पृथ्वी पर इसका मूल्य सोने से कहीं अधिक था। सोवियत इतिहासकार जी. अरेश्यान ने भूमध्यसागरीय देशों की प्राचीन संस्कृति पर लोहे के प्रभाव का अध्ययन किया।
वह निम्नलिखित अनुपात देता है: 1:160: 1280: 6400। यह प्राचीन हित्तियों के बीच तांबे, चांदी, सोने और लोहे की लागत का अनुपात है। जैसा कि होमर ओडिसी में गवाही देता है, एच्लीस द्वारा आयोजित खेलों के विजेता को सोने के टुकड़े और लोहे के टुकड़े से पुरस्कृत किया गया था।
यह योद्धा और हल चलाने वाले दोनों के लिए समान रूप से आवश्यक था, और व्यावहारिक आवश्यकता, जैसा कि आप जानते हैं, उत्पादन और तकनीकी प्रगति का सबसे अच्छा इंजन है।
"लौह युग" शब्द को 19 वीं शताब्दी के मध्य में विज्ञान में पेश किया गया था। डेनिश पुरातत्वविद् के यू थॉमसन। मानव इतिहास की इस अवधि की "आधिकारिक" सीमाएँ: IX-VII सदियों से। ईसा पूर्व इ। जब यूरोप और एशिया के कई लोगों और जनजातियों के बीच लौह धातु विज्ञान का विकास शुरू हुआ, और उस समय तक जब तक इन जनजातियों के बीच एक वर्ग समाज और राज्य का उदय नहीं हुआ। लेकिन अगर युगों का नाम औजारों की मुख्य सामग्री के अनुसार रखा जाए, तो जाहिर है, लौह युग आज भी जारी है।
हमारे दूर के पूर्वजों को कैसे प्राप्त हुआ? सबसे पहले, तथाकथित पनीर बनाने की विधि। पनीर के भट्टों को जमीन पर, आमतौर पर खड्डों और खाइयों की ढलान पर व्यवस्थित किया जाता था। वे पाइप की तरह लग रहे थे। यह पाइप चारकोल और लौह अयस्क से भरा हुआ था। कोयला जलाया गया, और खड्ड की ढलान में बहने वाली हवा ने कोयले को जलाए रखा।
लौह अयस्क को कम किया गया था, और नरम लोहा प्राप्त किया गया था - स्लैग समावेशन वाला लोहा। ऐसे लोहे को वेल्डिंग कहा जाता है; इसमें कुछ कार्बन और अयस्क से स्थानांतरित अशुद्धियाँ थीं। हथौड़ा जाली था, लावा के टुकड़े गिर गए, और हथौड़े के नीचे लोहा था, जो लावा के धागों से छेदा गया था। इससे कई तरह के औजार गढ़े गए थे।
गढ़ा हुआ लोहे का युग लंबा था, लेकिन पुरातनता और प्रारंभिक मध्य युग के लोग भी अन्य लोहे से परिचित थे। प्रसिद्ध दमिश्क स्टील (या दमिश्क स्टील) पूर्व में अरस्तू (चौथी शताब्दी ईसा पूर्व) के समय में बनाया गया था। लेकिन इसके उत्पादन की तकनीक, साथ ही जामदानी के ब्लेड बनाने की प्रक्रिया को कई शताब्दियों तक गुप्त रखा गया था।
घर-घर
पनीर बनाने की प्रक्रिया काफी हद तक मौसम पर निर्भर करती है: यह आवश्यक था कि हवा "पाइप" में उड़ जाए। मौसम की अनियमितताओं से छुटकारा पाने की इच्छा ने धौंकनी का निर्माण किया, जिसने एक कच्ची भट्टी में आग लगा दी। धौंकनी के आगमन के साथ, ढलानों पर कच्ची भट्टियां बनाने की कोई आवश्यकता नहीं रह गई थी। एक नए प्रकार की भट्टी दिखाई दी - तथाकथित भेड़िये के गड्ढे, जो जमीन में खोदे गए थे, और ब्लास्ट फर्नेस, जो जमीन से ऊपर थे। वे मिट्टी से जुड़े पत्थरों से बने थे। डोमनिट्सा के आधार पर छेद में धौंकनी की एक ट्यूब डाली गई और भट्ठी को फुलाया जाने लगा। कोयला जल गया, और भट्ठी के चूल्हे में पहले से ही एक रोना था जिसे हम जानते थे। आमतौर पर, इसे बाहर निकालने के लिए, उन्होंने भट्ठी के तल पर कई पत्थरों को तोड़ दिया। तब वे फिर वहीं रखे गए, और भट्ठी कोयले और अयस्क से भर गई, और सब कुछ फिर से चलने लगा।
शब्द "डोमनित्सा" स्वयं स्लाव शब्द "दमुती" से आया है, जिसका अर्थ है "उड़ाना"। "अभिमानी" (फुलाया हुआ) और "धुआँ" शब्द एक ही शब्द से आए हैं। ब्लास्ट फर्नेस को अंग्रेजी में ब्लास्ट फर्नेस कहा जाता है, जैसे रूसी में, ब्लास्ट फर्नेस। और फ्रेंच और जर्मन में, इन स्टोवों को हाई (जर्मन में होचोफेन और फ्रेंच में हौट फोरन्यू) कहा जाता है।
डोमिनिका अधिक से अधिक हो गई। फ़र्स की उत्पादकता में वृद्धि हुई; कोयला अधिक गर्म हुआ, और लोहा कार्बन से संतृप्त था।
जब पटाखा भट्टी से हटाया गया, तो पिघला हुआ कच्चा लोहा भी डाला गया - 2% से अधिक कार्बन युक्त लोहा और कम तापमान पर पिघल रहा था। ठोस रूप में, कच्चा लोहा जाली नहीं हो सकता है, यह हथौड़े से एक झटके से टुकड़ों में बिखर जाता है। इसलिए, कच्चा लोहा, स्लैग की तरह, शुरू में एक अपशिष्ट उत्पाद माना जाता था। अंग्रेजों ने इसे "पिग आयरन" - पिग आयरन भी कहा। केवल बाद में धातु विज्ञानियों ने महसूस किया कि तरल लोहे को सांचों में डाला जा सकता है और विभिन्न उत्पाद, जैसे कि तोप के गोले, इससे प्राप्त किए जा सकते हैं।
XIV-XV सदियों तक। पिग आयरन का उत्पादन करने वाली ब्लास्ट फर्नेस ने उद्योग में तेजी से प्रवेश किया। उनकी ऊंचाई 3 मीटर या उससे अधिक तक पहुंच गई, उन्होंने फाउंड्री आयरन को पिघलाया, जिससे न केवल कोर डाले गए, बल्कि स्वयं तोपें भी डाली गईं।
ब्लास्ट फर्नेस से ब्लास्ट फर्नेस में वास्तविक मोड़ केवल 18 वीं शताब्दी के 80 के दशक में हुआ था, जब डेमिडोव के क्लर्कों में से एक को ब्लास्ट फर्नेस में एक नोजल के माध्यम से नहीं, बल्कि दो के माध्यम से उड़ाने का विचार आया था। उन्हें चूल्हा के दोनों ओर। डाउन और आउट परेशानी शुरू! नोजल, या लांस (जैसा कि उन्हें अब कहा जाता है) की संख्या बढ़ी, विस्फोट अधिक से अधिक समान हो गया, चूल्हा का व्यास बढ़ गया, और भट्टियों की उत्पादकता में वृद्धि हुई।
दो और खोजों ने विस्फोट-भट्ठी उत्पादन के विकास को बहुत प्रभावित किया। कई वर्षों तक ब्लास्ट फर्नेस को चारकोल से ईंधन दिया जाता था। लकड़ी से कोयला जलाने के लिए समर्पित एक पूरा उद्योग था। नतीजतन, इंग्लैंड में जंगलों को इस हद तक काट दिया गया कि रानी द्वारा लोहे और इस्पात उद्योग की जरूरतों के लिए जंगल के विनाश को रोकने के लिए एक विशेष फरमान जारी किया गया। उसके बाद, अंग्रेजी धातु विज्ञान में तेजी से गिरावट शुरू हुई। ब्रिटेन को विदेशों से मुख्य रूप से रूस से कच्चा लोहा आयात करने के लिए मजबूर होना पड़ा। यह 18 वीं शताब्दी के मध्य तक जारी रहा, जब अब्राहम डर्बी ने कोयले से कोक प्राप्त करने का एक तरीका खोजा, जिसके भंडार इंग्लैंड में बहुत बड़े हैं। ब्लास्ट फर्नेस के लिए कोक मुख्य ईंधन बन गया।
कोक का आविष्कार डैड डुडले की किंवदंती से जुड़ा है, जिन्होंने कथित तौर पर डर्बी से बहुत पहले 16 वीं शताब्दी में कोकिंग का आविष्कार किया था। लेकिन चारकोल निर्माता अपनी आय के लिए डरते थे और सहमत होने पर आविष्कारक को मार डाला।
1829 में, क्लेड प्लांट (स्कॉटलैंड) में जे। निल्सन ने पहली बार ब्लास्ट फर्नेस में गर्म हवा को उड़ाया। इस नवाचार ने भट्टियों की उत्पादकता में वृद्धि की और नाटकीय रूप से ईंधन की खपत को कम किया।
ब्लास्ट फर्नेस प्रक्रिया में अंतिम महत्वपूर्ण सुधार आज पहले ही हो चुका है। इसका सार कोक के हिस्से को सस्ते प्राकृतिक गैस से बदलना है।
Bulat . क्या है
दमास्क स्टील और दमिश्क स्टील दोनों ही साधारण अलोयड स्टील से रासायनिक संरचना में भिन्न नहीं हैं। यह कार्बन के साथ लोहा है। लेकिन साधारण कार्बन स्टील के विपरीत, जामदानी स्टील में बहुत अधिक कठोरता और लोच होती है, साथ ही साथ असाधारण तीक्ष्णता का ब्लेड देने की क्षमता भी होती है।
जामदानी स्टील के रहस्य ने कई सदियों और देशों के धातुकर्मियों को परेशान किया। क्या केवल तरीके और व्यंजन पेश नहीं किए गए थे! लोहे में कीमती पत्थर, हाथी दांत मिलाए गए। सबसे सरल (और कभी-कभी सबसे भयानक) "प्रौद्योगिकियां" का आविष्कार किया गया था। सबसे पुराने सुझावों में से एक: सख्त करने के लिए, ब्लेड को पानी में नहीं, बल्कि एक मांसल दास के शरीर में डुबोएं - ताकि उसकी ताकत स्टील में बदल जाए।
पिछली शताब्दी के पूर्वार्ध में, उल्लेखनीय रूसी धातुविद् पी.पी. एनोसोव ने डैमस्क स्टील के रहस्य को उजागर करने में कामयाबी हासिल की। उसने सबसे शुद्ध फ्लैश आयरन लिया और उसे चारकोल भट्टी में एक खुले क्रूसिबल में रखा। लोहा, पिघलना, कार्बन से संतृप्त था, क्रिस्टलीय डोलोमाइट से लावा के साथ कवर किया गया था, कभी-कभी शुद्ध लोहे के पैमाने के साथ। इस स्लैग के तहत, इसे ऑक्सीजन, सल्फर, फास्फोरस और सिलिकॉन से बहुत तीव्रता से मुक्त किया गया था। लेकिन वह केवल आधी लड़ाई थी। स्टील को यथासंभव शांत और धीरे-धीरे ठंडा करना भी आवश्यक था, ताकि क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया के दौरान, एक शाखित संरचना के बड़े क्रिस्टल, तथाकथित डेन्ड्राइट, पहले बन सकें। गर्म कोयले से भरे चूल्हे में ठंडक चली गई। इसके बाद कुशल फोर्जिंग की गई, जिससे परिणामी संरचना में गड़बड़ी नहीं होनी चाहिए थी। एक अन्य रूसी धातुकर्मी, डी.के. चेर्नोव ने बाद में डैमस्क स्टील के अद्वितीय गुणों की उत्पत्ति की व्याख्या की, उन्हें संरचना के साथ जोड़ा। डेंड्राइट्स में अपवर्तकता होती है लेकिन अपेक्षाकृत नरम स्टील होती है, और उनकी "शाखाओं" के बीच की जगह अधिक कार्बन-संतृप्त, और इसलिए कठिन स्टील के साथ धातु के जमने की प्रक्रिया में भर जाती है। इसलिए एक ही समय में अधिक कठोरता और अधिक चिपचिपाहट। फोर्जिंग के दौरान, यह स्टील "हाइब्रिड" नष्ट नहीं होता है, इसकी वृक्ष संरचना संरक्षित होती है, लेकिन केवल एक सीधी रेखा से यह एक ज़िगज़ैग में बदल जाती है। ड्राइंग की विशेषताएं काफी हद तक लोहार के कौशल पर वार की ताकत और दिशा पर निर्भर करती हैं।
पुरातनता का दमिश्क स्टील एक ही जामदानी स्टील है, लेकिन बाद में इसे कई स्टील के तारों या स्ट्रिप्स से वेल्डिंग द्वारा प्राप्त स्टील कहा जाता था। तारों को विभिन्न कार्बन सामग्री वाले स्टील्स से बनाया गया था, इसलिए जामदानी स्टील के समान गुण। मध्य युग में, इस तरह के स्टील को बनाने की कला अपने सबसे बड़े विकास पर पहुंच गई। एक जापानी ब्लेड ज्ञात है, जिसकी संरचना में लगभग 4 मिलियन सूक्ष्म रूप से पतले स्टील के धागे पाए गए थे। स्वाभाविक रूप से, दमिश्क स्टील से हथियार बनाने की प्रक्रिया जामदानी कृपाण बनाने की प्रक्रिया से भी अधिक श्रमसाध्य है।
हमारा संसाधन किस लिए है?
हमारी साइट का मुख्य लक्ष्य उन विद्यार्थियों और छात्रों की मदद करना है, जिन्हें किसी विशेष कार्य को हल करने में कठिनाई होती है, या जो स्कूल के विषय से चूक गए हैं। साथ ही, हमारा संसाधन उन छात्रों के माता-पिता की सहायता के लिए आएगा, जिन्हें अपने बच्चों के गृहकार्य की जाँच करने में कठिनाइयों का सामना करना पड़ रहा है।
हमारे संसाधन पर आप सभी शैक्षणिक विषयों में पहली से 11वीं तक किसी भी कक्षा के लिए तैयार गृहकार्य पा सकते हैं। उदाहरण के लिए, आप गणित, विदेशी भाषाओं, भौतिकी, जीव विज्ञान, साहित्य आदि में GDZ पा सकते हैं। ऐसा करने के लिए, आपको बस वांछित वर्ग, आवश्यक विषय और उपयुक्त लेखकों की GDZ समाधान पुस्तकों का चयन करने की आवश्यकता है, जिसके बाद आपको आवश्यक अनुभाग खोजने और कार्य का उत्तर प्राप्त करने की आवश्यकता है। GDZ आपको छात्र को घर पर दिए गए कार्य को जल्दी से जांचने की अनुमति देता है, साथ ही बच्चे को नियंत्रण के लिए तैयार करता है।
होमवर्क के लिए ए कैसे प्राप्त करें?
ऐसा करने के लिए, आपको हमारे संसाधन पर जाना होगा, जिसमें स्कूली पाठ्यक्रम के सभी विषयों में तैयार होमवर्क शामिल है। उसी समय, आपको GDZ में त्रुटियों, टाइपो और अन्य कमियों के बारे में चिंता करने की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि हमारे साथ पोस्ट किए गए सभी मैनुअल अनुभवी विशेषज्ञों द्वारा जांचे गए थे। होमवर्क असाइनमेंट के सभी उत्तर सही हैं, इसलिए हम विश्वास के साथ कह सकते हैं कि उनमें से किसी के लिए आपको 5-कू मिलेगा! लेकिन आपको अपनी नोटबुक में सब कुछ बिना सोचे-समझे फिर से नहीं लिखना चाहिए, इसके विपरीत, आपको कार्यों को स्वयं करने की आवश्यकता है, फिर उन्हें GDZ की मदद से जांचें और उसके बाद ही उन्हें एक साफ कॉपी में फिर से लिखें। यह आपको आवश्यक ज्ञान और उच्च अंक प्राप्त करने की अनुमति देगा।
जीडीजेड ऑनलाइन
अब किसी को GDZ तक पहुँचने में कोई समस्या नहीं है, क्योंकि हमारा इंटरनेट संसाधन सभी आधुनिक उपकरणों के लिए अनुकूलित है: पीसी, लैपटॉप, टैबलेट और स्मार्टफोन जिनके पास इंटरनेट का उपयोग है। अब, अवकाश के समय भी, आप अपने फोन से हमारी वेबसाइट पर जा सकते हैं और किसी भी कार्य का उत्तर ढूंढ सकते हैं। सुविधाजनक नेविगेशन और साइट का तेज़ लोडिंग आपको GDZ को यथासंभव जल्दी और आराम से खोजने और देखने की अनुमति देता है। हमारे संसाधन तक पहुंच मुफ्त है, जबकि पंजीकरण बहुत तेज है।
GDZ नया कार्यक्रम
स्कूल पाठ्यक्रम समय-समय पर बदलता रहता है, इसलिए छात्रों को लगातार नए शिक्षण सहायक सामग्री, पाठ्यपुस्तकें और GDZ की आवश्यकता होती है। हमारे विशेषज्ञ लगातार नवाचारों की निगरानी करते हैं और उनके कार्यान्वयन के बाद, तुरंत नई पाठ्यपुस्तकें और जीडीजेड को संसाधन पर पोस्ट करते हैं ताकि उपयोगकर्ताओं के पास नवीनतम संस्करण हों। हमारा संसाधन स्कूली बच्चों के लिए एक तरह का पुस्तकालय है, जो किसी भी छात्र को सफल अध्ययन के लिए आवश्यक होता है। लगभग हर साल, स्कूली पाठ्यक्रम अधिक कठिन हो जाता है, जबकि नए विषय और सामग्री पेश की जाती हैं। सीखना अधिक कठिन होता जा रहा है, लेकिन हमारी साइट आपको माता-पिता और छात्रों के जीवन को सरल बनाने की अनुमति देती है।
छात्रों के लिए सहायता
हम छात्रों के कठिन व्यस्त जीवन के बारे में नहीं भूलते हैं। प्रत्येक नया शैक्षणिक वर्ष ज्ञान के मामले में बार उठाता है, इसलिए सभी छात्र इतने अधिक भार का सामना करने में सक्षम नहीं होते हैं। लंबी कक्षाएं, विभिन्न निबंध, प्रयोगशाला और शोध छात्रों के लगभग सभी खाली समय पर कब्जा कर लेते हैं। हमारी साइट की मदद से कोई भी छात्र अपने दैनिक जीवन को आसान बना सकता है। ऐसा करने के लिए, लगभग हर दिन हमारे विशेषज्ञ पोर्टल पर नए काम करते हैं। अब छात्र किसी भी कार्य के लिए और मुफ्त में हमारी चीट शीट पा सकते हैं।
अब आपको प्रतिदिन बड़ी संख्या में पाठ्यपुस्तकें स्कूल ले जाने की आवश्यकता नहीं है
स्कूली बच्चों की देखभाल के लिए, हमारे विशेषज्ञों ने स्कूल पाठ्यक्रम की सभी पाठ्यपुस्तकों को सार्वजनिक डोमेन में साइट पर पोस्ट कर दिया है। इसलिए, आज कोई भी छात्र या अभिभावक उनका उपयोग कर सकते हैं, और भारी पाठ्यपुस्तकों को स्कूल ले जाने के कारण छात्रों को अब हर दिन अपनी पीठ थपथपाने की आवश्यकता नहीं है। आपके टैबलेट, फोन और अन्य आधुनिक उपकरण पर आवश्यक पाठ्यपुस्तकें डाउनलोड करने के लिए पर्याप्त है, और पाठ्यपुस्तकें हमेशा आपके साथ कहीं भी रहेंगी। उन्हें सीधे साइट पर ऑनलाइन भी पढ़ा जा सकता है - यह बहुत ही आरामदायक, तेज़ और पूरी तरह से मुफ़्त है।
तैयार स्कूल निबंध
यदि आपको अचानक किसी पुस्तक के बारे में निबंध लिखने की आवश्यकता होती है, तो याद रखें कि हमारी वेबसाइट पर आप हमेशा बड़ी संख्या में तैयार स्कूल निबंध पा सकते हैं जो शब्द मास्टर्स द्वारा लिखे गए थे और शिक्षकों द्वारा अनुमोदित थे। हर दिन हम निबंधों की सूची का विस्तार करते हैं, कई विषयों पर नए निबंध लिखते हैं और उपयोगकर्ताओं की सिफारिशों को ध्यान में रखते हैं। यह हमें सभी छात्रों की दैनिक जरूरतों को पूरा करने की अनुमति देता है।
स्व-लेखन निबंधों के लिए, हमने संक्षिप्त कार्य प्रदान किए हैं, उन्हें साइट पर देखा और डाउनलोड भी किया जा सकता है। उनमें स्कूली साहित्यिक कार्यों का मुख्य अर्थ है, जो पुस्तकों के अध्ययन को काफी कम कर देता है और छात्र की ताकत को बचाता है, जो उसके लिए अन्य विषयों का अध्ययन करने के लिए आवश्यक है।
विभिन्न विषयों पर प्रस्तुतियाँ
यदि आपको तत्काल किसी विशिष्ट विषय पर स्कूल प्रस्तुतिकरण करने की आवश्यकता है जिसके बारे में आप कुछ भी नहीं जानते हैं, तो आप हमारी वेबसाइट की सहायता से इसे कर सकते हैं। अब आपको छवियों, तस्वीरों, मुद्रित जानकारी और विशेषज्ञों के साथ विषय पर परामर्श आदि खोजने में बहुत समय नहीं लगाना चाहिए, क्योंकि हमारा संसाधन किसी भी विषय पर मल्टीमीडिया सामग्री के साथ उच्च गुणवत्ता वाली प्रस्तुतियाँ बनाता है। हमारे विशेषज्ञों ने साइट पर बड़ी संख्या में लेखक की प्रस्तुतियाँ पोस्ट की हैं जिन्हें मुफ्त में देखा और डाउनलोड किया जा सकता है। इसलिए, प्रशिक्षण आपके लिए अधिक जानकारीपूर्ण और आरामदायक होगा, क्योंकि आपके पास आराम और अन्य विषयों के लिए अधिक समय होगा।
हमारे फायदे:
* पुस्तकों और GDZ का बड़ा डेटाबेस;
* सामग्री दैनिक अद्यतन की जाती है;
* किसी भी आधुनिक गैजेट से एक्सेस;
* हम उपयोगकर्ताओं की इच्छाओं को ध्यान में रखते हैं;
* विद्यार्थियों, छात्रों और अभिभावकों के जीवन को अधिक स्वतंत्र और आनंदमय बनाएं।
हम अपने उपयोगकर्ताओं के जीवन को अधिक आरामदायक और लापरवाह बनाने के लिए अपने संसाधनों में लगातार सुधार कर रहे हैं। gdz.host की मदद से, आप एक उत्कृष्ट छात्र होंगे, इसलिए आपके पास वयस्कता में बहुत संभावनाएं होंगी। परिणामस्वरूप, आपके माता-पिता को आप पर गर्व होगा क्योंकि आप सभी लोगों के लिए एक अच्छे उदाहरण होंगे।
कई सहस्राब्दी पहले, हमारे ग्रह के विभिन्न हिस्सों में रहने वाले लोग, लगभग एक ही समय में, देशी धातुओं से परिचित हो गए थे। साथ परिचित लोहाबाद की अवधि के अंतर्गत आता है। कुछ राष्ट्रों ने इसे पहले प्राप्त करना सीखा, और कुछ ने बहुत बाद में। तथ्य यह है कि देशी लोहा प्रकृति में लगभग कभी नहीं पाया जाता है। यह माना जाता है कि मानव के हाथों में गिरा पहला लोहा उल्कापिंड का था। लोहे का पहला उल्लेख लगभग 5 हजार साल पहले हुआ था, जब इसका मूल्य देशी सोने से अधिक था, जो लोहे के उत्पादों के लिए एक सेटिंग के रूप में काम करता था।
ऐतिहासिक तथ्यों के अनुसार, आधुनिक आर्मेनिया के क्षेत्र में रहने वाली जनजातियां पहले से ही तीसरी सहस्राब्दी ईसा पूर्व की शुरुआत में लोहा प्राप्त करने में सक्षम थीं। मिस्र और प्राचीन ग्रीस में, दूसरे में लोहा प्राप्त किया गया था, और चीन में - पहली सहस्राब्दी ईसा पूर्व के मध्य में। इ। तांबे और टिन जैसी देशी धातुओं के इन राज्यों के छोटे भंडार ने नई धातुओं की खोज के लिए एक प्रोत्साहन के रूप में कार्य किया। और अमेरिका में, तांबे के सबसे बड़े भंडार में समृद्ध, महाद्वीप पर यूरोपीय लोगों के आगमन के साथ ही लोहे का खनन शुरू हुआ। इसके विपरीत, अफ्रीकी जनजातियों ने तांबे के युग को दरकिनार करते हुए तुरंत लौह युग में कदम रखा।
सच है, लोहे को निकालने की प्रक्रिया तांबे की तुलना में बहुत अधिक जटिल थी। प्राचीन आचार्यों के पास इतना उच्च तापमान प्राप्त करने का कोई तरीका नहीं था जिस पर लोहा पिघलना शुरू हो गया। 
पहली सहस्राब्दी ईसा पूर्व में ही कच्चे लोहे को कम करने की विधि सामने आई थी और इसका व्यापक रूप से हथियारों, औजारों और विभिन्न उपकरणों के निर्माण में उपयोग किया जाता था, क्योंकि यह उस समय ज्ञात सबसे मजबूत धातु थी। प्रारंभ में, धातु के लोहे को अच्छी तरह हवादार स्थानों में कोयले के साथ गर्म करके लौह अयस्कों से खनन किया जाता था। प्रारंभ में, ऐसा लोहा स्पंजी, भंगुर होता था और इसमें बहुत अधिक धातुमल होता था। यह नोट किया गया था कि धात्विक लोहे को गलनांक पर लाए बिना प्राप्त किया जा सकता है, केवल अधिक ईंधन होना चाहिए और यह तांबे को गलाने की तुलना में बेहतर गुणवत्ता का होना चाहिए, लेकिन यह बहुत "गर्म" होना चाहिए। यह सब अतिरिक्त पिघलने की स्थिति और एक विशेष भट्ठी डिजाइन की आवश्यकता है।
लोहे के उत्पादन की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम फोर्ज का आविष्कार था, जो आग रोक सामग्री के साथ अंदर खड़ा था, और ऊपर से खुला था। 
इस पद्धति के लिए धन्यवाद, लोहा बेहतर गुणवत्ता का निकला। धातु की आगे की प्रक्रिया फोर्ज में हुई, जहां भट्ठी में गर्म धातु को हथौड़े के वार से उपचारित किया गया ताकि स्लैग से छुटकारा मिल सके, जिसके बाद संतोषजनक गुणवत्ता का लोहा प्राप्त किया गया। कई शताब्दियों के लिए फोर्जिंग धातु प्रसंस्करण का मुख्य प्रकार बन गया है, और लोहार एक महत्वपूर्ण उद्योग है।
इसकी कोमलता के कारण लोहे को उसके शुद्ध रूप में उपयोग करना कठिन था; कार्बन के साथ लोहे की मिश्र धातु ने व्यावहारिक महत्व प्राप्त किया। यदि लोहे में 1.7% तक कार्बन होता, तो स्टील प्राप्त होता, और लोहे ने कठोर होने की क्षमता हासिल कर ली। सबसे पहले, उपकरण को लाल-गर्म गर्म किया गया, और फिर पानी में डुबोया गया, जिसके बाद उत्कृष्ट काटने के गुणों के साथ यह बहुत कठोर हो गया। बहुत जल्द, सबसे सुलभ और सस्ती सामग्री में से एक के रूप में, लोहे ने मानव गतिविधि के सभी क्षेत्रों में प्रवेश किया और मानव विकास के इतिहास में एक बड़ी क्रांति की।
लौह मिश्र धातु
यह कमोबेश अच्छी तरह से जाना जाता है कि जिस सामग्री को आमतौर पर लोहा कहा जाता है, वह सरलतम मामले में भी, कार्बन के साथ एक रासायनिक तत्व के रूप में लोहे का एक मिश्र धातु है। 0.3% से कम कार्बन सांद्रता पर, एक नरम नमनीय दुर्दम्य धातु प्राप्त होती है, जिसके पीछे इसके मुख्य घटक, लोहे का नाम दिया जाता है। लोहे का एक विचार जिसे हमारे पूर्वजों ने निपटाया था, अब नाखून के यांत्रिक गुणों की जांच करके प्राप्त किया जा सकता है।
0.3% से अधिक लेकिन 2.14% से कम कार्बन सांद्रता पर, मिश्र धातु को स्टील कहा जाता है। अपने मूल रूप में, स्टील अपने गुणों में लोहे जैसा दिखता है, लेकिन, इसके विपरीत, इसे कठोर किया जा सकता है - अचानक ठंडा होने पर, स्टील अधिक कठोरता प्राप्त करता है - एक उल्लेखनीय लाभ, हालांकि, उसी सख्त के दौरान प्राप्त भंगुरता से लगभग पूरी तरह से नकारा जाता है।
अंत में, 2.14% से अधिक कार्बन सांद्रता पर, हमें कच्चा लोहा मिलता है। भंगुर, फ्यूसिबल, कास्टिंग के लिए उपयुक्त, लेकिन फोर्जिंग, धातु के लिए उपयुक्त नहीं है।
उभरती हुई लौह धातु विज्ञान में पहला कदम लोहे को ऑक्साइड से कम करके प्राप्त करना था। अयस्क को चारकोल के साथ मिलाकर भट्टी में डाल दिया गया। कोयले को जलाने से बने उच्च तापमान पर, कार्बन न केवल वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ, बल्कि लोहे के परमाणुओं से भी जुड़ा हुआ था।
भट्ठी में कोयले के जलने के बाद, तथाकथित क्रिट्ज़ बना रहा - कम लोहे के मिश्रण के साथ पदार्थ की एक गांठ। फिर कृत्सा को फिर से गरम किया गया और फोर्जिंग के अधीन किया गया, जिससे लोहे को स्लैग से बाहर निकाला गया। लौह धातु विज्ञान में लंबे समय तक, यह फोर्जिंग था जो तकनीकी प्रक्रिया का मुख्य तत्व था, और इसके अलावा, यह उत्पाद को आकार देने से जुड़ी आखिरी चीज थी। सामग्री ही जाली थी।
बाद वाले को कार्बराइज़ करके तैयार लोहे से स्टील बनाया गया था। उच्च तापमान और ऑक्सीजन की कमी पर, कार्बन, ऑक्सीकरण के लिए समय नहीं होने पर, लोहे को संसेचित करता है। जितना अधिक कार्बन था, सख्त होने के बाद स्टील उतना ही सख्त था।
जैसा कि आप देख सकते हैं, ऊपर सूचीबद्ध किसी भी मिश्र धातु में लोच जैसी संपत्ति नहीं है। एक लौह मिश्र धातु इस गुण को तभी प्राप्त कर सकता है जब उसमें एक स्पष्ट क्रिस्टलीय संरचना दिखाई दे, जो उदाहरण के लिए, पिघल से जमने की प्रक्रिया में होती है। प्राचीन धातुकर्मियों की समस्या यह थी कि वे लोहे को पिघला नहीं सकते थे। ऐसा करने के लिए, आपको इसे 1540 डिग्री तक गर्म करने की आवश्यकता है, जबकि पुरातनता की तकनीकों ने 1000-1300 डिग्री के तापमान तक पहुंचना संभव बना दिया है। 19 वीं शताब्दी के मध्य तक, केवल कच्चा लोहा को तरल अवस्था में पिघलाना संभव माना जाता था, क्योंकि कार्बन की बढ़ती सांद्रता के साथ लोहे की मिश्र धातुओं की फ्यूज़िबिलिटी बढ़ जाती है।
इस प्रकार, न तो लोहा और न ही स्टील अपने आप में हथियार बनाने के लिए उपयुक्त थे। शुद्ध लोहे से बने उपकरण और औजार बहुत नरम होते थे, और शुद्ध स्टील से बने उपकरण बहुत भंगुर होते थे। इसलिए, उदाहरण के लिए, तलवार बनाने के लिए, दो लोहे की प्लेटों से एक सैंडविच बनाना आवश्यक था, जिसके बीच में एक स्टील की प्लेट रखी गई थी। तेज करते समय, नरम लोहा जमीन था और एक स्टील काटने वाला किनारा दिखाई दिया।
विभिन्न यांत्रिक गुणों के साथ कई परतों से वेल्डेड ऐसे हथियारों को वेल्डेड कहा जाता था। इस तकनीक के सामान्य नुकसान उत्पादों की अत्यधिक व्यापकता और अपर्याप्त ताकत थे। वेल्डेड तलवार वसंत नहीं कर सकती थी, जिसके परिणामस्वरूप जब यह एक दुर्गम बाधा से टकराती थी तो वह अनिवार्य रूप से टूट जाती थी या झुक जाती थी।
लोच की कमी ने वेल्डेड हथियारों की कमियों को समाप्त नहीं किया। उल्लिखित कमियों के अलावा, उदाहरण के लिए, इसे ठीक से तेज नहीं किया जा सका। लोहे को कोई भी तीखापन दिया जा सकता था (हालाँकि इसे भयानक गति से पीस दिया गया था), लेकिन लोहे की नरम धार लगभग तुरंत ही सुस्त हो गई थी। स्टील तेज नहीं करना चाहता था - काटने का किनारा टूट गया। यहां पेंसिल के साथ एक पूर्ण सादृश्य है - एक नरम सीसा को बहुत तेज बनाना आसान है, लेकिन यह तुरंत सुस्त हो जाएगा, और आप इसे एक कठिन लीड में नहीं लाएंगे - यह दस बार टूट जाएगा। इसलिए, रेजर को लोहे से बनाया जाना था और रोजाना फिर से तेज करना पड़ता था।
सामान्य तौर पर, वेल्डेड हथियार टेबल चाकू के तीखेपन से अधिक नहीं होते थे। अकेले इस परिस्थिति को संतोषजनक काटने के गुण देने के लिए इसे बड़े पैमाने पर बनाने की आवश्यकता थी।
वेल्डिंग तकनीक के ढांचे के भीतर तीखेपन और कठोरता के संयोजन को प्राप्त करने की अनुमति देने वाला एकमात्र उपाय उत्पाद को तेज करने के बाद सख्त करना था। यह विधि तब लागू होती थी जब स्टील की कटिंग एज को केवल लोहे के बट पर वेल्ड किया जाता था, और लोहे के "सैंडविच" में संलग्न नहीं किया जाता था। या, ब्लेड को तेज करने के बाद कठोर किया जा सकता है, जिसमें लोहे के कोर को बाहर की तरफ स्टील से बांधा जाता है।
इस पद्धति का नुकसान यह था कि तेज करना केवल एक बार संभव था। जब एक स्टील का ब्लेड दाँतेदार और कुंद हो गया, तो पूरे ब्लेड को फिर से लगाना पड़ा।
फिर भी, यह वेल्डिंग तकनीक का विकास था - इसकी सभी कमियों के बावजूद - जिसने मानव गतिविधि के सभी क्षेत्रों में एक वास्तविक क्रांति की और उत्पादक शक्तियों में भारी वृद्धि हुई। वेल्डेड बंदूकें काफी कार्यात्मक थीं और इसके अलावा, सार्वजनिक रूप से उपलब्ध थीं। यह केवल उनके प्रसार के साथ था कि पत्थर के औजारों को अंततः हटा दिया गया था, और धातु की उम्र शुरू हुई थी।
लोहे के औजारों ने निर्णायक रूप से मनुष्य की व्यावहारिक संभावनाओं का विस्तार किया। उदाहरण के लिए, लॉग से कटे हुए घरों का निर्माण करना संभव हो गया - आखिरकार, एक लोहे की कुल्हाड़ी एक पेड़ को तांबे की तरह तीन बार नहीं, बल्कि एक पत्थर की तुलना में 10 गुना तेज गिरा। पत्थर का निर्माण भी व्यापक हो गया। स्वाभाविक रूप से, इसका उपयोग कांस्य युग में भी किया गया था, लेकिन अपेक्षाकृत नरम और महंगी धातु की बड़ी खपत ने ऐसे प्रयोगों को निर्णायक रूप से सीमित कर दिया। किसानों की संभावनाओं का भी काफी विस्तार हुआ है।
अनातोलिया के लोगों ने पहली बार लोहे को संसाधित करना सीखा। प्राचीन ग्रीक परंपरा में खलीब के लोगों को लोहे का खोजकर्ता माना जाता था, जिनके लिए स्थिर अभिव्यक्ति "लोहे के पिता" का इस्तेमाल साहित्य में किया जाता था, और लोगों का नाम ग्रीक शब्द Χάλυβας ("लोहा") से आता है।
लौह क्रांति पहली सहस्राब्दी ईसा पूर्व के मोड़ पर शुरू हुई। इ। असीरिया में। 8वीं शताब्दी ईसा पूर्व से ई वेल्डेड लोहा तीसरी शताब्दी ईसा पूर्व में यूरोप में तेजी से फैलने लगा। इ। चीन और गॉल में विस्थापित कांस्य, दूसरी शताब्दी ईस्वी में जर्मनी में दिखाई दिया, और 6 वीं शताब्दी ईस्वी में यह पहले से ही स्कैंडिनेविया और भविष्य के रूस के क्षेत्र में रहने वाली जनजातियों के बीच व्यापक रूप से उपयोग किया गया था। जापान में लौह युग 8वीं शताब्दी ई. में ही आया था।
धातुकर्मी केवल 19वीं शताब्दी में तरल लोहे को देखने में सक्षम थे, हालांकि, लौह धातु विज्ञान की शुरुआत में भी - पहली सहस्राब्दी ईसा पूर्व की शुरुआत में - भारतीय कारीगर लोहे को पिघलाए बिना लोचदार स्टील प्राप्त करने की समस्या को हल करने में कामयाब रहे। इस तरह के स्टील को बुलट कहा जाता था, लेकिन निर्माण की जटिलता और दुनिया के अधिकांश हिस्सों में आवश्यक सामग्री की कमी के कारण, यह स्टील लंबे समय तक एक भारतीय रहस्य बना रहा।
लोचदार स्टील प्राप्त करने का एक अधिक तकनीकी तरीका, जिसे विशेष रूप से शुद्ध अयस्क, या ग्रेफाइट, या विशेष भट्टियों की आवश्यकता नहीं थी, दूसरी शताब्दी ईस्वी में चीन में पाया गया था। स्टील को कई बार रिफोर्ज किया गया था, प्रत्येक फोर्जिंग ने खाली को आधा में मोड़ दिया, जिसके परिणामस्वरूप दमिश्क नामक एक उत्कृष्ट हथियार सामग्री प्राप्त हुई, जिसमें से, विशेष रूप से, प्रसिद्ध जापानी कटाना बनाए गए थे।
सबसे पहले, यह कहा जाना चाहिए कि 18 वीं शताब्दी तक, समावेशी, कोयले का व्यावहारिक रूप से धातु विज्ञान में उपयोग नहीं किया गया था - उत्पाद की गुणवत्ता के लिए हानिकारक अशुद्धियों की उच्च सामग्री के कारण, मुख्य रूप से सल्फर। चीन में 11वीं शताब्दी से और इंग्लैंड में 17वीं शताब्दी से, हालांकि, कोयले का उपयोग पोखर भट्टियों में कच्चा लोहा निकालने के लिए किया जाने लगा, लेकिन इससे लकड़ी का कोयला में केवल एक छोटी सी बचत प्राप्त करना संभव हो पाया - अधिकांश ईंधन खर्च किया गया था। गलाने पर, जहां कोयले और अयस्क के बीच संपर्क को बाहर करना असंभव था।
उस समय धातु विज्ञान में ईंधन की खपत पहले से ही बहुत अधिक थी - ब्लास्ट फर्नेस ने प्रति घंटे कोयले का एक कार्टलोड खा लिया। चारकोल एक रणनीतिक संसाधन बन गया है। यह स्वीडन और फिनलैंड में ही लकड़ी की प्रचुरता थी, जो कि इसके अंतर्गत आता है, जिसने स्वीडन को इस तरह के पैमाने पर उत्पादन का विस्तार करने की इजाजत दी। अंग्रेजों, जिनके पास कम जंगल थे (और यहां तक कि वे भी बेड़े की जरूरतों के लिए आरक्षित थे) को स्वीडन में लोहा खरीदने के लिए मजबूर किया गया जब तक कि उन्होंने कोयले का उपयोग करना नहीं सीखा।
धातु प्रसंस्करण
लोहे के उत्पादों के उत्पादन को व्यवस्थित करने का पहला रूप शौकिया लोहार था। साधारण किसान, जो अपने खाली समय में भूमि की खेती से, इस तरह के शिल्प में व्यापार करते थे। इस तरह के लोहार ने खुद को "अयस्क" (एक जंग खाए हुए दलदल या लाल रेत) में पाया, खुद कोयला जलाया, खुद लोहा पिघलाया, खुद जाली बनाई, खुद को संसाधित किया।
इस स्तर पर मास्टर का कौशल स्वाभाविक रूप से सरलतम रूप के उत्पादों को बनाने तक सीमित था। उनके औजारों में धौंकनी, एक पत्थर का हथौड़ा और निहाई और एक ग्राइंडस्टोन शामिल थे। लोहे के औजार पत्थर की सहायता से बनाए जाते थे।
यदि आस-पास खनन के लिए उपयुक्त अयस्क भंडार होते, तो पूरे गाँव को लोहे के उत्पादन में लगाया जा सकता था, लेकिन यह तभी संभव था जब उत्पादों के लाभदायक विपणन के लिए एक स्थिर अवसर हो, जो व्यावहारिक रूप से बर्बर परिस्थितियों में नहीं हो सकता था।
यदि, उदाहरण के लिए, 1000 लोगों की एक जनजाति के लिए एक दर्जन लोहे के उत्पादक थे, जिनमें से प्रत्येक एक वर्ष में दो पनीर भट्टियों का निर्माण करेगा, तो उनके मजदूरों ने प्रति व्यक्ति केवल 200 ग्राम के लोहे के उत्पादों की एकाग्रता सुनिश्चित की। और एक साल में नहीं, बल्कि सामान्य तौर पर।
यह आंकड़ा, बेशक, बहुत अनुमानित है, लेकिन तथ्य यह है कि, इस तरह से लोहे का उत्पादन करके, सबसे सरल हथियारों और सबसे आवश्यक उपकरणों की सभी जरूरतों को पूरी तरह से अपने खर्च पर पूरा करना संभव नहीं है। कुल्हाड़ी पत्थर, कीलों और हल से लकड़ी से बनती रही। नेताओं के लिए भी धातु कवच दुर्गम रहा।
हमारे युग की शुरुआत में ब्रितानियों, जर्मनों और स्लावों की सबसे आदिम जनजातियों के पास इस स्तर का अवसर था। बाल्ट्स और फिन्स ने क्रूसेडर्स को पत्थर और हड्डी के हथियारों से लड़ा - और यह पहले से ही XII-XIII सदियों का निकला। बेशक, ये सभी लोग पहले से ही जानते थे कि लोहा कैसे बनाया जाता है, लेकिन वे अभी तक इसे आवश्यक मात्रा में प्राप्त नहीं कर सके।
लौह धातु विज्ञान के विकास में अगला चरण पेशेवर लोहार थे, जो अभी भी खुद धातु को गलाते थे, लेकिन अन्य पुरुषों को अक्सर लोहे की रेत निकालने और कोयले को जलाने के लिए भेजा जाता था - बदले में। इस स्तर पर, लोहार के पास आमतौर पर पहले से ही एक हथौड़ा सहायक और एक फोर्ज होता था जो किसी तरह सुसज्जित होता था।
लोहारों के आगमन के साथ, लोहे के उत्पादों की सांद्रता चार से पांच गुना बढ़ गई। अब प्रत्येक किसान परिवार को एक निजी चाकू और कुल्हाड़ी प्रदान की जा सकती थी। उत्पादों की गुणवत्ता भी बढ़ी। लोहार पेशेवर थे, एक नियम के रूप में, वे वेल्डिंग की तकनीक जानते थे और तार खींच सकते थे। सिद्धांत रूप में, ऐसा शिल्पकार दमिश्क भी प्राप्त कर सकता था यदि वह जानता था कि कैसे, लेकिन दमिश्क के हथियारों के उत्पादन के लिए इतनी मात्रा में लोहे की आवश्यकता होती है कि यह अभी तक बड़े पैमाने पर उत्पादन नहीं किया जा सकता है।
लौह आवधिक प्रणाली में परमाणु संख्या 26 के साथ एक रासायनिक तत्व है, जिसे प्रतीक Fe (lat. Ferrum) द्वारा दर्शाया गया है, जो पृथ्वी की पपड़ी में सबसे आम धातुओं में से एक है। साधारण पदार्थ लोहा उच्च रासायनिक प्रतिक्रिया के साथ एक चांदी-सफेद, निंदनीय धातु है: उच्च तापमान या हवा में उच्च आर्द्रता पर लोहा जल्दी से खराब हो जाता है। लोहा प्रकृति में अपने शुद्ध रूप में बहुत कम पाया जाता है। अक्सर मनुष्य द्वारा अन्य धातुओं और कार्बन के साथ मिश्र धातु बनाने के लिए उपयोग किया जाता है, यह स्टील का मुख्य घटक है। पृथ्वी की पपड़ी में लोहे की व्यापकता (4.65%, O, Si, Al के बाद चौथा स्थान) और विशिष्ट गुणों का संयोजन इसे मनुष्यों के लिए "नंबर 1 धातु" के रूप में महत्व देता है। यह भी माना जाता है कि लोहा पृथ्वी के अधिकांश भाग का निर्माण करता है।
स्लाव शब्द "लोहा" की उत्पत्ति के कई संस्करण हैं (बेलारूसी ज़ालेज़, बल्गेरियाई ज़ेलियाज़ो, यूक्रेनी ज़ालिज़ो, पोलिश ज़ेलाज़ो, स्लोवेनियाई ज़ेलेज़ो)। संस्करणों में से एक इस शब्द को संस्कृत "दया" से जोड़ता है, जिसका अर्थ है "धातु, अयस्क"। एक अन्य संस्करण स्लाव रूट "लेज़" शब्द में देखता है, जैसा कि "ब्लेड" शब्द में है (चूंकि लोहे का उपयोग मुख्य रूप से हथियार बनाने के लिए किया जाता था)। "जेली" शब्द और "मार्श अयस्क" की जिलेटिनस स्थिरता के बीच एक संबंध भी है, जिसमें से कुछ समय के लिए धातु का खनन किया गया था। प्राकृतिक आयरन कार्बोनेट (साइडराइट) का नाम लैट से आया है। साइडरियस - तारकीय; वास्तव में, लोगों के हाथों में गिरने वाला पहला लोहा उल्कापिंड मूल का था। शायद यह संयोग आकस्मिक नहीं है। विशेष रूप से, लोहे के लिए प्राचीन ग्रीक शब्द साइडरोस और लैटिन सिडस जिसका अर्थ है "तारा" एक सामान्य मूल होने की संभावना है।
स्थलमंडल में व्यापकता की दृष्टि से लोहा सभी तत्वों में चौथे स्थान पर तथा धातुओं में एल्युमिनियम के बाद दूसरे स्थान पर है। पृथ्वी की पपड़ी में इसका द्रव्यमान प्रतिशत 4.65% है। लोहा 300 से अधिक खनिजों का एक हिस्सा है, लेकिन कम से कम 16% लौह की सामग्री वाले अयस्क ही औद्योगिक महत्व के हैं: मैग्नेटाइट (चुंबकीय लौह अयस्क) - Fe3O4 (72.4% Fe), हेमेटाइट (लौह चमक या लाल लौह अयस्क) - Fe2O3 (70% Fe), भूरा लौह अयस्क (गोएथाइट, लिमोनाइट, आदि) जिसमें 66.1% Fe तक की लौह सामग्री होती है, लेकिन अधिक बार 30-55%।
लोहे का लंबे समय से प्रौद्योगिकी में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, और प्रकृति में इसके व्यापक वितरण के कारण नहीं, बल्कि इसके गुणों के कारण: यह प्लास्टिक है, आसानी से गर्म और ठंडे फोर्जिंग, मुद्रांकन और ड्राइंग के लिए उत्तरदायी है। हालांकि, शुद्ध लोहे में कम ताकत और रासायनिक प्रतिरोध होता है (यह नमी की उपस्थिति में हवा में ऑक्सीकरण करता है, अघुलनशील भूरे रंग के ढीले जंग से ढक जाता है)। इस वजह से, अपने शुद्ध रूप में, लोहे का व्यावहारिक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है। जिसे हम रोजमर्रा की जिंदगी में "लोहा" और "लोहा" उत्पाद कहते थे, वह वास्तव में कच्चा लोहा और स्टील - लौह-कार्बन मिश्र धातुओं से बना होता है, कभी-कभी अन्य तथाकथित मिश्र धातु तत्वों के साथ जो इन मिश्र धातुओं को विशेष गुण देते हैं।
एक समय था जब धरती पर लोहे की कीमत सोने से कहीं ज्यादा थी। 1:160:1280:6400। यह प्राचीन हित्तियों के बीच तांबे, चांदी, सोने और लोहे के मूल्यों का अनुपात है। जैसा कि होमर ओडिसी में गवाही देता है, एच्लीस द्वारा आयोजित खेलों के विजेता को सोने के टुकड़े और लोहे के टुकड़े से पुरस्कृत किया गया था।
लोहा योद्धा और हल चलाने वाले दोनों के लिए समान रूप से आवश्यक था, और व्यावहारिक आवश्यकता, जैसा कि आप जानते हैं, उत्पादन और तकनीकी प्रगति का सबसे अच्छा इंजन है। "लौह युग" शब्द को 19 वीं शताब्दी के मध्य में विज्ञान में पेश किया गया था। डेनिश पुरातत्वविद् के.यू. थॉमसन। मानव इतिहास की इस अवधि की "आधिकारिक" सीमाएं: IX...VII सदियों से। ई.पू. जब यूरोप और एशिया के कई लोगों और जनजातियों के बीच लौह धातु विज्ञान का विकास शुरू हुआ, और उस समय तक जब तक इन जनजातियों के बीच एक वर्ग समाज और राज्य का उदय नहीं हुआ। लेकिन अगर युगों को औजारों की मुख्य सामग्री के अनुसार नामित किया जाता है, तो जाहिर है, लौह युग आज भी जारी है।
हमारे दूर के पूर्वजों को लोहा कैसे मिला? सबसे पहले, तथाकथित पनीर बनाने की विधि। पनीर के भट्टों को जमीन पर, आमतौर पर खड्डों और खाइयों की ढलान पर व्यवस्थित किया जाता था। वे पाइप की तरह लग रहे थे। यह पाइप चारकोल और लौह अयस्क से भरा हुआ था। कोयला जलाया गया, और खड्ड की ढलान में बहने वाली हवा ने कोयले को जलाए रखा। लौह अयस्क कम हो गया था, और एक नरम रोना प्राप्त किया गया था - लावा के समावेश के साथ लोहा। ऐसे लोहे को वेल्डिंग कहा जाता था; इसमें कुछ कार्बन और अयस्क से स्थानांतरित अशुद्धियाँ थीं। क्रित्सु जाली थी। लावा के टुकड़े गिर गए, और लोहे को हथौड़े के नीचे रख दिया गया, जो लावा के धागों से छेदा गया। इससे कई तरह के औजार गढ़े गए थे। गढ़ा हुआ लोहे का युग लंबा था, लेकिन पुरातनता और प्रारंभिक मध्य युग के लोग भी अन्य लोहे से परिचित थे। प्रसिद्ध दमिश्क स्टील (या दमिश्क स्टील) पूर्व में अरस्तू (चौथी शताब्दी ईसा पूर्व) के समय में बनाया गया था। लेकिन इसके उत्पादन की तकनीक के साथ-साथ जामदानी के ब्लेड बनाने की प्रक्रिया को गुप्त रखा गया था।
दमास्क स्टील और दमिश्क स्टील दोनों ही साधारण अलोयड स्टील से रासायनिक संरचना में भिन्न नहीं हैं। ये लोहे और कार्बन के मिश्र धातु हैं। लेकिन साधारण कार्बन स्टील के विपरीत, जामदानी स्टील में बहुत अधिक कठोरता और लोच होती है, साथ ही साथ असाधारण तीक्ष्णता का ब्लेड देने की क्षमता भी होती है।
जामदानी स्टील के रहस्य ने कई सदियों और देशों के धातुकर्मियों को परेशान किया। क्या केवल तरीके और व्यंजन पेश नहीं किए गए थे! लोहे में सोना, चांदी, कीमती पत्थर, हाथी दांत मिलाए जाते थे। सबसे सरल (और कभी-कभी सबसे भयानक) "प्रौद्योगिकियां" का आविष्कार किया गया था। सबसे पुराने सुझावों में से एक: सख्त करने के लिए, ब्लेड को पानी में नहीं, बल्कि एक मांसल दास के शरीर में डुबोएं, ताकि उसकी ताकत स्टील में बदल जाए।
पिछली शताब्दी के पूर्वार्द्ध में, उल्लेखनीय रूसी धातुकर्मी पी.पी. जामदानी स्टील के रहस्य को उजागर करने में कामयाब रहे। एनोसोव। उसने सबसे शुद्ध फ्लैश आयरन लिया और उसे चारकोल भट्टी में एक खुले क्रूसिबल में रखा। लोहा, पिघलना, कार्बन से संतृप्त था, क्रिस्टलीय डोलोमाइट से लावा के साथ कवर किया गया था, कभी-कभी शुद्ध लोहे के पैमाने के साथ। इस स्लैग के तहत, इसे ऑक्सीजन, सल्फर, फास्फोरस और सिलिकॉन से बहुत तीव्रता से मुक्त किया गया था। लेकिन वह केवल आधी लड़ाई थी। स्टील को यथासंभव शांत और धीरे-धीरे ठंडा करना भी आवश्यक था, ताकि क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया के दौरान, एक शाखित संरचना के बड़े क्रिस्टल, तथाकथित डेन्ड्राइट, पहले बन सकें। गर्म कोयले से भरे चूल्हे में ठंडक चली गई। इसके बाद कुशल फोर्जिंग की गई, जिससे परिणामी संरचना को तोड़ना नहीं चाहिए था।
एक अन्य रूसी धातुकर्मी - डी.के. चेर्नोव ने बाद में उन्हें संरचना से जोड़ते हुए, बुलट के अद्वितीय गुणों की उत्पत्ति की व्याख्या की। डेंड्राइट्स में दुर्दम्य, लेकिन अपेक्षाकृत नरम स्टील होता है, और उनकी "शाखाओं" के बीच की जगह अधिक कार्बन-संतृप्त, और इसलिए कठिन स्टील के साथ धातु के जमने की प्रक्रिया में भरी जाती है। इसलिए एक ही समय में अधिक कठोरता और अधिक चिपचिपाहट। फोर्जिंग के दौरान, यह स्टील "हाइब्रिड" नष्ट नहीं होता है, इसकी वृक्ष संरचना संरक्षित होती है, लेकिन केवल एक सीधी रेखा से यह एक ज़िगज़ैग में बदल जाती है। ड्राइंग की विशेषताएं काफी हद तक लोहार के कौशल पर वार की ताकत और दिशा पर निर्भर करती हैं।
दमिश्क पुरातनता का स्टील एक ही जामदानी स्टील है, लेकिन बाद में तथाकथित स्टील को कई स्टील के तारों या स्ट्रिप्स से फोर्ज वेल्डिंग द्वारा प्राप्त किया जाता है। तारों को विभिन्न कार्बन सामग्री वाले स्टील्स से बनाया गया था, इसलिए डैमस्क स्टील के समान गुण। मध्य युग में, इस तरह के स्टील को बनाने की कला अपने सबसे बड़े विकास पर पहुंच गई। एक जापानी ब्लेड ज्ञात है, जिसकी संरचना में लगभग 4 मिलियन सूक्ष्म रूप से पतले स्टील के धागे पाए गए थे। स्वाभाविक रूप से, दमिश्क स्टील से हथियार बनाने की प्रक्रिया जामदानी कृपाण बनाने की प्रक्रिया से भी अधिक श्रमसाध्य है।
पनीर बनाने की प्रक्रिया काफी हद तक मौसम पर निर्भर करती है: यह आवश्यक था कि हवा "पाइप" में उड़ जाए। मौसम की अनियमितताओं से छुटकारा पाने की इच्छा ने धौंकनी का निर्माण किया, जिसने एक कच्ची भट्टी में आग लगा दी। धौंकनी के आगमन के साथ, ढलानों पर कच्ची भट्टियां बनाने की कोई आवश्यकता नहीं रह गई थी। एक नए प्रकार की भट्टी दिखाई दी - तथाकथित भेड़िये के गड्ढे, जो जमीन में खोदे गए थे, और ब्लास्ट फर्नेस, जो जमीन से ऊपर थे। वे मिट्टी से जुड़े पत्थरों से बने थे। डोमनिट्सा के आधार पर छेद में धौंकनी की एक ट्यूब डाली गई और भट्ठी को फुलाया जाने लगा। कोयला जल गया, और भट्ठी के चूल्हे में पहले से ही एक रोना था जिसे हम जानते थे। आमतौर पर, इसे बाहर निकालने के लिए, उन्होंने भट्ठी के तल पर कई पत्थरों को तोड़ दिया। तब वे फिर वहीं रखे गए, और भट्ठी कोयले और अयस्क से भर गई, और सब कुछ फिर से चलने लगा।
भट्ठी से पटाखा निकालते समय, पिघला हुआ कच्चा लोहा भी डाला जाता था - 2% से अधिक कार्बन युक्त लोहा, कम तापमान पर पिघलता है। ठोस रूप में, कच्चा लोहा जाली नहीं हो सकता है, यह हथौड़े से एक झटके से टुकड़ों में बिखर जाता है। इसलिए, कच्चा लोहा, स्लैग की तरह, शुरू में एक अपशिष्ट उत्पाद माना जाता था। अंग्रेजों ने इसे "पिग आयरन" - पिग आयरन भी कहा। केवल बाद में धातु विज्ञानियों ने महसूस किया कि तरल लोहे को सांचों में डाला जा सकता है और विभिन्न उत्पाद, जैसे कि तोप के गोले, इससे प्राप्त किए जा सकते हैं। XIV ... XV सदियों तक। पिग आयरन का उत्पादन करने वाली ब्लास्ट फर्नेस ने उद्योग में मजबूती से प्रवेश किया। उनकी ऊंचाई 3 मीटर अधिक हो गई, उन्होंने फाउंड्री आयरन को पिघलाया, जिससे न केवल कोर, बल्कि तोपें भी डाली गईं। ब्लास्ट फर्नेस से ब्लास्ट फर्नेस में वास्तविक मोड़ केवल 18 वीं शताब्दी के 80 के दशक में हुआ था, जब डेमिडोव के क्लर्कों में से एक को ब्लास्ट फर्नेस में एक नोजल के माध्यम से नहीं, बल्कि दो के माध्यम से उड़ाने का विचार आया था। उन्हें चूल्हा के दोनों ओर। नोजल, या लांस (जैसा कि उन्हें अब कहा जाता है) की संख्या बढ़ी, विस्फोट अधिक से अधिक समान हो गया, चूल्हा का व्यास बढ़ गया, और भट्टियों की उत्पादकता में वृद्धि हुई।
दो और खोजों ने विस्फोट-भट्ठी उत्पादन के विकास को बहुत प्रभावित किया। कई वर्षों तक ब्लास्ट फर्नेस को चारकोल से ईंधन दिया जाता था। लकड़ी से कोयला जलाने के लिए समर्पित एक पूरा उद्योग था। नतीजतन, इंग्लैंड में जंगलों को इस हद तक काट दिया गया कि रानी द्वारा लोहे और इस्पात उद्योग की जरूरतों के लिए जंगल के विनाश को रोकने के लिए एक विशेष फरमान जारी किया गया। उसके बाद, अंग्रेजी धातु विज्ञान में तेजी से गिरावट शुरू हुई। ब्रिटेन को विदेशों से मुख्य रूप से रूस से कच्चा लोहा आयात करने के लिए मजबूर होना पड़ा। यह 18 वीं शताब्दी के मध्य तक जारी रहा, जब अब्राहम डर्बी ने कोयले से कोक प्राप्त करने का एक तरीका खोजा, जिसके भंडार इंग्लैंड में बहुत बड़े हैं। ब्लास्ट फर्नेस के लिए कोक मुख्य ईंधन बन गया। 1829 में, क्लेड प्लांट (स्कॉटलैंड) में जे। निल्सन ने पहली बार ब्लास्ट फर्नेस में गर्म हवा को उड़ाया। इस नवाचार ने भट्टियों की उत्पादकता में वृद्धि की और नाटकीय रूप से ईंधन की खपत को कम किया। ब्लास्ट फर्नेस प्रक्रिया में अंतिम महत्वपूर्ण सुधार आज पहले ही हो चुका है। इसका सार कोक के हिस्से को सस्ते प्राकृतिक गैस से बदलना है।
स्टील उत्पादन की प्रक्रिया अनिवार्य रूप से कच्चा लोहा से अशुद्धियों को जलाने, उन्हें वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ ऑक्सीकरण करने के लिए कम कर दी जाती है। धातुकर्मी जो कर रहे हैं वह एक साधारण रसायनज्ञ को बकवास लग सकता है: पहले वे लोहे के ऑक्साइड को कम करते हैं, साथ ही साथ कार्बन, सिलिकॉन, मैंगनीज (लौह उत्पादन) के साथ धातु को संतृप्त करते हैं, और फिर वे उन्हें जलाने की कोशिश करते हैं। सबसे कष्टप्रद बात यह है कि रसायनज्ञ बिल्कुल सही है: धातुकर्मी स्पष्ट रूप से हास्यास्पद तरीके का उपयोग करते हैं। लेकिन उनके पास और कुछ नहीं था। मुख्य धातुकर्म पुनर्वितरण - कच्चा लोहा से स्टील का उत्पादन - 14 वीं शताब्दी में उत्पन्न हुआ। तब ब्लूमरी फोर्ज में स्टील प्राप्त किया गया था। कास्ट आयरन को एयर लांस के ऊपर चारकोल के बिस्तर पर रखा गया था। कोयले के दहन के दौरान, कच्चा लोहा पिघल गया और बूंदों में नीचे गिर गया, जो ऑक्सीजन से भरपूर क्षेत्र से होकर गुजर रहा था - तुयर के पीछे। यहां, लोहे को आंशिक रूप से कार्बन से मुक्त किया गया था और लगभग पूरी तरह से सिलिकॉन और मैंगनीज से मुक्त किया गया था। फिर यह चूल्हा के तल पर समाप्त हो गया, पिछले गलाने से छोड़े गए लौह धातुमल की एक परत के साथ कवर किया गया। धातुमल ने धीरे-धीरे कार्बन का ऑक्सीकरण किया जो अभी भी धातु में था, जिससे धातु का गलनांक बढ़ गया और यह गाढ़ा हो गया। परिणामी नरम पिंड को एक लोहदंड के साथ ऊपर उठाया गया था। तुयेरे के ऊपर के क्षेत्र में, इसे फिर से पिघलाया गया, जबकि लोहे में निहित कार्बन का कुछ हिस्सा ऑक्सीकृत हो गया। जब, रीमेल्टिंग के बाद, चूल्हे के तल पर 50 ... 100-किलोग्राम का रोना बनाया गया, तो इसे चूल्हे से हटा दिया गया और तुरंत फोर्जिंग के लिए भेजा गया, जिसका उद्देश्य न केवल धातु को कॉम्पैक्ट करना था, बल्कि यह भी था इसमें से तरल स्लैग निकाल दें।
अतीत की सबसे उन्नत लौह बनाने वाली इकाई पोडलिंग ओवन थी, जिसका आविष्कार 18वीं शताब्दी के अंत में अंग्रेज हेनरी कोर्ट ने किया था। (वैसे, उन्होंने रोल पर आकार के लोहे के रोलिंग का भी आविष्कार किया, जिसमें गेज काटे गए थे। धातु की एक लाल-गर्म पट्टी, गेज के माध्यम से गुजरती हुई, उनका आकार लेती थी।) कोर्ट का पोखर ओवन कच्चा लोहा से भरा हुआ था, और इसके नीचे (नीचे) और दीवारों को लौह अयस्क के साथ पंक्तिबद्ध किया गया था। प्रत्येक पिघलने के बाद उनका नवीनीकरण किया गया। भट्ठी से गर्म गैसें लोहे को पिघला देती हैं, और फिर हवा में ऑक्सीजन और अयस्क में निहित ऑक्सीजन अशुद्धियों को ऑक्सीकृत कर देती है। चूल्हे के पास खड़ा पोखर लोहे की छड़ी से स्नान को हिला रहा था, जिस पर लोहे का थूक बनाने वाले क्रिस्टल जमा हो गए थे। पुडलिंग फर्नेस के आविष्कार के बाद, अंग्रेज गनस्टमैन द्वारा विकसित उच्च गुणवत्ता वाले स्टील के उत्पादन के लिए क्रूसिबल विधि को छोड़कर, लौह धातु विज्ञान के इस क्षेत्र में लंबे समय तक कुछ भी नया नहीं दिखाई दिया। लेकिन क्रूसिबल अक्षम थे, और उद्योग और परिवहन के विकास के लिए अधिक से अधिक स्टील की आवश्यकता थी।
1856 में हेनरी बेसेमर ने एक कनवर्टर में तरल लोहे के माध्यम से हवा उड़ाकर स्टील के उत्पादन के लिए एक विधि का पेटेंट कराया - शीट आयरन से बना एक नाशपाती के आकार का बर्तन, जो अंदर से क्वार्ट्ज रिफ्रैक्टरी के साथ पंक्तिबद्ध होता है। कई छिद्रों वाला एक आग रोक तल विस्फोट की आपूर्ति करने का कार्य करता है। कनवर्टर में 300 डिग्री के भीतर घूमने के लिए एक उपकरण है। काम शुरू करने से पहले, कनवर्टर को "उसकी पीठ पर" रखा जाता है, उसमें कच्चा लोहा डाला जाता है, विस्फोट किया जाता है, और उसके बाद ही कनवर्टर को लंबवत रखा जाता है। वायु ऑक्सीजन लोहे को FeO में ऑक्सीकृत करती है। उत्तरार्द्ध कच्चा लोहा में घुल जाता है और कार्बन, सिलिकॉन, मैंगनीज का ऑक्सीकरण करता है ... लोहे, मैंगनीज और सिलिकॉन के ऑक्साइड से स्लैग बनते हैं। टैक्सी की प्रक्रिया तब तक की जाती है जब तक कि कार्बन पूरी तरह से जल न जाए। फिर कनवर्टर को फिर से "इसकी पीठ पर" रखा जाता है, विस्फोट बंद कर दिया जाता है, फेरोमैंगनीज की गणना की गई मात्रा को धातु में पेश किया जाता है - डीऑक्सीडेशन के लिए। इसका परिणाम उच्च गुणवत्ता वाले स्टील में होता है।
पिग आयरन को परिवर्तित करने की विधि कास्ट स्टील के बड़े पैमाने पर उत्पादन की पहली विधि बन गई।
बेसेमर कनवर्टर में पुनर्वितरण, जैसा कि बाद में पता चला, इसके नुकसान भी थे। विशेष रूप से, हानिकारक अशुद्धियों - सल्फर और फास्फोरस - को कच्चा लोहा से हटा दिया गया था। इसलिए, कनवर्टर में प्रसंस्करण के लिए, मुख्य रूप से सल्फर और फास्फोरस से मुक्त कच्चा लोहा इस्तेमाल किया गया था। बाद में उन्होंने तरल स्टील में मैंगनीज युक्त "दर्पण" कच्चा लोहा और बाद में फेरोमैंगनीज जोड़कर सल्फर (आंशिक रूप से, निश्चित रूप से) से छुटकारा पाना सीखा। फास्फोरस के साथ, जिसे विस्फोट-भट्ठी प्रक्रिया में हटाया नहीं गया था और मैंगनीज द्वारा बाध्य नहीं था, स्थिति अधिक जटिल थी। कुछ अयस्क, जैसे लोरेन, जो फॉस्फोरस से भरपूर होते हैं, स्टील उत्पादन के लिए अनुपयुक्त रहे। इसका समाधान अंग्रेजी रसायनज्ञ एस.डी. थॉमस, जिन्होंने फास्फोरस को चूने के साथ बांधने का प्रस्ताव रखा। थॉमस कनवर्टर, बेसेमर एक के विपरीत, जले हुए डोलोमाइट के साथ पंक्तिबद्ध था, सिलिका नहीं। उड़ाने के दौरान कच्चा लोहा में चूना मिलाया गया। एक चूना-फास्फोरस धातुमल का निर्माण हुआ, जो आसानी से स्टील से अलग हो गया। इसके बाद, इस स्लैग को उर्वरक के रूप में भी इस्तेमाल किया गया था।
इस्पात निर्माण में सबसे बड़ी क्रांति 1865 में हुई, जब पिता और पुत्र पियरे और एमिल मार्टिन ने स्टील के उत्पादन के लिए डब्ल्यू सीमेंस के चित्र के अनुसार निर्मित एक पुनर्योजी गैस भट्टी का उपयोग किया। इसमें, गैस और हवा के हीटिंग के लिए धन्यवाद, एक दुर्दम्य नोजल के साथ विशेष कक्षों में, इतना उच्च तापमान तक पहुंच गया था कि भट्ठी के स्नान में स्टील अब एक पेस्ट्री में नहीं, एक पोखर भट्टी में, बल्कि एक तरल में पारित हो गया था। राज्य। इसे कलछी और सांचों में डाला जा सकता है, सिल्लियों में बनाया जा सकता है और रेल, बीम, बिल्डिंग प्रोफाइल, शीट में रोल किया जा सकता है ... और यह सब बड़े पैमाने पर! इसके अलावा, धातुकर्म और मशीन-निर्माण संयंत्रों में कई वर्षों में जमा हुई भारी मात्रा में स्क्रैप आयरन का उपयोग करना संभव हो गया। बाद की परिस्थिति ने नई प्रक्रिया के विकास में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाई। XX सदी की शुरुआत में। खुली चूल्हा भट्टियों ने बेसेमर और थॉमस कन्वर्टर्स को लगभग पूरी तरह से बदल दिया, हालांकि वे स्क्रैप का सेवन करते थे, लेकिन बहुत कम मात्रा में थे।
यदि ऑक्सीजन ब्लास्टिंग के लिए नहीं तो कन्वर्टर उत्पादन एक ऐतिहासिक दुर्लभ वस्तु बन सकता है, पोखर के समान। हवा से नाइट्रोजन को हटाने का विचार, जो प्रक्रिया में शामिल नहीं है, और केवल ऑक्सीजन के साथ पिग आयरन को उड़ाने का विचार अतीत के कई प्रमुख धातुकर्मियों को हुआ; खासकर 19वीं सदी में। रूसी धातुकर्मी डी.के. चेर्नोव और स्वेड आर। एकरमैन ने इसके बारे में लिखा था। लेकिन उस समय ऑक्सीजन बहुत महंगी थी। केवल 20वीं शताब्दी के 30-40 के दशक में, जब हवा से ऑक्सीजन प्राप्त करने के लिए सस्ते औद्योगिक तरीके पेश किए गए, धातुकर्मी इस्पात निर्माण में ऑक्सीजन का उपयोग करने में सक्षम थे। बेशक, खुली चूल्हा भट्टियों में। कन्वर्टर्स में पिग आयरन के माध्यम से ऑक्सीजन उड़ाने का प्रयास सफल नहीं रहा; इतना उच्च तापमान विकसित हुआ कि उपकरण की बोतलें जल गईं। खुले चूल्हे की भट्टी में, सब कुछ सरल था: लौ के तापमान को बढ़ाने के लिए मशाल को और अशुद्धियों को जलाने के लिए स्नान (तरल धातु में) दोनों को ऑक्सीजन दी गई थी। इससे खुली चूल्हा भट्टियों की उत्पादकता में काफी वृद्धि करना संभव हो गया, लेकिन साथ ही साथ उनमें तापमान इतना बढ़ गया कि अपवर्तक पिघलने लगे। इसलिए यहां भी ऑक्सीजन का इस्तेमाल मध्यम मात्रा में हुआ।
1952 में, ऑस्ट्रियाई शहर लिंज़ में, फेस्ट प्लांट ने पहली बार स्टील उत्पादन की एक नई विधि का उपयोग करना शुरू किया - एक ऑक्सीजन-कनवर्टर। कनवर्टर में कच्चा लोहा डाला गया था, जिसके निचले हिस्से में उड़ाने के लिए छेद नहीं थे, यह बहरा था। तरल लोहे की सतह पर ऑक्सीजन की आपूर्ति की गई थी। अशुद्धियों के जलने से इतना अधिक तापमान पैदा हो गया कि तरल धातु को कनवर्टर में लौह अयस्क और स्क्रैप डालकर ठंडा करना पड़ा। और काफी मात्रा में। धातुकर्म संयंत्रों में कन्वर्टर्स फिर से दिखाई दिए। इस्पात उत्पादन की नई पद्धति सभी औद्योगिक देशों में तेजी से फैलने लगी। अब इसे स्टीलमेकिंग में सबसे आशाजनक में से एक माना जाता है। कनवर्टर का लाभ यह है कि यह एक खुली चूल्हा भट्टी की तुलना में कम जगह लेता है, इसका निर्माण बहुत सस्ता है, और इसकी उत्पादकता अधिक है। हालाँकि, पहले, कन्वर्टर्स में केवल कम कार्बन वाले माइल्ड स्टील्स को ही गलाया जाता था। बाद के वर्षों में, एक कनवर्टर में उच्च कार्बन और मिश्र धातु स्टील्स को गलाने के लिए एक प्रक्रिया विकसित की गई थी।
स्टील्स के गुण विविध हैं। समुद्र के पानी में लंबे समय तक रहने के लिए डिज़ाइन किए गए स्टील्स हैं, स्टील्स जो उच्च तापमान और गर्म गैसों की आक्रामक कार्रवाई का सामना कर सकते हैं, स्टील्स जिससे सॉफ्ट टाई वायर बनाए जाते हैं, और स्टील्स लोचदार और कठोर स्प्रिंग्स बनाने के लिए। इस तरह के कई प्रकार के गुण विभिन्न प्रकार की स्टील रचनाओं से उत्पन्न होते हैं। तो, उच्च शक्ति वाले बॉल बेयरिंग स्टील से बने होते हैं जिनमें 1% कार्बन और 1.5% क्रोमियम होता है; स्टील जिसमें 18% क्रोमियम और 8 ... 9% निकल प्रसिद्ध "स्टेनलेस स्टील" है, और टर्निंग टूल्स स्टील से बने होते हैं जिसमें 18% टंगस्टन, 4% क्रोमियम और 1% वैनेडियम होता है। स्टील की इस किस्म की रचनाएँ उन्हें गलाने में बहुत मुश्किल बनाती हैं। दरअसल, एक खुली चूल्हा भट्टी और एक कनवर्टर में, वातावरण ऑक्सीकरण कर रहा है, और क्रोमियम जैसे तत्व आसानी से ऑक्सीकृत हो जाते हैं और स्लैग में बदल जाते हैं, अर्थात। खो गये। इसका मतलब यह है कि 18% क्रोमियम सामग्री के साथ स्टील प्राप्त करने के लिए, 180 किलोग्राम प्रति टन स्टील की तुलना में बहुत अधिक क्रोमियम भट्ठी में डाला जाना चाहिए। क्रोम एक महंगी धातु है। इस स्थिति से बाहर निकलने का रास्ता कैसे खोजें?
20 वीं शताब्दी की शुरुआत में एक रास्ता खोजा गया था। धातु गलाने के लिए, विद्युत चाप की गर्मी का उपयोग करने का प्रस्ताव था। स्क्रैप धातु को एक गोलाकार भट्टी में लोड किया गया था, कच्चा लोहा डाला गया था और कार्बन या ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड को उतारा गया था। उनके और भट्ठी ("स्नान") में धातु के बीच लगभग 4000 डिग्री सेल्सियस के तापमान के साथ एक विद्युत चाप हुआ। धातु आसानी से और जल्दी पिघल गई। और ऐसी बंद विद्युत भट्टी में, आप कोई भी वातावरण बना सकते हैं - ऑक्सीकरण, कम करना या पूरी तरह से तटस्थ। दूसरे शब्दों में, मूल्यवान वस्तुओं को जलने से रोका जा सकता है। इस प्रकार उच्च गुणवत्ता वाले स्टील्स का धातु विज्ञान बनाया गया था। बाद में, विद्युत पिघलने की एक और विधि प्रस्तावित की गई - प्रेरण। भौतिकी से ज्ञात होता है कि यदि किसी धातु के चालक को उस कुण्डली में रखा जाता है जिससे उच्च आवृत्ति की धारा प्रवाहित होती है, तो उसमें एक धारा प्रेरित होती है और चालक गर्म हो जाता है। यह ऊष्मा एक निश्चित समय में धातु को पिघलाने के लिए पर्याप्त होती है। इंडक्शन फर्नेस में एक क्रूसिबल होता है जिसमें अस्तर में एक सर्पिल एम्बेडेड होता है। एक उच्च-आवृत्ति धारा को सर्पिल के माध्यम से पारित किया जाता है, और क्रूसिबल में धातु पिघल जाती है। ऐसी भट्टी में आप कोई भी माहौल भी बना सकते हैं।
इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस में, पिघलने की प्रक्रिया आमतौर पर कई चरणों में होती है। सबसे पहले, धातु से अनावश्यक अशुद्धियों को जला दिया जाता है, उन्हें ऑक्सीकरण (ऑक्सीकरण अवधि)। फिर, इन तत्वों के ऑक्साइड युक्त स्लैग को भट्ठी से हटा दिया जाता है (डाउनलोड किया जाता है), और लौह मिश्र धातुओं को लोड किया जाता है - ऐसे तत्वों के साथ लौह मिश्र धातु जिन्हें धातु में पेश करने की आवश्यकता होती है। भट्ठी को बंद कर दिया गया है और बिना हवा के पहुंच (पुनर्प्राप्ति अवधि) के बिना पिघलना जारी रखा गया है। नतीजतन, स्टील एक निश्चित मात्रा में आवश्यक तत्वों से संतृप्त होता है। तैयार धातु को एक करछुल में छोड़ा जाता है और डाला जाता है।
स्टील्स, विशेष रूप से उच्च गुणवत्ता वाले, अशुद्धियों की सामग्री के प्रति बहुत संवेदनशील निकले। यहां तक कि ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन, सल्फर, फास्फोरस की थोड़ी मात्रा भी उनके गुणों को खराब कर देती है - ताकत, क्रूरता, संक्षारण प्रतिरोध। ये अशुद्धियाँ लोहे और स्टील में निहित अन्य तत्वों के साथ गैर-धातु यौगिक बनाती हैं, जो धातु के दानों के बीच घूमती हैं, इसकी एकरूपता को कम करती हैं और गुणवत्ता को कम करती हैं। तो, स्टील्स में ऑक्सीजन और नाइट्रोजन की बढ़ी हुई सामग्री के साथ, उनकी ताकत कम हो जाती है, हाइड्रोजन फ्लेक्स की उपस्थिति का कारण बनता है - धातु में माइक्रोक्रैक, जो लोड के तहत स्टील के हिस्सों का अप्रत्याशित विनाश होता है, फॉस्फोरस ठंड में स्टील की भंगुरता को बढ़ाता है, सल्फर लाल भंगुरता का कारण बनता है - उच्च तापमान पर लोड के तहत स्टील का विनाश। धातुकर्मी लंबे समय से इन अशुद्धियों को दूर करने के तरीके खोज रहे हैं। खुली चूल्हा भट्टियों, कन्वर्टर्स और इलेक्ट्रिक भट्टियों में गलाने के बाद, धातु को डीऑक्सीडाइज़ किया जाता है - इसमें एल्यूमीनियम, फेरोसिलिकॉन (सिलिकॉन के साथ लोहे का एक मिश्र धातु) या फेरोमैंगनीज मिलाया जाता है। ये तत्व सक्रिय रूप से ऑक्सीजन के साथ जुड़ते हैं, धातुमल में तैरते हैं और स्टील में ऑक्सीजन की मात्रा को कम करते हैं। लेकिन ऑक्सीजन अभी भी स्टील में बनी हुई है, और उच्च गुणवत्ता वाले स्टील्स के लिए, इसकी शेष मात्रा बहुत बड़ी है। अन्य, अधिक प्रभावी तरीके खोजना आवश्यक था।
1950 के दशक में, धातुकर्मवादियों ने औद्योगिक पैमाने पर स्टील को निकालना शुरू किया। तरल धातु के साथ एक करछुल को एक कक्ष में रखा जाता है जिसमें से हवा को बाहर निकाला जाता है। धातु हिंसक रूप से उबलने लगती है और उसमें से गैसें निकलती हैं। हालांकि, 300 टन स्टील के साथ एक करछुल की कल्पना करें - पूरी तरह से उबलने में कितना समय लगेगा, और इस दौरान धातु कितना ठंडा होगा। यह आपके लिए तुरंत स्पष्ट हो जाएगा कि यह विधि केवल थोड़ी मात्रा में स्टील के लिए उपयुक्त है। इसलिए, अन्य, तेज और अधिक कुशल वैक्यूमिंग विधियों को विकसित किया गया है। अब वे सभी विकसित देशों में उपयोग किए जाते हैं, और इससे स्टील की गुणवत्ता में सुधार हुआ है। 60 के दशक की शुरुआत में, स्टील के इलेक्ट्रोस्लैग रीमेल्टिंग की एक विधि विकसित की गई थी, जिसका बहुत जल्द ही कई देशों में उपयोग किया जाने लगा। यह विधि बहुत ही सरल है। वाटर-कूल्ड धातु के बर्तन में - एक सांचा - धातु का एक पिंड रखा जाता है, जिसे शुद्ध किया जाना चाहिए, और एक विशेष संरचना के स्लैग के साथ कवर किया जाना चाहिए। फिर पिंड एक वर्तमान स्रोत से जुड़ा है। पिंड के अंत में एक विद्युत चाप होता है, और धातु पिघलने लगती है। तरल स्टील स्लैग के साथ प्रतिक्रिया करता है और न केवल ऑक्साइड से, बल्कि नाइट्राइड, फॉस्फाइड और सल्फाइड से भी शुद्ध होता है। हानिकारक अशुद्धियों से शुद्ध किया गया एक नया पिंड, सांचे में जम जाता है। एक वैकल्पिक विधि का भी उपयोग किया गया था: धातु की सफाई के लिए एक विशेष संरचना के स्लैग को पिघलाया जाता है और एक करछुल में डाला जाता है, और फिर भट्ठी से धातु को इस तरल लावा में छोड़ा जाता है। धातुमल धातु के साथ मिल जाता है और अशुद्धियों को अवशोषित कर लेता है। यह विधि तेज, कुशल है और इसमें बड़ी मात्रा में बिजली की आवश्यकता नहीं होती है।
अयस्क से सीधे लोहा प्राप्त करना, ब्लास्ट-फर्नेस प्रक्रिया को दरकिनार करते हुए, पिछली शताब्दी में लगा हुआ था। तब इस प्रक्रिया को प्रत्यक्ष कमी कहा जाता था। हालाँकि, हाल तक इसे व्यापक वितरण नहीं मिला है। सबसे पहले, प्रत्यक्ष कमी के सभी प्रस्तावित तरीके अक्षम थे, और दूसरा, परिणामी उत्पाद - स्पंज आयरन - खराब गुणवत्ता का था और अशुद्धियों से दूषित था। और फिर भी उत्साही इस दिशा में काम करना जारी रखा। उद्योग में प्राकृतिक गैस के व्यापक उपयोग के बाद से स्थिति मौलिक रूप से बदल गई है। यह लौह अयस्क की वसूली का एक आदर्श साधन साबित हुआ। प्राकृतिक गैस का मुख्य घटक, मीथेन CH4, विशेष उपकरणों में उत्प्रेरक की उपस्थिति में ऑक्सीकरण द्वारा विघटित होता है - प्रतिक्रिया 2CH4 + O2 → 2CO + 2H2 के अनुसार सुधारक।
यह कम करने वाली गैसों - कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोजन का मिश्रण निकलता है। यह मिश्रण रिएक्टर में प्रवेश करता है, जिसे लौह अयस्क से भरा जाता है।
रिएक्टरों के आकार और डिजाइन बहुत विविध हैं। कभी-कभी रिएक्टर एक घूर्णन ट्यूब भट्ठा होता है, जैसे सीमेंट भट्ठा, कभी शाफ्ट भट्ठा, कभी बंद मुंहतोड़ जवाब। यह प्रत्यक्ष कमी विधियों के लिए नामों की विविधता की व्याख्या करता है: मिड्रेक्स, पुरोफ़र, ओहलता-ए-लामिना, एसएल-आरएन, आदि। तरीकों की संख्या पहले ही दो दर्जन से अधिक हो चुकी है। लेकिन उनका सार आमतौर पर एक ही होता है। समृद्ध लौह अयस्क कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोजन के मिश्रण से कम हो जाता है। स्पंज आयरन से न केवल एक अच्छी कुल्हाड़ी - एक अच्छी कील गढ़ी नहीं जा सकती। मूल अयस्क कितना भी समृद्ध क्यों न हो, शुद्ध लोहा फिर भी उसमें से नहीं निकलेगा। रासायनिक ऊष्मप्रवैगिकी के नियमों के अनुसार, अयस्क में निहित सभी लोहे को बहाल करना भी संभव नहीं होगा; इसमें से कुछ अभी भी ऑक्साइड के रूप में उत्पाद में रहेगा। स्पंज आयरन इलेक्ट्रोमेटैलर्जी के लिए लगभग एक आदर्श कच्चा माल बन गया है। इसमें कुछ हानिकारक अशुद्धियाँ होती हैं और अच्छी तरह से पिघल जाती हैं। प्रत्यक्ष कटौती योजना का लाभ - विद्युत भट्टी इसकी कम लागत है। डायरेक्ट रिडक्शन प्लांट बहुत सस्ते होते हैं और ब्लास्ट फर्नेस की तुलना में कम ऊर्जा का उपयोग करते हैं। लौह धातु विज्ञान में स्पंज आयरन का उपयोग करने का एकमात्र तरीका प्रत्यक्ष रीमेल्टिंग नहीं है। इसका उपयोग खुली चूल्हा भट्टियों, कन्वर्टर्स और इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस में स्क्रैप धातु के विकल्प के रूप में भी किया जा सकता है।
लौह युग जारी है। मानव जाति द्वारा उपयोग की जाने वाली सभी धातुओं और मिश्र धातुओं में से लगभग 9/10 लौह-आधारित मिश्र धातु हैं। दुनिया में लोहे को एल्युमीनियम से लगभग 50 गुना अधिक गलाया जाता है, अन्य धातुओं का उल्लेख नहीं है। प्लास्टिक? लेकिन हमारे समय में, वे अक्सर विभिन्न डिजाइनों में एक स्वतंत्र भूमिका निभाते हैं, और अगर, परंपरा के अनुसार, वे उन्हें "अपूरणीय विकल्प" के रूप में पेश करने की कोशिश कर रहे हैं, तो अधिक बार वे अलौह धातुओं की जगह लेते हैं, न कि लौह वाले। हमारे द्वारा उपभोग किए जाने वाले प्लास्टिक का केवल कुछ प्रतिशत ही स्टील की जगह ले रहा है। लौह-आधारित मिश्र सार्वभौमिक, तकनीकी रूप से उन्नत, उपलब्ध और थोक में सस्ते हैं। इस धातु का कच्चा माल भी चिंता का कारण नहीं बनता है: लौह अयस्क के पहले से ही खोजे गए भंडार आने वाली कम से कम दो शताब्दियों के लिए पर्याप्त होंगे। लोहा लंबे समय से सभ्यता की नींव रहा है।
