
지금까지 '대리석'이라는 단어는 서로 유사한 서로 다른 품종을 지칭하는 데 사용되었습니다. 건축업자들은 대리석을 내구성 있고 광택이 나는 석회암이라고 부릅니다. 때때로 비슷한 품종이 대리석으로 오인됩니다. 사문석... 가벼운 골절의 진정한 대리석은 설탕과 비슷합니다.
이란에서 대리석을 추출할 때 그렇습니다.
우리는 유명한 석재 채굴 기업인 "Omarani Yazdbaf"를 소개하게 된 것을 기쁘게 생각합니다. 우리 회사는 오닉스(밝은 녹색, 흰색), 대리석(크림, 주황색, 빨간색, 분홍색, 노란색) 및 석회화(초콜릿, 갈색)를 추출합니다.
---
일반적으로 누가 산을 올랐고 왜 산에서 구호를 두드렸는지 명확하지 않습니다.
현무암은 돌입니다. 현무암은 단단한 돌입니다. 이것은 Sikachi-Alyan을 처음 방문한 외부인에게 거대한 바위에 묘사된 유명한 암각화 그림을 보고 어떻게 보일지 모릅니다.
그러나 이 문제를 꽤 연구한 후에 현무암은 매우 다를 수 있음이 밝혀졌습니다. 그렇게 어렵지 않은 현무암 응회암도 있습니다. 2012년으로 돌아가서 저는 개인적으로 단지 자체에서 멀리 떨어져 있는 하나의 돌을 그리는 실험을 했습니다. 약간 예리한 돌 조각으로 나는 불과 몇 분 만에 약 1cm 너비와 0.5cm 깊이의 바위에 홈을 만들 수 있었습니다! 그리고 이것이 현무암의 유명한 경도입니까? 예, 해안에 매우 강력한 대표자가 있지만 소수에 있습니다. 그리고 돌이 "한 때 부드러웠다"는 전설은 지지할 수 없는 것으로 밝혀졌습니다. 결국, 이제 돌은 부드럽습니다!
그라인더로 여러 방향으로 자르거나 판자를 톱질 한 것처럼 조약돌 꼭대기의 이상한 줄무늬가 어디에서 왔는지 이해하지 못하고 오랫동안 그들 사이를 방황했던 기억이 있습니다. 모든 것이 단순하게 밝혀졌고 돌이 부드러움이 밝혀 졌을 때 분명해졌습니다. 현지 어부들은 종종 굵은 금속 와이어로 배를 묶는데, 이는 상당한 파도와 함께 끊임없이 돌에 문지르며 결국에는 갈고 홈을 만듭니다. 심플한 와이어!
오랫동안 해안에 앉아 있던 과거의 어부는 지루함과 할 일이 없기 때문에 Sikachi-Alyan의 얼굴을 하나씩 비울 수 있음이 밝혀졌습니다. 아무르 강둑에 있는 현무암이 전혀 단단하지 않다는 이해는 아마도 최초의 특이한 연구 결과였을 것입니다. 그러나 여전히 기사는 그것에 관한 것이 아닙니다 ...
앞서 우리는 Sikachi-Alyan의 같은 장소에서 발견 된 돌의 사진을 이미 게시했습니다. 바위가 부드럽다면 손가락으로 그린 것처럼 이상한 흔적이 남아 있거나 막대기로 여러 번 말합시다. 지구에는 이 표본과 같은 것이 없습니다.
이것은 미스터리를 낳았다. 풀고 싶다는 뜻이 아니라 돌이 정말 부드러울 수 있을까 하는 생각이 들었다. 그리고 이제 얼마 후, 처음에 "현무암"(현무암의 단열재)이라는 단어가 내 귀를 자르기 시작했을 때 이미 두 번째 충격이 나를 기다리고 있었습니다. 그리고 시련이 끝난 후 갑자기 현무암의 녹는점이 1300 - 1400도에 불과합니다. 저것들. 철의 녹는점 이하에서도! 그 전에는 항상 모든 돌을 녹이는 열이 최소 3,000도 이상이어야한다고 생각했지만 이것은 사실이 아닌 것으로 나타났습니다.
다시 말해, Sikachi-Alyan 지역의 심각한 화재는 이 돌들을 반고체 용암 상태로 쉽게 연화시킬 수 있습니다. 그런 다음 화재 직후 사람이 어떻게 그런 돌로 걸어가서 단단한 세라믹 또는 철을 그 위에 그릴 수 있는지 쉽게 상상할 수 있습니다.
수십 개의 내화 점토 벽돌, 송풍기 및 석탄 - 아래 링크에 따르면 최대 150도의 용융 온도를 얻는 데 필요한 전부입니다.
위 주제의 텍스트에 따르면 이러한 약간 까다로운 디자인은 알루미늄을 매우 빠르게 녹이기에 충분합니다. 그러나 저자에 따르면 그 과정에서 이 알루미늄이 들어 있던 강철 도가니도 녹였다고 한다. 그리고 이것은 이미 현무암을 녹이는 데 필요한 1400도 이상의 온도입니다.
그래서 가까운 장래에 내화점토(내화성) 벽돌과 점토, 몇 줌의 석탄을 찾아 도자기나 다른 도가니를 구하는 즉시 비슷한 구조를 만들려고 노력할 것입니다. 그들은 이미 공기 주입을 위한 냉각기를 나에게 주기로 약속했습니다.
추신 "이것이 왜 필요한가?" - 물어. 그리고 나는 "나는 아직 나를 모른다"라고 대답할 것이다. 그러나 그러한 조건에서 현무암을 녹일 수 있다면 Sikachi-Alyan의 일부 그림이 어떻게 만들어 질 수 있었는지에 대한 새로운 반성의 사슬을 만들 것이라는 느낌이 있습니다. 그리고 일반적으로 큐피드의 선구자들의 삶을 반대편에서 보는 것이 도움이 될 것입니다.
그리고 다른 모든 것 외에도 - 흥미 롭습니다.
추신.2. 그리고 다른 것 ... 오 예. 이와 같은 예는 우리의 생각이 때때로 어떻게 고정되어 있는지 이해하는 좋은 방법입니다. 아마도 누군가는 나와 동의하지 않을 것입니다. 그러나 몇 년 전에 나는 현무암이 매우 단단한 돌이라는 분명한 생각을 가지고 있었습니다. 그리고 돌 자체는 선험적으로 녹이는 것이 사실상 불가능합니다. 생각의 변화...
화산 폭발이 끔찍한 자연 현상이라는 것은 누구나 알고 있습니다. 용암은 수천 명의 사람들을 데려가 모든 생물을 흡수하여 재로 만듭니다. 그녀에게서 도망치는 것은 거의 불가능합니다. 돌을 녹이면 집에서 용암을 얻을 수 있습니다!
유튜브따라서 화산 근처에 주택을 짓는 것은 권장하지 않습니다. 멸종되어도 언제든지 살아날 수 있고, 그 다음에는 문제를 피할 수 없습니다. 그러나 사람들은 수문기상 센터의 경고를 무시하고 계속해서 빈 공간을 만들고 있습니다.
용암은 겉보기에 점성이 있는 붉은 뜨거운 덩어리로, 엄청난 온도의 영향을 받아 규산염 돌에서 나타나며 화산에서 분출합니다.
King of Random 채널은 구독자에게 집에서 평범한 돌을 용암으로 바꾸는 방법을 보여주기로 결정했습니다. 이러한 목적을 위해 그들은 제련과 최신 기술을 사용했습니다.
채널에서 온 사람들이 편지를 받았습니다. 그들은 당연히 그 아이디어를 높이 평가했고 그것을 실현하기로 결정했습니다. 무작위의 왕은 어려움을 두려워하지 않으며 어떤 도전도 받아들일 준비가 되어 있습니다.
무작위의 왕은 돌을 용암으로 바꾸는 두 가지 방법을 제안했습니다. 첫 번째 방법은 천연재료를 용광로에서 가열하는 방법이었고, 두 번째 방법은 용접기와 유사한 특수 장치의 외부 영향을 이용하여 석재를 가열하는 방법이었습니다.
첫 번째 방법의 결과 돌은 녹았지만 빨리 단단하고 부서지기 시작했습니다. 그러나 두 번째 방법으로 사람들은 원하는 결과를 얻을 수 있었습니다. 돌의 녹는 온도는 다릅니다. 그것은 그들의 화학적 성질에 달려 있습니다.
흥미롭고 유익한 영상을 시청하세요! 당신은 확실히 이런 것을 본 적이 없습니다! 신나는 영화. 즐겁게 감상하시고 좋은 하루 되세요!
당신의 현재 양육에 대해 너무 많이 "Yanechek은 교화적으로 말했습니다. - 그리고 때때로 아들에게 무언가를 말하면 그는 다음과 같이 대답합니다. "아빠는 이것을 이해하지 못합니다. 이제 다른 시간, 다른 시대가 있습니다 ... 결국 뼈 무기는 마지막이 아닙니다. 단어: 언젠가 재료." 글쎄요, 이것은 너무합니다. 돌, 나무 또는 뼈보다 더 강한 물질을 본 사람이 있습니까! 당신은 어리석은 여자지만 인정해야 합니다. 무엇을 ... 무엇을 ... 글쎄, 그것은 모든 경계를 초월합니다.
카렐 차펙. 도덕의 몰락에 대하여("외경" 컬렉션에서)
이제 우리는 금속이 없는 삶을 상상할 수 없습니다. 우리는 금속에 너무 익숙해서 최소한 무의식적으로 저항합니다. 이 점에서 우리는 위에서 인용한 선사 시대의 영웅과 같습니다. 금속을 새롭고 더 수익성 있는 것으로 대체하려는 모든 시도에 저항합니다. 우리는 일부 산업에서 더 가볍고 내구성이 높으며 저렴한 재료를 만드는 데 어려움을 겪고 있음을 잘 알고 있습니다. 습관은 철제 코르셋이지만 플라스틱으로 만들어도 더 편할 것이다. 그러나 우리는 몇 천년을 건너뛰었습니다. 금속의 첫 번째 소비자는 미래 세대가 농업의 출현과 19세기 산업 혁명과 함께 경제 및 기술 발전의 경로에서 가장 뛰어난 이정표와 동등하게 자신의 발견을 할 것이라고 생각조차 하지 않았습니다.
발견은 아마도 실패한 작업의 결과로 - 가끔 일어나는 것처럼 - 일어났을 것입니다. 예를 들어, 선사 시대 농부는 돌판과 도끼 공급을 보충해야 했습니다. 발밑에 깔린 공허한 더미에서 그는 돌 하나하나를 선택하고 능숙한 움직임으로 접시를 하나씩 깨뜨렸습니다. 그리고 반짝이는 각진 돌이 그의 손에 떨어졌고, 아무리 두드려도 판 하나가 떨어지지 않았습니다. 더욱이 그가 이 형태 없는 원재료를 부지런히 두드릴수록, 그것은 점점 더 케이크를 닮아가기 시작했고, 결국에는 구겨지고, 꼬이고, 길이가 당겨지고, 가장 놀라운 모양으로 비틀어질 수 있었습니다. 그래서 사람들은 먼저 구리, 금, 은, 전자와 같은 비철금속의 특성에 대해 알게 되었습니다. 최초의 매우 단순한 보석, 무기 및 도구 제조에서 석기 시대의 가장 널리 퍼진 기술인 타격으로 충분했습니다. 그러나 이러한 물체는 부드럽고 쉽게 부서지고 둔했습니다. 이 형태로 그들은 돌의 지배를 위협 할 수 없었습니다. 게다가 차가운 상태에서 석재 가공이 가능한 순수한 형태의 금속은 자연에서 극히 드뭅니다. 그러나 그들은 새로운 돌을 좋아했기 때문에 그것을 실험하고 가공 기술을 결합하고 실험을 설정하고 생각했습니다. 당연히 그들은 많은 실패를 겪어야 했고, 진실을 발견하기까지 아주 오랜 시간이 걸렸다. 고온에서(그들은 도자기의 소성으로 인한 결과를 잘 알고 있었습니다), 석재(오늘날 우리가 구리라고 부름)는 어떤 모양의 형태를 취하는 유체 물질로 변했습니다. 도구에는 날카롭게 할 수 있는 매우 날카로운 절삭날이 있을 수 있습니다. 부러진 도구는 버릴 필요가 없었습니다. 녹여서 금형에서 다시 주조하는 것으로 충분했습니다. 그런 다음 그들은 순수한 금속보다 훨씬 더 자주 그리고 더 많은 양으로 발견되는 다양한 광석을 구워서 구리를 얻을 수 있다는 것을 발견했습니다. 물론 처음에는 광석에 숨겨진 금속을 알아보지 못했지만, 이 화석들은 틀림없이 알록달록한 색깔로 사람들을 매료시켰습니다. 그리고 일련의 무작위적이고 나중에 의도적인 정량적 실험 후에 여기에 청동의 발견이 추가되었을 때 - 구리와 주석의 단단한 황금 합금, 수백만 년 동안 지속되어 온 석재의 지배가 흔들렸습니다. 아주 기초.
중부 유럽에서 구리 제품은 신석기 시대 말에 고립된 경우에 처음 등장했으며, 신석기 시대에서 다소 더 자주 발견되었습니다. 그러나 이미 기원전 7-5000년 전. 즉, 더 발전된 근동에서는 이러한 목적에 적합한 제련을 통해 구리를 얻기 시작했습니다. 가장 간단한 것은 풍화된 구리 매장지에서 얻은 산화물 광석을 제련하는 것이었습니다. 이러한 광석은 700-800도의 온도에서 가능합니다. 순수한 구리로 회복:
구 2 O + CO → 2Cu + CO 2
고대 주조 공장 노동자들이 이 제품에 주석을 첨가했을 때(이집트의 제조법을 기억하십시오), 그 특성에서 구리를 훨씬 능가하는 합금이 나타났습니다. 이미 0.5%의 주석은 합금의 경도를 4배, 10% - 8배 증가시킵니다. 동시에 청동의 녹는점은 예를 들어 13% 주석에서 거의 300°C까지 감소합니다. 새로운 시대의 문이 열렸다! 그들 이면에서 우리는 더 이상 모든 사람이 거의 모든 일을 하는 낡은 동질 사회를 만나지 않습니다. 금속으로 물체를 제조하는 데는 긴 여정이 선행되었습니다. 광석 매장지 검색, 광석 채광, 제련 구덩이 또는 용광로에서 제련, 주형으로 주조; 이 모든 것은 특별한 지식과 기술의 전체 범위를 요구했습니다. 따라서 장인들 사이에서는 광부, 야금술사, 주물 노동자, 그리고 마지막으로 상인들과 같은 전문 분야에 따라 차별화가 시작됩니다. 모든 사람이 그러한 복잡한 활동의 전체 범위에 성공적으로 참여할 수 있는 것은 아닙니다. 현대의 실험자들도 선사시대 야금학자와 주조 공장 노동자들의 기술적 방법을 반복하려고 시도할 때 많은 실패와 어려움에 직면했습니다.
Sergei Semenov는 청동기 시대의 여명기에 사람들이 괭이, 곤봉, 모루 및 파쇄기의 형태로 화강암, 섬록암 및 디아베이스로 만든 매우 거친 석기를 채굴하고 광석을 부수는 것을 추적학적 방법을 사용하여 발견하고 실험적으로 확인했습니다.
실험자들은 공기 분사를 사용하지 않고 깊이 있는 작은 난로에서 공작석 광석의 용융을 테스트했습니다. 그들은 단조를 건조시키고 약 1 미터의 내경을 가진 둥근 embrasure가 나타나는 방식으로 석판으로 덮었습니다. 원뿔 모양의 구조물은 연료로 사용되는 숯으로 만들어졌으며 그 중심에 광석이 놓였습니다. 몇 시간의 연소 후 화염의 온도가 600-700 ° C에 도달하면 공작석이 산화물 구리 상태로 녹아 금속 구리가 형성되지 않습니다. 말라카이트 대신 큐라이트를 사용한 다음 시도에서도 비슷한 결과가 나왔다. 실패의 원인은 아마도 대장간에 과도한 공기가 있었기 때문일 것입니다. 거꾸로 된 세라믹 항아리로 덮인 공작석을 사용한 새로운 테스트(전체 프로세스는 이전 경우와 동일한 방식으로 진행됨), 결국 해면질 구리를 생성합니다. 실험자들은 공작석 광석을 제련하기 전에 분쇄해야만 소량의 고체 구리를 얻었다. 선사 시대 유럽에서 고산 광석이 매우 중요했던 오스트리아에서도 유사한 실험이 수행되었습니다. 그러나 실험자들은 1100 ° C의 온도에 도달하여 산화물을 금속 구리로 환원시키는 공기를 용광로에 강제로 넣었습니다.
실험 중 하나에서 실험자들은 취리히 호수 근처에서 발견된 원래 석재 형태의 절반을 청동 낫으로 주조하는 데 사용했으며, 이를 위해 쌍면이 만들어졌습니다. 몰드의 두 부분은 150 ° C에서 건조되고 청동은 1150 ° C에서 부어졌습니다. 금형이 손상되지 않고 주조가 양호했습니다. 그런 다음 그들은 프랑스에서 발견된 이미 청동으로 된 이중 잎 틀을 도끼로 사용하기로 결정했습니다. 150 ° C에서 완전히 건조되었습니다. 그런 다음 1150 ° C의 온도에서 청동으로 채워졌습니다. 우수한 품질의 제품을 얻었습니다. 동시에 실험의 가장 중요한 결과인 청동 형태에서는 조금의 손상도 발견되지 않았다. 사실은 실험 전에 일부 연구자들은 뜨거운 금속이 아마도 금형의 재료와 결합할 것이라는 의견을 표명했습니다.
더 복잡한 구성의 물체를 제조할 때 고대 주물 작업자는 몰드 손실 주조 기술을 사용했습니다. 그들은 왁스 모형을 점토로 코팅했습니다. 찰흙을 태우면 밀랍이 흘러나오고 청동이 대치되었습니다. 그러나 청동 주물을 꺼낼 때 주형을 깨야 하므로 재사용에 의존할 필요가 없었습니다. 실험자들은 금종과 은종의 제조를 위한 16세기의 기술 지침을 따라 이 방법을 고안했습니다. 실험 동안 그들은 귀금속을 기존 금속으로 대체할 가능성을 동시에 테스트하기 위해 금을 구리로 대체했습니다. 금의 융점은 1063 ° C, 구리 - 1083 ° C입니다. 기원전 첫 천년기 현장에서 구리 종의 주조가 샘플로 선택되었습니다. NS. 주형은 점토와 목탄의 혼합물로 만들었으며 모형은 밀랍으로 만들었습니다. 점토와 갈은 목탄의 혼합물로 작은 코어를 만들고 그 안에 작은 자갈을 넣었습니다 - 종의 심장. 미래주물의 벽두께와 동일한 두께로 코어 주위에 왁스를 바르고 왁스링을 부착하여 미래종의 펜던트를 형성하였다. 손잡이 모양의 왁스 보스가 링 위에 부착되어 주조에서 금속의 주입, 응고 및 수축 동안 용탕의 호퍼 역할을 하였다. 종의 바닥에 있는 왁스 껍질에 구멍을 뚫어 찰흙, 목탄 및 왁스의 성형 가능한 혼합물이 구멍을 채우고 왁스가 녹은 후 주조하는 동안 코어의 위치를 고정하도록 했습니다. 상단의 포장된 형태는 여러 개의 빨대로 꿰어졌고 나중에 타거나 단순히 제거되었습니다. 주조 중에 생긴 구멍을 통해 금형에서 뜨거운 공기가 빠져나갔습니다. 전체 모델을 여러 층의 갈은 점토와 목탄으로 덮고 이틀 동안 건조했습니다. 그런 다음 다시 석탄과 점토 층으로 덮고(모양의 강도를 위해) 동일한 성형 혼합물에서 깔때기 모양의 충전 호퍼를 러그 위에 부착했습니다. 보스는 몰드가 비스듬한 상태로 주조되도록 약간 비스듬히 부착하였다. 이것은 전면 하부를 따라 용융 빗자루의 흐름을 방해하지 않고 반대쪽 측면에서는 전체 금형이 용융 금속으로 완전히 채워질 때까지 금속에 의해 변위된 공기의 유출이 발생하도록 하기 위한 것입니다. 제련하기 전에 구리 광석 조각을 뚜껑으로 덮인 벙커에 던졌습니다. 건조 후, 드래프트 채널이 장착된 오븐에 몰드를 놓았다. 스토브는 4.5kg의 숯으로 채워져 1200 ° C의 온도로 가열되었습니다. 밀랍 모형과 밀랍 덩어리가 녹고 증발되고, 구리가 녹고 유리가 주형으로 성형되어 금속 종을 형성했습니다. 그런 다음 외부 "셔츠"가 부러지고 금속 보스가 제거되고 종의 중공 부분을 형성하는 점토 코어가 도려내어졌습니다. 자갈 만 남았습니다.
Arthur Pitch는 와이어, 나선, 시트, 솔리드 링 및 프로파일 로드의 제조와 같이 청동을 찾는 데 전념하는 일련의 전체 실험을 수행했습니다. 얻은 경험은 초기 철기 시대로 거슬러 올라가는 두린 문화의 뒤틀린 청동 고리의 복제품을 제조하는 데 사용되었습니다. 그는 총 17개의 복제품을 만들었으며 각 복제품에는 고고학 원본에 대한 설명, 사용된 도구 및 장치 목록, 재료 구성 분석, 마지막으로 개별 작업에 대한 설명 및 기술 과정의 기간. 복제 번호 2~12시간에 가장 적은 시간이 소요되었습니다. 가장 큰 - 60시간 - 복제 번호 14를 요구했습니다.
청동기 시대에 생산과 관련된 불편함이 점차 나타나기 시작했습니다. 주로 자연에서 사용할 수 있는 원자재의 제한과 그 당시 알려진 퇴적물의 고갈이었습니다. 이것은 확실히 사람들이 계속 증가하는 요구를 충족할 수 있는 새로운 금속을 찾는 이유 중 하나였습니다. 철은 이러한 요구 사항을 충족했습니다. 처음에 그의 운명은 구리의 운명과 비슷했습니다. 운석에서 유래했거나 우연히 얻은 첫 번째 철은 기원전 3천년과 2천년에 이미 나타났습니다. NS. 동부 지중해에서. 3000여 년 전에 야금 용광로는 서아시아, 아나톨리아 및 그리스에서 가동되기 시작했습니다. 그들은 할슈타트 시대에 우리 나라에 나타났지만 마침내 La Tene 시대에 뿌리를 내렸습니다.
고대 철 제련 사업에 사용된 원료(산화물, 탄산염, 규산염) 중. 가장 널리 퍼진 산화물은 적철광 또는 철광택, 갈철광, 갈철광, 수산화철과 자철광의 혼합물로, 매우 어렵게 환원될 수 있습니다.
철 환원은 약 500 ° C에서 시작됩니다. 이제 철이 구리와 청동보다 수세기 또는 수천 년 늦게 사용된 이유가 궁금할 것입니다. 이것은 당시의 생산 조건 때문입니다. 단조 및 용광로에서 최초의 야금 학자가 도달 한 온도 (약 1100 ° C)에서 철은 액체 상태로 전환되지 않았지만 (최소 1500 ° C 필요) 용접 된 반죽 덩어리 형태로 축적되었습니다. 슬래그와 가연성 물질의 잔해에 적신 귀뚜라미로 유리한 조건에서. 이 기술로 숯에서 철로 들어가는 탄소의 양은 무시할 수 있는 양(약 1%)이었기 때문에 차가운 상태에서도 부드럽고 위조가 가능했습니다. 그러한 철로 만든 제품은 청동의 경도에 도달하지 못했습니다. 포인트는 쉽게 구부러지고 빠르게 둔해졌습니다. 이것은 이른바 직접 철 생산이었다. 17세기까지 남아 있었습니다. 사실, 일부 선사 시대 및 초기 중세 용광로에서는 탄소 함량이 더 높은 철, 즉 일종의 강철을 얻는 것이 가능했습니다. 17 세기부터 용광로가 사용되기 시작하여 철이 액체 상태로 생산되고 탄소 함량이 높은, 즉 단단하고 부서지기 쉬운 주괴가 주조되었습니다. 강철을 얻기 위해서는 함유된 탄소의 일부를 제거하여 고탄소 철을 가단성으로 만드는 것이 필요했습니다. 따라서 이 방법을 간접 철 생산이라고 합니다. 그러나 선사시대 대장장이들도 실험을 통해 경험을 확장했습니다. 숯의 온도가 800~900℃에 달할 때 단조에서 철을 가열하면 훨씬 더 좋은 물성을 가진 제품을 얻을 수 있다는 것을 발견했다. 사실은 탄소 함량이 더 높은 얇은 층이 표면에 형성되어 물체에 저탄소강 품질을 부여한다는 것입니다. 철의 경도는 경화의 원리가 밝혀지고 그 장점이 사용되기 시작하면서 증가했습니다.
아마도 고대 야금 연구의 가장 초기 실험은 약 100년 전에 Wurmbrand 백작에 의해 주문되었을 것입니다. 그의 야금 노동자들은 직경 1.5미터의 단순 단조에서 숯, 볶은 광석을 사용했고, 제련 과정에서 약한 공기 분사로 연소 조건을 개선했습니다. 26시간 후, 그들은 약 20퍼센트의 철을 받아 다양한 물건을 만들었습니다. 비교적 최근에 유사한 장치에서 철광석 제련이 영국 실험자들에 의해 수행되었습니다. 그들은 고대 로마 유적지에서 발견된 대장간처럼 단순한 제련 용광로를 재건했습니다. 원래 단조품의 직경은 120cm, 깊이는 45cm였으며, 제련 전에 영국 연구원들은 800°C의 온도에서 산화성 분위기에서 광석을 구워냈습니다. 숯에 불을 붙인 후, 새로운 층의 광석과 목탄이 점차 단조에 추가되었습니다. 실험 중 랜스를 이용한 인공 불어를 사용하였다. 일산화탄소로 환원된 광석 한 층이 바닥을 관통하는 데 약 4시간이 걸렸다. 작동 온도가 1100 ° C까지 올라가고 철이 풍구 입구 근처에 쌓였습니다. 용융 공정 중 수율은 20%였다. 1.8kg의 광석에서 0.34kg의 철이 얻어졌습니다.
1957년 Gilles의 실험은 다양한 유형의 용광로에서 광석 환원에 관한 일련의 실험을 시작했습니다. 이미 첫 번째 실험에서 Joseph Wilhelm Gilles는 바람이 불어오는 경사면에서 자연적인 공기 이동을 사용하여 선사 시대 화로가 성공적으로 작동할 수 있음을 증명했습니다. 테스트 중 하나에서 그는 용광로 중앙에서 1280 ~ 1420 ° C, 화격자 공간에서 250 ° C의 온도를 기록했습니다. 제련 결과 17.4kg의 철, 즉 11.5%가 채굴되었습니다. 장입량은 152kg의 갈색 철광석과 철광석과 207kg의 목탄으로 이루어졌습니다.
로마 시대의 복제 오븐에서 많은 경험이 있는 가열이 덴마크, 특히 레이라에서 수행되었습니다. 한 번의 성공적인 제련으로 15kg의 철을 생산할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다. 이를 위해 덴마크인은 132kg의 늪지 광석과 150kg의 목탄을 사용해야 했으며, 이는 1입방미터를 태워 얻은 것입니다. 경재의 m. 용융은 약 24시간 동안 지속되었습니다.
Swietokrzyskie 산맥에서 발견된 광대한 제철 지역 연구와 관련하여 폴란드에서 체계적인 실험이 수행됩니다. 로마 시대 후기(AD 3~4세기)에 번성했습니다. 1955년부터 1966년까지 고고학자들은 Swietokrzyskie 산맥에서 4,000개 이상의 철 제련로가 있는 95개의 야금 복합 단지를 탐사했습니다. 고고학자 Kazmezh Belenin은 이 지역의 그러한 복합 단지의 총 수는 300,000개의 스토브가 있는 4,000개라고 믿습니다. 생산량은 시장 품질의 철 4천 톤에 달할 수 있습니다. 이것은 선사 시대 세계에서 유사점이 없는 거대한 인물입니다.
앞서 언급한 철 제련 생산의 기원은 10개 또는 20개의 용광로가 있는 야금 복합 단지가 정착지의 중앙에 직접 위치했던 La Tene 후기(기원전 지난 세기)와 초기 로마 시대로 거슬러 올라갑니다. 그들의 제품은 지역의 매우 제한된 요구만 충족했습니다. 중세 로마 시대부터 철의 생산은 자연적으로 조직되기 시작했으며 III-IV 세기에 가장 큰 증가에 도달했습니다. 용광로는 서비스 직원을 위한 드리프트로 분리된 2개의 직사각형 구획 형태로 위치했습니다. 각 구획에서 용광로는 2개, 3개, 심지어 4개로 그룹화되었습니다. 따라서 한 복합 단지에는 수십 개의 스토브가 있었지만 100 개 또는 200 개의 스토브가있는 드문 예외와 정착지는 없었습니다. 이 기간 동안 철 수출이 존재한다는 가설은 생산성이 높은 야금 용광로의 수뿐만 아니라 수천 개의 로마 동전이있는 수많은 보물 발견에 의해 확인됩니다. 이주 기간과 중세 초기에 생산량은 다시 현지 수요에 맞는 수준으로 떨어졌습니다.
로마 시대에 그러한 대규모 야금 생산이 출현하기 위한 전제 조건은 목재와 광석의 충분한 매장량이었습니다. 야금학자들은 갈색 철광석, 적철광 및 철광석을 사용했습니다. 그들은 일반적인 채광 방법을 사용하여 일부 광석을 채광했습니다. 예를 들어 Stashits 광산에서는 광산 갱구 시스템, adits 시스템, 그리고 로마 시대로 거슬러 올라가는 안감 및 도구 잔해가 있습니다. 그러나 그들은 늪지 광석도 멸시하지 않았다. 철제 스폰지 (그릴)를 제거 할 때 부러 져야하는 깊은 난로와 높은 샤프트가있는 스토브가 사용되었습니다.
1956년 이래로 więtokrzyskie 산에서 생산 공정을 재구성하는 실험이 수행되었습니다. 불에 탄 광석 채광(수분 제거, 농축 및 황과 같은 유해한 불순물의 부분 연소); 숯을 쌓아서 태워서 숯을 받는 단계; 용광로 건설 및 벽 건조; 용광로 가열 및 직접 제련; 광산 샤프트의 개발과 철 컵의 발굴; 철 잔을 단조.
1960년 고대 야금 박물관은 1967년 9월부터 선사 시대 야금의 기술이 매년 대중에게 시연된 가장 유명한 장소(Nova Sbupia) 중 하나에 문을 열었습니다. 이 시연은 광산에서 다양한 수준의 철 제련소가 있는 야금 복합 단지로 광석을 운반하는 것으로 시작됩니다. 여기에서 광석을 망치로 부수고 말립니다. 광석의 건조 및 농축은 로스팅 시설에서 이루어집니다. 이러한 장치는 장작 층으로 형성되고 광석으로 이동 된 스택 형태입니다. 스택은 모든면에서 동시에 불에 타게됩니다. 연소 후, 건조, 로스팅 및 선광된 광석이 쌓여 적재됩니다. 단지 주변에는 숯의 생산을 보여주는 석탄 광부 작업장도 있습니다. 굴뚝 쌓기 및 세우기, 태우기, 굴뚝 해체하기, 석탄을 열린 창고로 운반하기, 갈고 마지막으로 용광로에서 사용하기. 그 다음에는 퍼니스 가열, 벨로우즈 설치 및 배치가 이어집니다. 단지의 직원은 광부, 야금 학자, 석탄 광부 및 보조 작업자와 같은 10 명의 근로자로 구성되어 있으며 동시에 실험을 위해 두 번째 용광로를 준비하고 있습니다. 제련은 화로에서 철 스펀지를 제거하는 것으로 계속되며 광산을 먼저 부숴야 합니다.
1960년 폴란드와 체코 전문가들이 힘을 합쳐 야금 실험을 공동으로 수행하기 시작했습니다. 그들은 로마 모델을 따라 두 개의 환원로를 만들었습니다. 하나는 Swietokrzyskie 산맥의 난로 유형과 유사하고, 두 번째는 Lodenice(체코 공화국)의 고고학적 발견에 해당합니다. 제련을 위해 적철광 광석과 너도밤나무 석탄을 1:1.5 및 1:1의 비율로 사용하고 약한 공기 분사를 사용했습니다. 공기 흐름, 온도 및 환원 가스를 체계적으로 모니터링하고 측정했습니다. 13, 27, 43cm 높이의 다양한 샤프트 상부 구조가 있는 폴란드 용광로의 유사체에 대한 실험에서 과학자들은 용융 과정이 이동성 슬래그와 해면철이 있는 반대쪽 송풍구의 목 부분에 집중된다는 사실을 발견했습니다. (하부 슬래그의 액적에는 13%에서 23%의 철과 약 1%의 금속성 철만 있음). 풍구 근처의 온도는 1220-1240 ° C에 도달했습니다.
이 과정은 Lodenitz 오븐에서 실험하는 동안 비슷한 방식으로 진행되었습니다. 슬래그와 철 구조물의 모양만 달랐습니다. 랜스 부근의 온도는 1360℃였다. 그리고 이 레플리카에서는 침탄 흔적이 있는 철 결정을 얻었다. 철 잔은 항상 풍구의 목 부분에 형성되는 반면 더 가벼운 슬래그는 구멍을 통해 목탄 층의 바닥으로 흐릅니다. 두 경우 모두 효율성은 17-20%를 초과하지 않았습니다.
추가 실험은 8세기의 슬라브 야금 생산 수준을 명확히 하는 것을 목표로 했으며, 그 유물은 모라비아의 유니코프 근처 엘레코비체에서 발견된 복합 단지에 보존되어 있습니다. 그것은 주로 그러한 용광로에서 강철을 만드는 것이 가능한지 여부를 결정하는 것이었습니다. 철 수율과 용해로 효율에 관해서는 실험 중에 수행된 수많은 측정이 제련 공정에 부정적인 영향을 미쳤기 때문에 이것이 부차적인 관심이었습니다.
Zhelechovitsky 유형의 오븐은 독창적 인 디자인의 놀라운 장치입니다. 그들의 모양은 충전물로 고품질 충전을 수행 할 수있게했습니다. 실험에 따르면 제련할 때 야금학자들은 스스로 목탄을 생산할 수 있습니다. 연료는 용광로에 소량씩 넣어야 했습니다. 그렇지 않으면 용광로 바로 위의 좁은 축 구멍이 막힐 위험이 있었습니다. 저융점 철광석은 명백한 이점을 가지고 있었지만 Zhelechovitsky 유형 용광로는 적철광과 자철광을 모두 회수할 수 있었습니다. 광석을 미리 굽는 것은 어렵지 않았으며 어떤 경우에도 수익성이 있었습니다. 광석 덩어리의 센티미터 크기가 최적이었습니다.
충전물은 용광로의 난로에서 녹는 원뿔을 형성하고 다음에 부어진 재료는 자동으로 랜스 뒤의 공동으로 운반되어 찌르기의 진원지가 형성되어 제품이 재산화되지 않도록 보호되었습니다. 강제 공기.
중요한 매개변수는 퍼니스에 주입되는 공기의 양입니다. 바람이 충분하지 않으면 온도가 너무 낮습니다. 더 많은 양의 공기는 슬래그로 들어가는 철의 상당한 손실을 초래합니다. 취입 공기의 최적 부피는 elechovice로의 경우 분당 250-280리터였습니다.
또한 실험자들은 특정 조건에서 원시 개별 용광로에서도 고탄소강을 얻을 수 있으므로 후속 침탄이 필요하지 않음을 발견했습니다. Zhelekhovitsky 단지에서 실험하는 동안 고고학자들은 모든 용광로에 랜스 뒤에 싱크대가 장착되어 있다는 사실에 주목했습니다. 그들은 이 공간을 용융 직후에 축적된 그릿을 가열하고 침탄시키기 위한 챔버로 가정했습니다. 그들은 Zhelechovice 용광로의 복제품에서 그들의 가설을 테스트했습니다. 석탄에서 적철광 광석을 6시간 동안 제련한 후, kritsa는 용광로 후면 공동의 환원 환경에서 가열되었습니다. 챔버 온도는 1300℃였다. 제품을 적색 및 백색 열 하에 오븐에서 꺼냈다. 슬래그는 해면질 철 덩어리의 기공을 통해 흘렀습니다. 제품에는 순철과 함께 침탄된 철이 포함되어 있습니다.
1961년과 1962년 노브고로드 고고학 탐사 기간 동안 고고학 및 민족지학적 출처에서 잘 알려진 X-XIII 세기의 고대 러시아 고가 용광로의 복제품에서 실험적인 철 제련이 수행되었습니다. 점토로 가마를 말리는 것, 즉 진품을 만드는 데 몇 주가 걸린다는 사실을 고려하여 실험자들은 점토 블록을 제조에 사용했습니다. 그들 사이의 틈은 점토와 모래 기름으로 채워졌습니다. 용광로의 내부는 약 센티미터의 점토와 모래 층으로 코팅되었습니다. 스토브는 직경 105cm, 높이 80cm의 원기둥 모양이었고 실린더 중앙에 60cm의 용광로가 배치되었습니다. 상부 구멍의 직경은 20cm, 난로 - 30cm이고, 노의 하부에 실험자들은 공기 주입 및 슬래그 배출을 위해 사용되는 25x20cm 크기의 구멍을 만들었습니다. 퍼니스 내부의 정권에 대한 제어는 측정 장비의 일부가 도입 된 벽의 두 디옵터를 통해 수행되었습니다. 송풍은 최신 방식으로 수행되었습니다. 전기 모터는 벨로우즈 단조로 달성 된 매개 변수에 따라 동력을 얻었습니다. 20센티미터의 창은 점토와 모래를 섞어 만든 구식 창의 복제품이었습니다. 모래는 정상적인 기상 조건에서 3일 동안 건조되었습니다.
제련에는 철 함량이 매우 높은 늪지 광석(약 77%)을 주로 사용했으며, 두 가지 경우에는 호두 크기로 부순 하이퍼진 광석을 사용했습니다. 채우기 전에 광석을 말리고 일부는 심지어 불에 약 30 분 동안 태워졌습니다. 제련은 2시간 동안 자연 통풍이 되는 마른 소나무 통나무로 용광로를 가열하는 것으로 시작되었습니다. 그런 다음 그들은 용광로를 청소하고 얇은 석탄 가루와 부순 석탄으로 덮었습니다. 그 다음 랜스를 설치하고 모든 균열을 점토로 코팅했습니다. 연기 구멍을 통해 샤프트가 숯으로 완전히 채워지면서 불기가 시작되었습니다. 5분에서 10분 후, 송탄에 불이 붙었고, 30분 후에 3분의 1이 타버렸습니다. 광산 상부에 형성된 빈 공간은 석탄과 광석으로 이루어진 장입물로 채워졌다. 충전이 완료되면 결과 보이드에 다른 부분이 추가되었습니다. 총 17개의 실험 가열이 수행되었습니다.
7kg의 광석과 6kg의 목탄으로 구성된 충전물에서 1.4kg의 해면철(20%)과 2.55kg의 슬래그(36.5%)가 얻어졌습니다. 어떤 열에서도 숯의 질량은 광석의 질량을 초과하지 않았습니다. 고온에서 용융하면 철이 덜 생성됩니다. 사실은 더 높은 온도에서 더 많은 철이 슬래그로 전달된다는 것입니다. 온도 영역 외에도 슬래그를 태핑하기 위한 최적의 모멘트 선택의 정확성은 용융 품질과 효율성에 심각한 영향을 미쳤습니다. 너무 일찍 또는 반대로 너무 늦게 배출하면 슬래그가 산화철을 흡수하여 생산량이 줄어들었습니다. 산화철 함량이 높으면 슬래그가 점성이 되어 흘러나와 해면철이 제거됩니다.
Novgorod 실험의 중요성은 특히 그 중 일부에서 슬래그가 방출되었기 때문에 큽니다. 용융은 90분에서 120분 동안 지속되었습니다. 이 유형의 용광로에서는 한 사이클에서 최대 25kg의 광석을 처리하고 5kg 이상의 철을 얻을 수 있습니다. 환원된 해면철은 용광로 바닥에 직접 침적되지 않고 다소 높게 침적되었다. 이 제품에서 금속 주철을 얻는 것은 새로운 가열과 관련된 더 독립적이고 복잡한 작업이었습니다. 그리고 이러한 실험을 통해 기존의 환원로에서 철의 침탄이 특정 조건에서 발생한다는 가설, 즉 원강이 얻어진다는 가설을 확인하였다. 슬래그 출탕 없이 공정을 진행한 환원로에서는 해면철(상부), 슬래그(하부), 석탄잔류물로 구성된 복합재를 얻었다. 슬래그에서 해면철의 분리는 일반적으로 기계적으로 수행되었습니다.
최근 고고학자들은 블랑스코(Blansko) 마을 근처의 모라비아 카르스트(Moravian Karst)에서 10세기로 거슬러 올라가는 용광로 구덩이, 파편, 벽, 송풍구, 덩어리 등 고대 야금 활동의 많은 흔적을 발견했습니다. 노상 용광로 중 하나의 모델에서 실험이 수행되었으며, 이러한 장치에서 침탄 강철도 생산할 수 있으며 해면철은 랜스 수준에서 소결되므로 슬래그 잉곳 아래에서 찾을 수 없음을 보여주었습니다.
석재 - 화강암, 석회암, 대리석, 디아베이스, 현무암 -은 오랫동안 인간이 건축 자재로 사용했습니다. 돌을 녹이는 아이디어로 사람들에게 영감을 준 것은 무엇입니까? 융합 석재의 특성은 무엇입니까?
내산성 측면에서 용융 석재는 도자기보다 열등하지 않습니다. 몇 시간, 때로는 몇 분 동안 금속을 녹이는 끓는 산에서도 석재 주조물은 파괴되지 않습니다. 융합 석재의 내마모성은 금속보다 훨씬 높으며 재료는 "노화"되지 않으며 "피로"에 익숙하지 않습니다. 거의 쓴 서리. 그리고 원심 주조로 훨씬 더 높은 성능을 발휘합니다.
융합 석재의 장점은 생산 기술의 단순성을 포함합니다. 굴착기 양동이로 바위를 퍼내고 싣고 오븐에 가져갑니다. 금속을 얻으려면 금속이 남기는 것보다 훨씬 더 많은 "광석"을 처리해야 한다는 사실이 중요합니다. 석재를 가공할 때 폐기물은 10%를 넘지 않습니다.
불행히도, 그것은 깨지기 쉽습니다. 그러나 금속으로 보강하면 강도가 증가합니다. 또한 용융석은 급격한 온도 변화에 민감합니다. 현재 액체 매체에서 허용되는 표준은 100, 공기 매체 - 250도입니다. 내열성 유형의 주조를 얻기 위한 작업이 진행 중입니다. 500도에서 600도까지의 온도 강하를 견딜 수 있는 제형이 이미 있습니다.
금속에 대한 적자가 없더라도 석재 주조의 사용은 단순히 필요합니다. 여기 셀 수 없는 예 중 하나가 있습니다. 과인산 염과 같은 비료 생산은 전문가들에게 큰 관심사였습니다. 교반기의 금속 블레이드는 공격적인 환경의 영향을 오랫동안 견디지 못했습니다. 그리고 융합 된 돌로 만든 동일한 블레이드는 거의 20 배 더 강한 것으로 나타났습니다. 일반적으로 석재 주조는 화학자 사이에서 가장 수요가 많습니다. 이유 없이는 아닙니다. 수천 톤의 매우 희소한 납을 절약하여 장비의 서비스 수명을 크게 연장합니다. 예를 들어, Kuznetsk Metallurgical Plant에서 석재 주물 타일로 라이닝된 산세척 욕조는 6년 동안 사용되는 반면 납 라이닝은 6개월 후에 교체됩니다.
금속 파이프를 주철 파이프로 교체하는 것도 상당한 경제적 이점이 있습니다. Krivoy Rog 광석 처리 공장에서 광석 운송을 위한 금속 파이프라인은 최대 6개월 동안 제공되었으며 용융 석재로 만들어진 파이프는 8배 더 길어졌습니다. 화력 발전소의 수력재 제거용 주철 트레이는 9-12개월 안에 고장납니다. 석재 주조 파이프는 20년 또는 30년 동안 지속될 수 있습니다.
마음의 뜻대로
뉴턴의 운동 법칙 요약
돌의 녹는점