железная крица что это

Мой Уголок Земли

Cтроительство частных жилых домов

Болотное железо спасло Русь

Болотное железо спасло Русь

Сообщение Па 100 » 19 фев 2017, 13:34

Любой металл — это в первую очередь топливо (уголь или кокс для его выплавки), а во вторую очередь — сырьё для его производства.
Основным, причём наиболее качественным топливом для выплавки средневекового, кричного железа, служил древесный уголь. Даже сейчас, в современный просвещённый век, задача получения качественного древесного угля является отнюдь не такой простой, как это кажется на первый взгляд. Наиболее качественный древесный уголь получается только из очень ограниченного количества пород дерева — из всех достаточно редких и медленно растущих твёрдолиственных пород (дуб, граб, бук) и из архетипической русской берёзы. Уже из хвойных — сосны или ели древесный уголь получается гораздо более хрупким и с большим выходом мелочи и угольной пыли, а пытаться получить хороший древесный уголь из мягколиственных осины или ольхи практически нереально — выход годного падает по сравнению с дубом почти в два раза.

Топливо в Древней Руси есть, и с избытком. А что на Русской платформе с железом? А вот с железом есть вопросы. Качественной железной руды на Русской равнине нет.

Болотное железо спасло Русь

Сообщение Па 100 » 19 фев 2017, 13:40

Болотное железо спасло Русь

Сообщение Па 100 » 19 фев 2017, 13:47

Болотное железо спасло Русь

Сообщение Па 100 » 19 фев 2017, 13:53

Болотное железо спасло Русь

Сообщение Па 100 » 19 фев 2017, 13:58

Болотное железо спасло Русь

Сообщение onozdrachoff » 19 фев 2017, 14:31

Интересна сама конструкция аркаимской печи. В ней при совмещении очага и колодца создавалась естественная и сильная воздушная тяга. Воздух, поступающий в столб колодца (на иллюстрации ниже), охлаждался расположенной в столбе колодца водой и поступал в топку. Известно, что для плавления бронзы необходима достаточно высокая температура, которую невозможно получить без подачи большого объема воздуха к месту горения.

Рядом с печью находился колодец, при этом поддувало печи было связано с колодцем через устроенный в грунте воздуходувный канал. Проведенные учеными-археологами эксперименты показали, что аркаимская «чудо-печь» может поддерживать температуру, достаточную не только для расплава бронзы, но и для выплавки меди из руды (1200-1500 градусов!). Благодаря воздуховоду, соединяющую печь со смежным с ней колодцем пятиметровой глубины, в печи возникает тяга, обеспечивающая требуемую температуру. Таким образом, древние жители Аркаима воплощали в реальность мифологические представления о воде, рождающей огонь.

Хотя практическое изготовление ведрусской печи и сложнее любой обычной печи, но результатом её работы будет решение фактически всех энергетических проблем поместья, вплоть до генерации электричества. КПД её не уступит знаменитой печи Спирина, (помните, у которого в печи все горшки поплавились?) а может и превзойти, если мы верно восстановим принцип её работы. Если забыли, процитирую немного эту публикацию А. Елахова:

«В своей диссертации «О вольном движении воздуха, в рудниках примеченном» (1742) он дал кристально ясную мысль о движении воздуха в рудниках и дымовых трубах. Его теория выдавливания тяжелым, холодным, наружным воздухом теплого дыма была прекрасно усвоена всем миром. Но на этом дело и остановилось. В дальнейших попытках дать объяснение движению газа в печах запуталось слово «тяга», грамматически абсурдное, ибо глагол тянуть предполагает непосредственную связь между силой и предметом, который тянется. Тяги в печах и дымовых трубах нет: есть выдавливание теплого воздуха дыма тяжелым воздухом, как верно указал М.В. Ломоносов; ни разу не употреблявший слово «тяга».

В таком случае у меня возникает вопрос: какая сила является причиной движения холодного воздуха вверх? Для примера возьмем случай с двумя сообщающимися сосудами, в которых содержится вода. Можно взять гибкий строительный уровень. Как бы мы не меняли высоту какого-либо конца шланга, вода в обоих сосудах всегда находится на одном уровне. Может ли быть то же самое, если в сообщающихся сосудах находится не жидкость, а газ? Да, если диаметр сосудов одинаков. Но если один сосуд имеет диаметр дециметр, а другой сосуд имеет диаметр метр, займут ли газы одинаковый уровень относительно поверхности земли? Ведь в этом случае необходимо учитывать давление атмосферы на верхнюю площадь газа. Возьмём ведрусский колодец, соединённый каналом с печью. Диаметр выходного канала равен 8-12 см, поперечное сечение канала колодца равно квадратному метру. Очевидно, что давление атмосферного столба в колодец будет больше давления атмосферного столба в выводящий канал, плюс вес холодного воздуха находящегося в самом колодце, значит, холодный воздух будет тихонько выдавливаться в топочное пространство печи, выполняя назначение поддувала.

Источник

Какова история железа? Время железных криц и первой стали

Увы, секретность удержать не удалось. И способ производства руды, и способ производства железа стали доступны соседям. Государство Хеттов пало, а технология стала распространяться в мире.

Секрет получения железа — в том, что для этого необходима очень высокая температура, более 1000 градусов, недостижимая на открытом огне. Для получения из руды железа смесь руды и угля помещали в печь, а после розжига начинали мехами нагонять в нижнюю часть печи воздух. От этого горение усиливалось, температура повышалась, в руде начинался процесс восстановления железа из окиси, а после выгорания угля на дне печи образовывалась крица железа, комок «почти железа», пористая масса из железа, шлаков и остатков угля.

Эту крицу немедленно проковывали, пока она еще очень горячая. Механическим воздействием от железа отделяли шлак и уголь. Так получалась заготовка для будущих мечей, топоров, броней, железного инструмента. Железная крица
Фото: Источник

В этом процессе очень многое зависело от умения кузнеца, от его мастерства и знаний, в каких пропорциях смешивать именно эту руду и уголь, сколько времени вести плавку и когда ее заканчивать, знать течение процесса, не имея возможности заглянуть внутрь.

Дело в том, что по содержанию углерода в железе различают:

1. Собственно железо, когда в нем углерода менее 0.3%, этот сплав относительно мягок, пластичен и тугоплавок (очень хороший материал для гвоздей).

2. Когда в сплаве от 0.3% до 2.1%, его называют сталью, она пластична и тверда. Сталь можно закалить, сделав очень твердой и немного более хрупкой.

Вначале сыродутные печи были одноразовые, их ломали, чтобы вынуть крицу. Потом в печи стали выламывать кусок в основании нижней ее части, чтобы вынуть крицу, а саму печь после охлаждения через отверстие снова заполняли смесью руды и угля, отверстие заделывали — и печь снова была готова к работе.

А железо после этого раскаляли в горне и ковали из него нужные «хитрые изделия железа», как старик Гомер написал.

Опытным путем было установлено, что если железную заготовку, скажем, для меча, долго прокаливать в угле, то простое железо становится сталью, становится прочнее и поддается закалке. Стальной закаленный меч намного лучше даже просто железного меча. Процесс назвали цементацией железа.

Опять-таки опытным путем кузнецы узнали, что если сложить вместе несколько тонких полосок простого железа и стали, ковкой сварить их вместе, а потом прокованную полосу раскалить, проковать, чтобы стала уже — сложить вдвое, и снова проковать… И так много-много раз — в результате выходил булат. Сабля из булатной стали
Фото: Источник

Тот самый булат, который, не зная секрета, пытались повторить химическим путем, добавляя в железо то или иное вещество.

Прошла тысяча лет, а сыродутные печи изменились совсем чуть-чуть. Прошла еще тысяча лет, а изменения все не спешили появиться. Большой прогресс был сделан в ковке, а плавка железа изменилась очень мало. Казалось, люди довольны тем, что они имеют. Время шло, изменений не было.

Только в конце второго тысячелетия нашей эры в технологии плавления железа наметился серьезный прогресс. Накапливался он постепенно и незаметно.

Сначала домницы стали побольше и повыше, с более высокой трубой для более сильной тяги. Затем у них появились дверцы для того, чтобы, не разрушая печь, можно было вынуть крицу. Печи становились все больше, огонь все жарче, и все больше на выходе оказывалось вместо железа или стали — хрупкого чугуна. Чугун шел на ядра для пушек, на что-то еще, но людям нужна была сталь!

В конце концов, появилась технология переделки чугуна в сталь. В специальных устройствах через жидкий чугун прокачивали воздух. Чугун кипел, чугун горел — и в этом процессе из железа выгорал углерод, а чугун становился сталью. Царь-пушка в Кремле
Фото: Depositphotos

Как только появился способ переделать чугун в сталь, так выплавка железа стала производством чугуна. В огромных доменных печах шел непрерывный процесс плавки чугуна, в печь закидывали уголь и руду, внутри бушевало пламя, руда плавилась и становилась чугуном. Время от времени внизу открывали отверстие — и жидкий чугун вытекал в огромный ковш, ковш перевозили в конвертер, где через него начинали пропускать воздух. Через некоторое время полученную сталь сливали из печи, превращая ее в заготовки для дальнейшей обработки, а в домне уже был готов новый чугун для превращения в сталь.

Процесс стал непрерывным. Производство стали выросло во много раз. Но и потребление подешевевшей стали тоже возросло. Лишней стали в мире не появилось, все оказалось к месту.

Но и сталь, как оказалось, тоже можно сильно улучшить. Достаточно ее легировать…

Источник

КРИЦА

крица ж. Твердое губчатое железо, не очищенное от шлаковых включений, получаемое непосредственно из руды или из чугуна.

Крица (Die Luppe; la loupe de fer, maset; английск. loup, lump). — К. называется рыхлая, губчатая, пропитанная шлаком (кричным соком) железная масса, из которой посредством разных обработок получается кричное железо или сталь. К. получается или посредством свежевания чугуна в кричных горнах (см. Горн) и в пудлинговых печах (см. Пудлингование), или посредством восстановления из руд в сыродутных печах (см. Каталанский способ). Ход получения К., в главных чертах, следующий. В горн, наполненный раскаленным углем, кладут чугунные слитки (свинки), которые, постепенно расплавляясь, падают каплями в нижнюю часть горна. Чугунные капли, встречая на пути струю вдуваемого воздуха, теряют часть углерода и других примесей, вследствие этого густеют, свариваются между собой и образуют железные сгустки, перемешанные со шлаком, который образуется от окисления разных примесей чугуна. Железные сгустки собирают или накатывают ломиками в тестообразный ком, называемый полукрицей, которая не представляет еще настоящего железа, а только железистый чугун. Удерживая жар на одинаковой степени, выворачивают ком на верх горна, подбавляют свежего угля и вываривают эту массу, совершая таким образом дальнейшее очищение материала. В зависимости от качества чугуна, количества насадки и, наконец; от принятого способа, повторяют эту операцию несколько раз, пока не доведут массу до надлежащей спелости. Подготовляемая для К. железная масса вообще называется материалом, товаром или припасом. Материал пробуют ломом: если лом легко проникает материал до самого дна горна, то это указывает на очень жидкую консистенцию массы; приставшие к лому частицы материала бурого цвета и с трудом отделяются; это признаки, что материал еще не готов — сырой. Если материал готов, т. е. спелый, лом идет с трудом, приставшие частицы ослепительно-белого цвета, а консистенция массы кашицеобразна. Крица представляет неправильный губчатый сфероидальный ком, верхняя сторона которого называется лицом, нижняя — горбом, у подфурменной доски горна — фурмою, у противофурменной — хвостом, у задней доски — головой, а у доковой — передним боком. Готовую К., вынутую из горна клещами, подвергают механической обработке, т. е. обжимке под кричным молотом, для удаления из нее шлака и для сваривания между собой отдельных частиц железа; получают квадратного сечения продолговатый брусок, называемый кричной болванкой. Вес К. чаще всего изменяется в пределах от 4 до 8 пд., но иногда доходит до 12 пд. А. Ржешотарский. Δ.

КРИ́ЦА, ы, ж.Метал. Кусок, слиток необработанного металла. А которое жел ѣ зо в прутах и в крицах и дощатое, .. пропущать не указал. ПСЗ III 313. Простуженную совс ѣ м крицу вынимают из горна ломами. Лом. ОМ 209. Застывшая м ѣ дь большими кругами, коих крицами называют, снимается. Псм Озер. 42. ◊Садиться, стоять крицею. О том, что затвердевает и превращается в комок, сгусток. Верьхняя серая земля .. при посл ѣ дующей потом сухой погод ѣ скоро высыхая садится крицею. ТВЭО II 132. Створожившееся при вынимании не будет раздроблено и хруско, но будет стоять на сыворотк ѣ крицею. Сл. пов. VI 111.

Источник

Металлоискатели в России / Только белая техника!

КОМПАНИЯ

УСЛУГИ

РЕСУРСЫ И СЕРВИСЫ

Загадка железной крицы

Кому не хочется найти артефакт? Вот просто так, гуляя по лесу или по берегу моря, вдруг набрести на загадку.

А вот и сам артефакт.

Спешу вас разочаровать, но это не метеорит.

Я сначала потащил кусок в краеведческий музей, потом в институт Ширшова, где мне после анализа его частиц сказали, что это точно не космическое железо. Что выплавлено это в сыродутной, примитивной печи. Что подобная сталь уже давно не изготавливается. Как давно? Да лет эдак с тысячу…

Подобное железо начали выплавлять на заре железного века, а это более двух тысяч лет назад. Но с изобретением новых методов получения железа из руды от него постепенно отказались.

И вот теперь у меня есть кусок металла железного века или как минимум Средневековья, но остались и еще некоторые вопросы.

Когда этот кусок был изготовлен? Почему не был перекован в меч или орало, как он оказался в лесу? Тут точно есть место для фантазии.

Дело в том, что дорога рядом с которой я нашел крицу (так называется этот ком железа) ведет из Балтийска в Калининград, бывшие Пиллау и Кёнигсберг. Пиллау – это порт, в который привозили товары со всего побережья Балтийского моря. И, на мой взгляд, кричное железо доставляли из Скандинавии по этой дороге в кузницы Кёнигсберга. А может, это было еще до основания Кёнигсберга, когда племена пруссов безраздельно владели Земландским полуостровом. Но эта дорога как сейчас, так и тогда, в древности, соединяла прусские поселения.

Прусские воины. Реконструкция костюмов по материалам захоронений. Калининградский историко-художественный музей

И что мне больше всего нравится во всем этом – простор для фантазии. Например, обоз был ограблен, все более-менее ценное и легкое разбойники забрали, а вот кусок крицы припрятали. Потом или найти его не смогли, или славных романтиков с большой дороги развесили на дубах любоваться окрестностями.

Моя фантазия уже начала рисовать эпические ограбления караванов, драки в кабаках и ночи в засадах, ну и, конечно, оргии с продажными женщинами. Мне кажется, что я вижу тени этих, уже ставших мне почти знакомыми, людей. Тех, кто сотни лет назад, выплавили крицу в грубой печи; тех, кто вез ее на утлом суденышке по Балтике; тех, кто после ограбления прикапывал под приметным деревом в лесу этот кусок металла.

Но, на мой взгляд, оно того стоило. Теперь у меня есть артефакт.

Не проходите мимо странностей и загадок. А вдруг?!

Источник

Загадки сыродутного горна

Проведение плавки железной руды требовало применения новых навыков и технологических приемов, а главное – надежного агрегата особой конструкции. Таким агрегатом стал сыродутный горн. Это название вошло в обиход в конце XIX в., когда основным способом переработки железных руд стала доменная плавка. Успехи индустриализации позволяли снисходительно относиться к возможностям металлургического «старожила». Однако исследования последних лет указывают на огромные «профессиональные» возможности сыродутного горна. Спектр продуктов сыродутного процесса неожиданно оказался очень широким.

Рабочий металл цивилизации

На территории Евразии и Северной Африки железо было известно на протяжении всего бронзового века и даже ранее, но применялось оно в то время ограниченно. Известно менее 500 железных предметов, относящихся к 3-му и 2-му тысячелетиям до н. э., в то время как бронзовые археологические находки насчитываются десятками тысяч.

Чаще всего железо, метеоритное и металлургическое (в том числе полученное как побочный продукт производства меди и бронзы), использовалось в качестве украшений.

Первые сыродутные печи

Для раннего железного века характерно повсеместное распространение в Евразии и Северной Африке сыродутного процесса обработки железных руд и технологий цементации и закалки кричного железа. Первым сыродутным агрегатом для извлечения железа из руды стала «волчья яма», которую иногда применяли еще в начале новой эры. Например, в ямах диаметром до 1,5 м и глубиной до 0,6 м обрабатывали железную руду германские племена.

Теория и практика сыродутного процесса

Несмотря на многочисленные проведенные эксперименты и теоретические описания сыродутного процесса, в нем остается достаточно много неясного. Сторонники традиционной точки зрения считают, что железная руда восстанавливалась до металла в твердом состоянии в виде пористой пастообразной низкоуглеродистой массы, сквозь которую проникал вязкий железистый шлак, хорошо плавящийся при температуре выше 1200 °С.

Терминология сыродутного процесса

Для извлечения железной крицы использовались различные способы. В открытых печах (так называемых чашечных печах или «волчьих ямах») конгломерат железа и шлака поднимался через верх. В печах с выпуском шлака, крица могла извлекаться или через отверстия в основании печи (через летку или отверстия для подачи воздуха) либо посредством разрушения части стенки горна.

Средневековые сыродутные печи

В конце 1-го тысячелетии до н. э. повсеместное распространение получили наземные горны из камня или глины на каркасе, со шлаковой ямой, в которых можно было проводить до 10 плавок и более и осуществлять дополнительную загрузку шихты в целях увеличения размеров крицы.

Китайская сыродутная металлургия

Уникальным является опыт китайской сыродутной металлургии. В Китае и на близлежащих территориях Дальнего Востока уже в начале 1-го тысячелетия до н. э. была освоена выплавка чугуна в тиглях. Для получения чугуна в тигли помещали шихту, состоящую из кричного железа и древесного угля. Затем тигли в течение длительного времени выдерживали в горнах при температуре выше 1200 °С. Постепенное растворение углерода в железе позволяло получить из твердого кричного железа насыщенный углеродом жидкий чугун.

Высокое качество литейного сыродутного чугуна

Технология чугунного литья была освоена китайцами значительно раньше, чем любым другим народом мира. В дальнейшем чугун в Китае широко использовался в архитектуре. Уже в 1-м тысячелетии изготовлялись необычайно крупные отливки из чугуна. Самым величественным сооружением из чугуна признается восьмигранная колонна под названием «Небесная ось, знаменующая добродетель Великой династии Чжоу с ее сонмом земель».

Долгое время считалось, что в Европе технология производства чугуна была освоена только в XI–XII вв., однако последние археологические находки опровергают это мнение.

Сыродутный процесс, возможности которого, как это следует из вышеизложенного, были достаточно значительными, сохранялся в разных вариациях до первой половины ХХ века. Он был описан европейскими этнографами в Азии и Африке. В XVI-XX вв. сыродутные печи высотой до 3 м производили крицу массой до 150 кг и полностью обеспечивали потребности в железе таких стран, как Китай и Индия. Преимуществом сыродутных горнов долгое время оставалась дешевизна устройства и быстрота получения готового товара. В США, лидере мировой черной металлургии второй половины XIX в., еще в 1853 г. эксплуатировалось до 400 таких печей.

Источник: Энциклопедия «Металлургия и время», Голубев О.В., Карабасов Ю.С. , Коротченко Н.А. , Черноусов П.И.

Источник