Оросын ширэмний үйлдвэрлэл, хөгжлийн түүх

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-02 13:59

Оросын Холбооны Улс хэдэн зуун жилийн турш ширэмний үйлдвэрлэлээрээ дэлхийд тэргүүлэгчдийн нэг байсаар ирсэн. Энэхүү хайлшийг янз бүрийн салбарт ашигладаг бөгөөд уран сайхны болон гоёл чимэглэлийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Мэргэжилтнүүд хэлэхдээ: цутгамал төмөр бол хүний амьдралын салшгүй хэсэг бөгөөд энэ нь хамгийн эрэлттэй материалуудын нэг гэж тооцогддог. Өнөөдөр бид хар металлурги, төмөр, гангийн үйлдвэрлэл, тэдгээрийн хүмүүст үзүүлэх нөлөөллийн талаар ярихыг санал болгож байна. Цутгамал үйлдвэрлэлийн бизнесийн хөгжлийн түүх рүү орцгооё: түүхэн баримт, сонирхолтой мэдээлэл таныг хүлээж байна!

Түүх: Зэсийн үе

Цутгамал нь олон мянган жилийн түүхтэй металл бөгөөд түүний үндэс нь МЭӨ-өөс эхэлдэг. Ерөнхийдөө түүхчид металлурги үүссэн анхны нотлох баримтыг МЭӨ 6-5-р мянганы үе гэж үздэг. Дараа нь нэг хүн чулууг багаж хэрэгсэл бүтээхдээ ашигладаг байсан ч зэсийн бөөмтэй тааралдсан. Энгийн чулуунд зориулж бөөм авч, тэдгээрийг ямар ч чулуунд хэрэглэсэнтэй ижил аргаар боловсруулж, бие биенээ цохиход л хүмүүс ойлгодог: эдгээр чулуунууд нь хугардаггүй, харин зөвхөн гажигтай байдаг.бараг ямар ч хэлбэрт оруулж болно. Хожим нь түүхчид энэ аргыг хүйтэн хуурамчаар үйлдэх гэж нэрлэдэг. Тиймээс зэс нь чулууг орлуулж, загасны дэгээ, жад, чинжаал хийх нь илүү хялбар болсон бөгөөд үүнээс гадна ийм бүтээгдэхүүний чанар нь чулуу, ясны аналогийн чанараас хамаагүй давсан. Үүний зэрэгцээ модны боловсруулалт сайжирч, жижиг эд анги үйлдвэрлэх боломжтой болсон. Дашрамд хэлэхэд, эрдэмтэд зэсийг идэвхтэй ашиглаж байсан нутаг дэвсгэрт дугуйны дүр төрх нэлээд эрт гарч байсныг нотолсон. Энэ нь хүн төрөлхтний хөгжил металлургийн хөгжилтэй салшгүй, нягт холбоотой болохыг нотолж байна.

Хүрэл зэвсгийн үе

Хүмүүс зэс, цагаан тугалга зэргээс бүрдсэн хайлш болох хүрэлийг хэрхэн бүтээж сурахад хүн төрөлхтөн хүрэл зэвсгийн үед орж ирсэн. Хүн яг яаж ийм хайлш зохион бүтээсэн бэ гэсэн асуултад өнөөдөр түүхчид хариулж чадахгүй байна. Ихэнх судлаачид энэ нь санамсаргүй тохиолдлоор, цагаан тугалга хайлсан зэстэй саванд орох үед болсон гэж үздэг. Мянган жилийн турш хүмүүс хүрэл сэлэм барин тулалдаж, хүрэл тогоонд хоол хийж байсан нь баримт хэвээр байна.

Төмөр зэвсгийн үе

Түүхчид хэлэхдээ: төмөр авах нь зэс, цагаан тугалгатай харьцуулахад хамаагүй хялбар байсан. Гол нь энэ нь хаа сайгүй исэл, исэл хэлбэрээр олддог. Тэгвэл яагаад хүмүүс төмрийг эрт хэрэглэж эхлээгүй юм бэ? Хариулт нь энгийн: энэ металлыг үйлдвэрлэх нь хэд хэдэн үе шаттайгаар явагддаг гайхалтай нарийн төвөгтэй, цаг хугацаа шаардсан үйл явц юм. Энэ үйл явцыг судлахын тулд нэг зуун гаруй хөгжил шаардагдана. Тийм ч учраасТэр үеийн төмөрлөгчдийг хүмүүс ид шидийн зүйл шатаадаг жинхэнэ илбэчид гэж үздэг байсан нь гайхах зүйл биш юм.

Цутгамал төмрийн тухай хамгийн түрүүнд дурдагдсан

Төмрийн үйлдвэрлэж эхэлсэн улсыг өнөөдөр Хятад улс гэж үздэг. Энэ нь МЭӨ V зууны үед болсон гэж түүхчид ярьдаг. Тэнгэрийн эзэнт гүрэнд зоос, гэр ахуйн хэрэгсэл, цутгамал төмрөөр хийсэн янз бүрийн зэвсэг маш их алдартай байв. Маш олон ширмэн цутгамалууд бидний цаг үе хүртэл хадгалагдан үлджээ, тухайлбал 6 метр өндөр, 5 метр урт ширмэн арслан гэх мэт. Энэ хөшөөг нэгэн цагт цутгасан болохыг эрдэмтэд нотолсон нь асар их ур чадварыг гэрчлэх нь дамжиггүй. Хятадын анхны төмөрлөгчдийн.

Сонирхолтой баримт: Дэлхий даяар уян харимхай төмрийн үйлдвэрлэлийн эхлэлийг МЭ 19-р зуун гэж үздэг ч Христийг төрөхөөс өмнө Хятадад сэлэм хийдэг байсан нь баттай мэдэгдэж байна!

Орос дахь үйлдвэрлэлийн гарал үүсэл

Орос улсад төмрийн үйлдвэрлэл хэзээ эхэлсэн бэ? Алтан Ордны томоохон хотуудын нутаг дэвсгэрт хийсэн археологийн малтлага нь Орост энэ үйлдвэрлэл үүсч хөгжсөн нь Татар-Монголын буулганы үеэс эхэлсэн болохыг нотолж байна! Үүнд Монголын хаант улс Хятадтай ойр байсан нь тодорхой үүрэг гүйцэтгэсэн.

Бараг бүх Татар-Монголын хотуудад Русичи амьдардаг байсан бөгөөд тэд энд өөрийн гэсэн цех, худалдааны лангуутай байжээ. Тэд зөвхөн нутгийн мастеруудын мэдлэгийг эзэмшээд зогсохгүй өөрсдийнхөө мэдлэгийг хуваалцсан. Орд унасны дараа технологи хөгжиж, сайжирсаар байв. Аль хэдийн орсон16-р зуунд Василий Гуравдугаарт, Иван Грозный нарын үед цутгах төмрийн үйлдвэрлэл их буунд идэвхтэй ашиглагдаж эхэлсэн бөгөөд голчлон их бууны сум, жижиг их буу хийдэг байв. Үүний зэрэгцээ, түүхчдийн үзэж байгаагаар хонх цутгахад цутгамал төмрийг бас ашигладаг байсан. Үндсэн үйлдвэрлэл нь Москва, Тула зэрэг хотуудад явагдсан. 17-р зууныг хүртэл Европ ийм технологийг мэддэггүй байсан тул Оросын үйлдвэрүүд ширмэн төмрөөр хийсэн янз бүрийн багаж хэрэгсэл, цөмийг Европын орнуудад идэвхтэй экспортлох боломжтой байсныг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Идэвхтэй хөгжүүлэлт

Петрийн эриний үед төмөр, гангийн үйлдвэрлэл идэвхтэй хөгжиж эхэлсэн. Төмөрлөгийн хүчин чадлыг нэмэгдүүлэх нь Оросыг хөгжилд хүргэнэ гэж хаан ойлгосон. Гайхамшигтай төлөвлөгөөг хэрэгжүүлэхийн тулд Петр I-д шаардлагатай бүх зүйл байсан: материал, үйлдвэрлэлийн технологи хоёулаа. Энэ хааны үед Сибирь, Уралд үйлдвэрүүд идэвхтэй баригдаж эхэлсэн. Их Петрийн хаанчлалын бүх хугацаанд төмөр, гангийн үйлдвэрлэл 770 дахин нэмэгдэж, Орост 16 том төмөрлөгийн үйлдвэрүүд гарч ирэв. Эзэн хаан нас барсны дараа хөгжил үргэлжилж, 18-р зууны төгсгөлд Оросын эзэнт гүрний нутаг дэвсгэр дээр зуу гаруй үйлдвэр ажиллаж, тус улс энэ чиглэлээр дэлхийд тэргүүлэгч болжээ. Аж үйлдвэр хөгжихийн зэрэгцээ металл хэрэглээний үйлдвэрүүд ч хөгжсөн. Одоо зөвхөн зэвсгийг цутгамал төмрөөр хийдэг байсан төдийгүй аяга таваг, хөшөө дурсгал, хаалга, хашаа зэргийг ч хийдэг болсон.

Төмрийн үйлдвэрлэлд ашигладаг дотоодын тэсэлгээний зуухнууд дэлхийн шилдэг гэж хүлээн зөвшөөрөгдсөн гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Тэд хамгийн бага зардлаар ч гэсэн хамгийн өндөр бүтээмжтэй гэдгээрээ онцлог байв. XIX ондзуунд цутгах үйлдвэрүүдийг тэсэлгээний зуухнаас тусгаарласан нь зөвхөн үйл явцыг мэргэшүүлэх төдийгүй механикжуулах боломжийг олгосон. Энэ үед хоолой цутгах, уян хатан төмөр цутгамал үйлдвэрлэдэг цехүүд бий болсон.

Орос бол дэлхийн тэргүүлэгч

20-р зуунд Орос улс хурдаа бууруулалгүй төмрийн цутгамал үйлдвэрлэлээрээ тэргүүлэгч хэвээр байв. ЗХУ-д цутгамал төмрийн хэмжээ нь нийт металл цутгамалын 75 орчим хувийг эзэлдэг бөгөөд энэ нь №1 түүхий эд байсан бөгөөд гол хэрэглэгчид нь батлан хамгаалах үйлдвэр, хөдөө аж ахуй байв. Мэргэжилтнүүд тоног төхөөрөмжийн эд анги, төрөл бүрийн хэсгүүдийг цутгамал төмрөөр хийсэн. Өнөөдөр ч гэсэн Орос улс цутгамал төмрийн үйлдвэрлэл, ашиглалтын хувьд тэргүүлэх байр сууриа хадгалсаар байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй. Энэ нь зөвхөн том хэмжээтэй бүтээгдэхүүн төдийгүй хаалганы элемент, үнэт эдлэл, зуухны цутгамал, бэлэг дурсгалын зүйл зэрэг нарийн ширхэгтэй ажлуудыг хийхэд хэрэглэгддэг!

Төмрийн үйлдвэрлэл: шаардлагатай тоног төхөөрөмж

Тодорхойлолтоос эхэлцгээе. Цутгамал төмрийг ихэвчлэн нүүрстөрөгчтэй төмрийн хайлш гэж нэрлэдэг бөгөөд энд нүүрстөрөгч дор хаяж 2% байх ёстой. Тэгэхээр төмрийн үйлдвэрлэлийн үйл явц юу вэ? Юуны өмнө энэ нь асар том тэсэлгээний зуух шаарддаг. Түүний хэмжээсүүд нь гайхалтай юм: ийм зуухны өндөр нь 30 м, дотоод диаметр нь 12 м. Зуухны хамгийн өргөн хэсгийг уураар жигнэх гэж нэрлэдэг, доод хэсэг нь зууханд халуун агаар орж ирдэг голомт юм. дээд хэсэг нь босоо ам юм. Дашрамд хэлэхэд дээд хэсэгт тусгай нүх байдаг - дээд хэсэг нь тусгай хаалтаар хаалттай байдаг. Домен зуухны ажиллах зарчим нь эсрэг урсгалтай: доороос нь түүн рүүагаарыг нийлүүлж, материалыг дээрээс нь нийлүүлдэг. Төмөр хийхэд шаардлагатай материалд флюс (түүнгүйгээр ямар ч шаар үүсэхгүй), кокс (ус халаах, хайлуулах, багасгахад шаардлагатай) болон хүдэр (үндсэн түүхий эд) орно.

Үйлдвэрлэлийн хувьд танд бас хэрэгтэй болно:

• тэрэг;
• тээвэрчид;
• бункер;
• тусгай усны цорго гэх мэт

Түүхий эд

Хайлшны танилцуулга, төмөр, гангийн үйлдвэрлэл сургуульд эхэлдэг - энэ сэдвийг химийн чиглэлээр ажлын хөтөлбөрт тусгасан болно. Сурах бичигт төмрийн хүдрийн найрлагыг авч үздэг: энэ нь хүдрийн бодис нь өөрөө, өөрөөр хэлбэл төмрийн карбонат, силикат ба исэл, мөн доломит, элсэн чулуу, шохойн чулуу, кварцитаас бүрдэх хаягдал чулуулаг юм. Янз бүрийн хүдэрт өөр өөр хэмжээний хүдрийн бодис байж болно гэдгийг анхаарах хэрэгтэй. Чухам энэ шалгуураар хүдрийг ядуу, баян гэж хуваадаг. Эхнийх нь баяжуулахаар илгээгдэж, хоёр дахь нь шууд үйлдвэрлэлд ашиглагдах боломжтой.

Нэг тонн ширэм үйлдвэрлэхэд: гурван тонн хүдэр, нэг тонн кокс, хорин тонн ус хэрэгтэй. Урсгалын хэмжээ нь хүдрийн төрлөөс хамаарна.

Төмрийн хүдрийн төрөл

Бид төмрийн үйлдвэрлэлийн үйл явц руу шилжихээс өмнө төмрийн хүдрийн төрлүүдийн талаарх мэдээллийг санал болгож байна. Энэ нь байж болно:

1. Хүрэн төмрийн хүдэр. Энэ нь усан исэл гэж нэрлэгддэг 25-50% төмрийн агууламжаар тодорхойлогддог. Хаягдал чулуулаг шаварлаг.
2. Гематит(үүнийг бас улаан төмрийн хүдэр гэж нэрлэдэг). Энэ бол усгүй исэл бөгөөд энд хортой хольцын агууламж хамгийн бага байдаг. Энд төмөр 45-55% орчим байна.
3. Соронзон төмрийн хүдэр. Энд төмрийн агууламж ойролцоогоор 30-37% байна. Хаягдал чулуулаг нь цахиурын масс юм.
4. Сидерит (хоёр дахь нэр нь төмрийн хүдэр) нь маш амархан исэлдэж, бор шохойн чулуу болж хувирдаг.

Үйлдвэрлэлийн технологи

Төмөр үйлдвэрлэх технологи нь хэд хэдэн үе шатаас бүрдэнэ. Энэ бүхэн хүдэр бэлтгэхээс эхэлдэг: үүнийг химийн найрлагаар нь ангилж, мэдээжийн хэрэг хэмжээгээр нь ангилдаг. Том хэмжээний түүхий эдийг буталж, жижиг хэсгүүд буюу хүдрийн тоосыг бөөгнөрүүлдэг. Үүний зэрэгцээ ядуу хүдрийг баяжуулах ажил бас явагддаг. Үүнээс гадна, бэлтгэлийн явцад хаягдал чулуулгийн ихээхэн хэсгийг зайлуулж, төмрийн агууламж нэмэгддэг. Төмрийн үйлдвэрлэлийн технологийн дараагийн шат бол түлш бэлтгэх явдал юм. Энэ бүхэн коксоос эхэлдэг. Энэ үе шатанд коксыг шүүж авдаг - үүнээс бүх шаардлагагүй торгууль арилдаг бөгөөд энэ нь түлшний алдагдалд хүргэж болзошгүй юм. Домен зуухны төмрийн үйлдвэрлэлийн дараагийн үе шат бол флюс бэлтгэх явдал юм. Дээрээс нь няцалж, өчүүхэн хэсгийг нь шүүж авдаг. Уг процедурын дараа бүх материалыг зууханд хийнэ. Дараа нь гахайн төмрийн тэсэлгээний үйлдвэрлэл шууд эхэлдэг: зуухыг коксоор дүүргэж, бөөгнөрөгчийг (энэ нь флюсоор ангилсан хүдрийн нэр) нэмээд дахин кокс нэмнэ.

Халаасан агаарт үлээлгэх замаар хайлуулахад шаардагдах температурыг барина. Шатаах процесстголомт дахь кокс нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийг үүсгэдэг. CO_{2 нь коксоор дамжин CO болж хувирдаг. Цаашлаад нүүрстөрөгчийн дутуу исэл нь хүдрийн үндсэн хэсгийг сэргээдэг. Энэ процесст төмөр нь хатуу болж, зуухны агаар нь маш халуун байдаг хэсэгт ордог. Энд төмөр нүүрстөрөгчийг дотроо уусгана. Ер нь тэсэлгээний зууханд төмрийн үйлдвэрлэл ийм л харагддаг. Зуухнаас шингэн төмрийг тусгай шанага руу унадаг бөгөөд үүнээс урьдчилан бэлтгэсэн хэвэнд цутгадаг. Тусгай цуглуулга-холигч руу цутгах боломжтой бөгөөд хайлш нь хэсэг хугацаанд шингэн хэлбэрээр үлдэх болно. Домен зуухны гахайн төмрийн үйлдвэрлэлтэй зэрэгцэн цахиур, манган болон бусад хэд хэдэн хольц багасч байна.}

Цутгамал төмрийн төрөл

Цутгамал нь цагаан, саарал гэсэн хоёрхон төрөл байдаг. Тэдний хоорондох ялгаа нь химийн найрлага, дулааны боловсруулалтын процесст оршдог. Тиймээс цагаан ширэм нь маш хурдан хөргөлтийн үр дүнд үүсдэг бол саарал ширэм нь удаан хөргөлтийн үр дүнд үүсдэг. Цагаан арьстнууд нь эмзэг, хатуулаг зэрэг шинж чанаруудаар тодорхойлогддог. Тэдгээрийг огтлоход маш хэцүү байдаг тул тэдгээрээс хэсэг хэсгүүд тасардаг. Тиймээс цагаан цутгамал төмрийг зөвхөн бусад төрлийн цутгамал төмрийг үйлдвэрлэхэд зориулж хоосон зай болгон ашигладаг. Жишээлбэл, ийм төрлийн галлах үр дүнд уян хатан цутгамал төмрийг олж авдаг. Анхаарна уу: уян хатан нэр нь хуурамч үйл явцтай ямар ч холбоогүй юм. Түүхчдийн үзэж байгаагаар энэ нь морины тахыг урьд өмнө ийм шинж чанартай цутгамал төмрөөр хийдэг байсантай холбоотой юм. Энэ төрөл нь өргөн хэрэглэгддэгхөдөө аж ахуйн инженерчлэл, автомашины үйлдвэрлэл. Саарал цутгамал төмрийн гол ялгаа нь уян хатан чанар, өндөр бат бэхийг хослуулсан байдаг. Энэ нь тэдгээрийг машин хэрэгсэл, хөдөө аж ахуй, автомашины үйлдвэрлэл, ахуйн хэрэглээ зэрэг салбарт ашиглах боломжийг олгодог.

Дашрамд хэлэхэд хагас ширэм гэж байдаг. Тэд цагаан, саарал зүйлийн завсрын шинж чанартай байдаг. Үүнээс гадна, энэ хайлшийг хөргөх эрчмийг тохируулснаар хүч чадал, уян хатан чанар болон бусад шинж чанараараа ялгаатай олон төрлийн цутгамал материал авах боломжтой. Тусгай шинж чанартай цутгамал индүүнд:

• үрэлтийн эсрэг, бут, босоо ам, холхивч үйлдвэрлэхэд ашигладаг;
• элэгдэлд тэсвэртэй, шахуургын тоног төхөөрөмж, азотын үйлдвэрт төрөл бүрийн эд анги, зууханд цутгахад шаардлагатай;
• Зуухны цутгамал, хоолойн систем, хийн турбин хөдөлгүүр үйлдвэрлэхэд ашигладагхалуунд тэсвэртэй;
• халуунд тэсвэртэй, зуухны холбох хэрэгсэл болон бойлерийн хэсгүүдэд тохиромжтой;
• зэврэлтэнд тэсвэртэй, түрэмгий орчинд ашиглагддаг химийн болон нисэхийн салбарт төрөл бүрийн эд анги үйлдвэрлэхэд зайлшгүй шаардлагатай.

Цутгамал төмрийн шинж чанар

Чанартай ширэм нь дараах шинж чанаруудаар тодорхойлогддог:

• маш сайн дулаан багтаамжтай;
• зэврэлтэнд сайн тэсвэртэй;
• халуун эсэргүүцлийг нэмэгдүүлсэн.

Эдгээр болон бусад шинж чанарууд нь цутгамал төмрийг дотор нь ашиглах боломжийг олгодогөдөр тутмын амьдрал, хүнд үйлдвэрт. Орос улсад үйлдвэрлэсэн цутгамал төмрийн аяга таваг ялангуяа алдартай. Энэ материалаар зөвхөн хайруулын таваг, тогоо хийхээс гадна фондю, шарсан мах, жигнэх таваг, жигнэмэг, шарсан махнууд байдаг.

Энэ материалаар хийсэн аяга таваг нь хуушуур шарах, жигнэмэг, үр тариа, пилаф жигнэхэд адилхан тохиромжтой гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Цутгамал төмөр нь удаан халдаг боловч дулааныг төгс хуримтлуулж, жигд хуваарилдаг. Мэргэжилтнүүдийн хэлснээр: янз бүрийн компаниуд цутгамал төмрийн аяга таваг үйлдвэрлэх чиглэлээр ажилладаг. Тэд бүгдээрээ ойролцоогоор ижил чанартай бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг. Энэ бүх олон янз байдлаас Санкт-Петербургийн "Нева" үйлдвэрийн бүтээгдэхүүнүүд ялгардаг. Чухамхүү энэ үйлдвэр нь ОХУ-д цутгамал төмрийн тогооны хамгийн том үйлдвэрлэгчдийн нэг юм.