რკინის როლი ადამიანის ცივილიზაციის განვითარებაში. რკინის ისტორია

დედამიწაზე მას ოქროზე ბევრად მეტად აფასებდნენ. საბჭოთა ისტორიკოსმა გ.არეშიანმა შეისწავლა რკინის გავლენა ხმელთაშუა ზღვის ქვეყნების უძველეს კულტურაზე.

ის იძლევა შემდეგ პროპორციას: 1:160: 1280: 6400. ეს არის სპილენძის, ვერცხლის, ოქროსა და რკინის ღირებულების თანაფარდობა ძველ ხეთებს შორის. როგორც ჰომეროსი მოწმობს ოდისეაში, აქილევსის მიერ მოწყობილი თამაშების გამარჯვებული ჯილდოვდებოდა ოქროთი და რკინით.

ეს ერთნაირად საჭირო იყო როგორც მეომრისთვის, ასევე გუთნისთვის და პრაქტიკული მოთხოვნილება, მოგეხსენებათ, წარმოებისა და ტექნიკური პროგრესის საუკეთესო ძრავაა.

ტერმინი „რკინის ხანა“ მეცნიერებაში მე-19 საუკუნის შუა ხანებიდან შემოვიდა. დანიელი არქეოლოგი K. Yu. Thomsen. კაცობრიობის ისტორიის ამ პერიოდის „ოფიციალური“ საზღვრები: IX-VII სს. ძვ.წ ე. როდესაც რკინის მეტალურგია დაიწყო განვითარება ევროპისა და აზიის მრავალ ხალხსა და ტომში და სანამ ამ ტომებს შორის წარმოიქმნა კლასობრივი საზოგადოება და სახელმწიფო. მაგრამ თუ ეპოქებს ასახელებენ იარაღების ძირითადი მასალის მიხედვით, ცხადია, რკინის ხანა დღესაც გრძელდება.

როგორ მიიღეს ჩვენი შორეული წინაპრები? პირველი, ყველის დამზადების ე.წ. ყველის ღუმელები პირდაპირ მიწაზე იყო მოწყობილი, ჩვეულებრივ, ხევებისა და თხრილების ფერდობებზე. ისინი მილებს ჰგავდნენ. ეს მილი სავსე იყო ნახშირით და რკინის მადნით. ქვანახშირი აინთო და ხევის ფერდობზე მოქცეული ქარი ნახშირს იწვის.

შემცირდა რკინის მადანი, მიიღეს რბილი რკინა - რკინა წიდის ჩანართებით. ასეთ რკინას შედუღებას უწოდებენ; იგი შეიცავდა ნახშირბადს და მადნიდან გადატანილ მინარევებს. ჩაქუჩი გაჭედილი იყო, წიდის ნაჭრები ჩამოვარდა, ჩაქუჩის ქვეშ კი რკინა იყო, წიდის ძაფებით გახვრეტილი. მისგან ჭედავდნენ სხვადასხვა იარაღს.

ჭედური რკინის ხანა გრძელი იყო, მაგრამ ანტიკურ და ადრეული შუა საუკუნეების ხალხი ასევე იცნობდა სხვა რკინას. ცნობილი დამასკოს ფოლადი (ან დამასკოს ფოლადი) აღმოსავლეთში არისტოტელეს დროს (ძვ. წ. IV საუკუნე) გაკეთდა. მაგრამ მისი წარმოების ტექნოლოგია, ისევე როგორც დამასკის პირების დამზადების პროცესი, საიდუმლოდ ინახებოდა მრავალი საუკუნის განმავლობაში.

სახლიდან სახლამდე

ყველის დამზადების პროცესი დიდწილად ამინდზე იყო დამოკიდებული: აუცილებელი იყო ქარი „მილში“ შემოსულიყო. ამინდის უხერხულობისგან თავის დაღწევის სურვილმა განაპირობა ბუხრის შექმნა, რომელიც აანთო ცეცხლს ნედლეულ ღუმელში. ბუხრის მოსვლასთან ერთად აღარ იყო საჭირო ფერდობებზე ნედლი ღუმელების აგება. გაჩნდა ახალი ტიპის ღუმელი - ეგრეთ წოდებული მგლის ორმოები, რომლებიც მიწაში იყო გათხრილი და აფეთქების ღუმელები, რომლებიც მიწის ზემოთ ამაღლდნენ. ისინი მზადდებოდა თიხით შეკრული ქვებისგან. დომნიცას ძირის ნახვრეტში ბუხრის მილი ჩასვეს და ღუმელის გაბერვა დაიწყო. ქვანახშირი დაიწვა და ღუმელის კერაში უკვე ჩვენთვის ნაცნობი ძახილი ისმოდა. ჩვეულებრივ, მის გამოსაყვანად ღუმელის ძირში რამდენიმე ქვას ამტვრევდნენ. შემდეგ ისინი ადგილზე დააბრუნეს, ღუმელი ქვანახშირითა და მადნით აივსო და ყველაფერი თავიდან დაიწყო.

თავად სიტყვა "დომნიცა" მომდინარეობს სლავური სიტყვიდან "დმუტი", რაც ნიშნავს "აფეთქებას". სიტყვები „ამპარტავანი“ (გაბერილი) და „კვამლი“ ერთი და იგივე სიტყვიდან მოდის. ინგლისურად, აფეთქების ღუმელს უწოდებენ, ისევე როგორც რუსულად, აფეთქების ღუმელს. ფრანგულად და გერმანულად კი ამ ღუმელებს მაღალს უწოდებენ (გერმანულად Hochofen და ფრანგულად haut fourneau).

დომინიკა სულ უფრო და უფრო ხდებოდა. გაიზარდა ბეწვის პროდუქტიულობა; ნახშირი უფრო ცხელად იწვოდა, რკინა კი ნახშირბადით იყო გაჯერებული.

როდესაც კრეკერი ამოიღეს ღუმელიდან, ჩამოსხეს გამდნარ თუჯსაც - რკინა, რომელიც შეიცავს 2%-ზე მეტ ნახშირბადს და დნება დაბალ ტემპერატურაზე. მყარი სახით თუჯის გაყალბება შეუძლებელია, ის ნაწილებად იშლება ჩაქუჩით ერთი დარტყმით. ამიტომ, თუჯი, ისევე როგორც წიდა, თავდაპირველად ნარჩენ პროდუქტად ითვლებოდა. ბრიტანელებმა მას "ღორის რკინა" კი უწოდეს - ღორის რკინა. მხოლოდ მოგვიანებით მიხვდნენ მეტალურგები, რომ თხევადი რკინის ჩასხმა შეიძლებოდა ყალიბებში და მისგან სხვადასხვა პროდუქტის, მაგალითად, ქვემეხის ბურთულების მიღება.

XIV-XV საუკუნეებით. ინდუსტრიაში სწრაფად შემოვიდა აფეთქებული ღუმელები, რომლებიც აწარმოებდნენ ღორის რკინას. მათი სიმაღლე 3 მ და მეტს აღწევდა, დნობდნენ სამსხმელო რკინას, საიდანაც ასხამდნენ არა მხოლოდ ბირთვებს, არამედ თვით ქვემეხებსაც.

ნამდვილი შემობრუნება აფეთქების ღუმელიდან აფეთქებულ ღუმელში მოხდა მხოლოდ მე-18 საუკუნის 80-იან წლებში, როდესაც დემიდოვის ერთ-ერთ კლერკს გაუჩნდა იდეა აფეთქების ღუმელში არა ერთი საქშენით, არამედ ორით, განთავსებით. ისინი კერის ორივე მხარეს. ქვევით და გარეთ უბედურება დაიწყო! იზრდებოდა საქშენების, ანუ შუბების (როგორც ახლა მათ უწოდებენ) რაოდენობა, აფეთქება სულ უფრო ერთგვაროვანი ხდებოდა, კერის დიამეტრი გაიზარდა და ღუმელების პროდუქტიულობა გაიზარდა.

კოქსის გამოგონება დაკავშირებულია დედ დადლის ლეგენდასთან, რომელმაც სავარაუდოდ გამოიგონა კოქსი მე-16 საუკუნეში, დერბიმდე დიდი ხნით ადრე. მაგრამ ნახშირის მწარმოებლებს ეშინოდათ მათი შემოსავლის და, შეთანხმდნენ, მოკლეს გამომგონებელი.

1829 წელს ჯ.ნილსონმა Kleid-ის ქარხანაში (შოტლანდია) პირველად გამოიყენა გაცხელებული ჰაერი აფეთქების ღუმელში. ამ ინოვაციამ გაზარდა ღუმელების პროდუქტიულობა და მკვეთრად შეამცირა საწვავის მოხმარება.

ბოლო მნიშვნელოვანი გაუმჯობესება აფეთქების ღუმელში დღეს უკვე მოხდა. მისი არსი არის კოქსის ნაწილის შეცვლა იაფი ბუნებრივი აირით.

რა არის ბულატი

დამასკოს ფოლადი და დამასკოს ფოლადი ქიმიური შემადგენლობით არ განსხვავდება ჩვეულებრივი უშენო ფოლადისაგან. ეს არის რკინა ნახშირბადით. მაგრამ ჩვეულებრივი ნახშირბადოვანი ფოლადისგან განსხვავებით, დამასკის ფოლადს აქვს ძალიან მაღალი სიხისტე და ელასტიურობა, ასევე განსაკუთრებული სიმკვეთრის დანის მიცემის უნარი.

დამასკის ფოლადის საიდუმლო აწუხებდა მრავალი საუკუნისა და ქვეყნის მეტალურგებს. რა მხოლოდ მეთოდები და რეცეპტები არ იყო შემოთავაზებული! დაემატა რკინა, ძვირფასი ქვები, სპილოს ძვალი. გამოიგონეს ყველაზე გენიალური (და ზოგჯერ ყველაზე საშინელი) "ტექნოლოგიები". ერთ-ერთი უძველესი რჩევა: გამკვრივებისთვის ჩაყარეთ დანა არა წყალში, არამედ კუნთოვანი მონის სხეულში - ისე, რომ მისი ძალა გადაიქცევა ფოლადად.

გასული საუკუნის პირველ ნახევარში გამოჩენილმა რუსმა მეტალურგმა პ.პ. ანოსოვმა მოახერხა დამასკის ფოლადის საიდუმლოების გამჟღავნება. მან აიღო ყველაზე სუფთა რკინა და მოათავსა ღია ჭურჭელში ნახშირის ღუმელში. დნობის რკინა გაჯერებული იყო ნახშირბადით, დაფარული იყო კრისტალური დოლომიტის წიდით, ზოგჯერ სუფთა რკინის სასწორის დამატებით. ამ წიდის ქვეშ იგი ძალიან ინტენსიურად ათავისუფლებდა ჟანგბადს, გოგირდს, ფოსფორს და სილიციუმს. მაგრამ ეს მხოლოდ ბრძოლის ნახევარი იყო. ასევე საჭირო იყო ფოლადის რაც შეიძლება მშვიდად და ნელა გაგრილება, რათა კრისტალიზაციის პროცესში ჯერ წარმოიქმნას განშტოებული სტრუქტურის დიდი კრისტალები, ე.წ. გაციება სწორედ ცხელ ქვანახშირით სავსე კერაში წავიდა. ამას მოჰყვა ოსტატურად გაყალბება, რომელსაც არ უნდა დაერღვია მიღებული სტრუქტურა. კიდევ ერთმა რუსმა მეტალურგმა, დ.კ. ჩერნოვმა, შემდგომში ახსნა დამასკის ფოლადის უნიკალური თვისებების წარმოშობა და დააკავშირა ისინი სტრუქტურასთან. დენდრიტები შედგება ცეცხლგამძლე, მაგრამ შედარებით რბილი ფოლადისაგან და მათ „ტოტებს“ შორის სივრცე ივსება მეტალის გამაგრების პროცესში ნახშირბადით გაჯერებული და, შესაბამისად, უფრო მყარი ფოლადით. აქედან გამომდინარე, უფრო დიდი სიხისტე და დიდი სიბლანტე ამავე დროს. გაყალბების დროს ეს ფოლადის „ჰიბრიდი“ არ ნადგურდება, მისი ხის სტრუქტურა შენარჩუნებულია, მაგრამ მხოლოდ სწორი ხაზიდან იქცევა ზიგზაგში. ნახატის მახასიათებლები დიდწილად დამოკიდებულია დარტყმის ძალასა და მიმართულებაზე, მჭედლის ოსტატობაზე.

ანტიკურ დამასკოს ფოლადი იგივე დამასკის ფოლადი იყო, მაგრამ მოგვიანებით მას უწოდეს ფოლადი, რომელიც მიღებულ იქნა მრავალი ფოლადის მავთულის ან ზოლისგან შედუღების შედეგად მიღებული ფოლადი. შუა საუკუნეებში ასეთი ფოლადის დამზადების ხელოვნებამ უდიდეს განვითარებას მიაღწია. ცნობილია იაპონური დანა, რომლის სტრუქტურაში ნაპოვნია დაახლოებით 4 მილიონი მიკროსკოპულად თხელი ფოლადის ძაფი. ბუნებრივია, დამასკოს ფოლადისგან იარაღის დამზადების პროცესი კიდევ უფრო შრომატევადია, ვიდრე დამასკის საბერების დამზადების პროცესი.

რისთვის არის ჩვენი რესურსი?

ჩვენი საიტის მთავარი მიზანია დავეხმაროთ მოსწავლეებსა და სტუდენტებს, რომლებსაც უჭირთ კონკრეტული ამოცანის ამოხსნა, ან რომლებმაც გამოტოვეს სასკოლო თემა. ასევე, ჩვენი რესურსი დაეხმარება იმ მოსწავლეების მშობლებს, რომლებიც აწყდებიან შვილების საშინაო დავალების შემოწმების სირთულეებს.

ჩვენს რესურსზე შეგიძლიათ იპოვოთ მზა საშინაო დავალება ნებისმიერი კლასისთვის 1-დან 11-მდე ყველა აკადემიურ საგანში. მაგალითად, GDZ შეგიძლიათ იპოვოთ მათემატიკაში, უცხო ენებში, ფიზიკაში, ბიოლოგიაში, ლიტერატურაში და ა.შ. ამისათვის თქვენ უბრალოდ უნდა აირჩიოთ სასურველი კლასი, საჭირო საგანი და შესაბამისი ავტორების GDZ ამოხსნის წიგნები, რის შემდეგაც თქვენ უნდა იპოვოთ საჭირო განყოფილება და მიიღოთ პასუხი დავალებაზე. GDZ საშუალებას გაძლევთ სწრაფად შეამოწმოთ მოსწავლისთვის მიცემული დავალება სახლში, ასევე მოამზადოთ ბავშვი კონტროლისთვის.

როგორ მივიღოთ A საშინაო დავალებისთვის?

ამისათვის თქვენ უნდა გადახვიდეთ ჩვენს რესურსზე, რომელიც შეიცავს მზა საშინაო დავალებას სასკოლო სასწავლო გეგმის ყველა დისციპლინაში. ამავდროულად, თქვენ არ გჭირდებათ ფიქრი GDZ-ში არსებულ შეცდომებზე, ბეჭდურ და სხვა ნაკლოვანებებზე, რადგან ჩვენთან განთავსებული ყველა სახელმძღვანელო შემოწმებულია გამოცდილი სპეციალისტების მიერ. საშინაო დავალებების ყველა პასუხი სწორია, ამიტომ თამამად შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ნებისმიერი მათგანისთვის მიიღებთ 5-კუ-ს! მაგრამ თქვენ არ უნდა დაუფიქრებლად გადაწეროთ ყველაფერი თქვენს ნოუთბუქში, პირიქით, თქვენ თავად უნდა შეასრულოთ დავალებები, შემდეგ კი შეამოწმოთ ისინი GDZ-ის დახმარებით და მხოლოდ ამის შემდეგ გადაწეროთ ისინი სუფთა ასლში. ეს საშუალებას მოგცემთ მიიღოთ საჭირო ცოდნა და მაღალი შეფასება.

GDZ ონლაინ რეჟიმში

ახლა GDZ-ზე წვდომის პრობლემა არავის აქვს, რადგან ჩვენი ინტერნეტ რესურსი ადაპტირებულია ყველა თანამედროვე მოწყობილობაზე: კომპიუტერებზე, ლეპტოპებზე, პლანშეტებსა და სმარტფონებზე, რომლებსაც აქვთ ინტერნეტი. ახლა, შესვენების დროსაც კი, შეგიძლიათ თქვენი ტელეფონიდან გადახვიდეთ ჩვენს ვებსაიტზე და გაიგოთ პასუხი აბსოლუტურად ნებისმიერ დავალებაზე. მოსახერხებელი ნავიგაცია და საიტის სწრაფი ჩატვირთვა საშუალებას გაძლევთ მოძებნოთ და ნახოთ GDZ რაც შეიძლება სწრაფად და კომფორტულად. ჩვენს რესურსზე წვდომა უფასოა, ხოლო რეგისტრაცია ძალიან სწრაფია.

GDZ ახალი პროგრამა

სკოლის სასწავლო გეგმა პერიოდულად იცვლება, ამიტომ მოსწავლეებს მუდმივად სჭირდებათ ახალი სასწავლო საშუალებები, სახელმძღვანელოები და GDZ. ჩვენი ექსპერტები მუდმივად აკვირდებიან სიახლეებს და მათი განხორციელების შემდეგ დაუყოვნებლივ აქვეყნებენ ახალ სახელმძღვანელოებს და GDZ-ს რესურსზე, რათა მომხმარებლებს ჰქონდეთ უახლესი გამოცემები. ჩვენი რესურსი არის ერთგვარი ბიბლიოთეკა სკოლის მოსწავლეებისთვის, რომელიც აუცილებელია ნებისმიერი სტუდენტისთვის წარმატებული სწავლისთვის. თითქმის ყოველწლიურად სასკოლო სასწავლო გეგმა რთულდება, ახალი საგნები და მასალები შემოდის. სწავლა სულ უფრო და უფრო რთული ხდება, მაგრამ ჩვენი საიტი საშუალებას გაძლევთ გაამარტივოთ მშობლებისა და მოსწავლეების ცხოვრება.

დახმარება სტუდენტებისთვის

არ გვავიწყდება სტუდენტების რთული დატვირთული ცხოვრება. ყოველი ახალი სასწავლო წელი ამაღლებს ცოდნის დონეს, ამიტომ ყველა სტუდენტი ვერ უმკლავდება ასეთ დიდ დატვირთვას. გრძელვადიანი გაკვეთილები, სხვადასხვა ესეები, ლაბორატორიული და თეზისები სტუდენტების თითქმის მთელ თავისუფალ დროს იკავებს. ჩვენი საიტის დახმარებით ნებისმიერ სტუდენტს შეუძლია გაუადვილოს ყოველდღიური ცხოვრება. ამისთვის თითქმის ყოველდღე ჩვენი სპეციალისტები ათავსებენ ახალ ნამუშევრებს პორტალზე. ახლა სტუდენტებს შეუძლიათ იპოვონ ჩვენი მოტყუების ფურცლები ნებისმიერი ამოცანისთვის და უფასოდ.

ახლა თქვენ არ გჭირდებათ ყოველდღიურად დიდი რაოდენობით სახელმძღვანელოების ტარება სკოლაში

სკოლის მოსწავლეებზე ზრუნვისთვის ჩვენმა სპეციალისტებმა საიტზე საჯარო დომენში განათავსეს სასკოლო სასწავლო გეგმის ყველა სახელმძღვანელო. ამიტომ, დღეს მათი გამოყენება ნებისმიერ მოსწავლეს ან მშობელს შეუძლია და მოსწავლეებს აღარ სჭირდებათ ზურგის ყოველდღიურად დატვირთვა სკოლაში მძიმე სახელმძღვანელოების ტარების გამო. საკმარისია ჩამოტვირთოთ საჭირო სახელმძღვანელოები თქვენს პლანშეტზე, ტელეფონზე და სხვა თანამედროვე მოწყობილობაზე და სახელმძღვანელოები ყოველთვის ყველგან იქნება თქვენთან ერთად. მათი წაკითხვა ონლაინ პირდაპირ საიტზეც არის შესაძლებელი – ეს არის ძალიან კომფორტული, სწრაფი და სრულიად უფასო.

მზა სასკოლო ესეები

თუ მოულოდნელად მოგიწევთ დაწეროთ ესსე წიგნის შესახებ, მაშინ გახსოვდეთ, რომ ჩვენს ვებსაიტზე ყოველთვის შეგიძლიათ იპოვოთ მზა სასკოლო ესეების დიდი რაოდენობა, რომლებიც დაწერილია სიტყვის ოსტატების მიერ და დამტკიცებული მასწავლებლების მიერ. ყოველდღე ვაფართოვებთ ესეების ჩამონათვალს, ვწერთ ახალ ესეებს მრავალ თემაზე და ვითვალისწინებთ მომხმარებელთა რეკომენდაციებს. ეს საშუალებას გვაძლევს დავაკმაყოფილოთ ყველა სტუდენტის ყოველდღიური საჭიროებები.

თვითნაწერი თხზულებებისთვის ჩვენ შემოგთავაზეთ შემოკლებული ნამუშევრები, მათი ნახვა და ჩამოტვირთვა შესაძლებელია ასევე საიტზე. ისინი შეიცავს სასკოლო ლიტერატურული ნაწარმოებების ძირითად მნიშვნელობას, რაც საგრძნობლად ამცირებს წიგნების შესწავლას და ზოგავს მოსწავლის ძალას, რაც მას სჭირდება სხვა საგნების შესასწავლად.

პრეზენტაციები სხვადასხვა თემაზე

თუ სასწრაფოდ გჭირდებათ სასკოლო პრეზენტაციის გაკეთება კონკრეტულ თემაზე, რომლის შესახებაც არაფერი იცით, მაშინ ჩვენი ვებგვერდის დახმარებით შეგიძლიათ ამის გაკეთება. ახლა თქვენ არ უნდა დახარჯოთ ბევრი დრო სურათების, ფოტოების, დაბეჭდილი ინფორმაციისა და კონსულტაციების მოსაძებნად თემაზე ექსპერტებთან და ა.შ., რადგან ჩვენი რესურსი ქმნის მაღალი ხარისხის პრეზენტაციებს მულტიმედიური შინაარსით ნებისმიერ თემაზე. ჩვენმა ექსპერტებმა საიტზე გამოაქვეყნეს ავტორის პრეზენტაციების დიდი რაოდენობა, რომელთა ნახვა და ჩამოტვირთვა შესაძლებელია უფასოდ. ამიტომ ვარჯიში თქვენთვის უფრო ინფორმატიული და კომფორტული იქნება, რადგან მეტი დრო გექნებათ დასვენებისთვის და სხვა საგნებისთვის.

ჩვენი უპირატესობები:

* წიგნებისა და GDZ-ის დიდი მონაცემთა ბაზა;

* მასალები ყოველდღიურად ახლდება;

* წვდომა ნებისმიერი თანამედროვე გაჯეტიდან;

* ჩვენ ვითვალისწინებთ მომხმარებლების სურვილებს;

* გახადეთ მოსწავლეების, სტუდენტებისა და მშობლების ცხოვრება უფრო თავისუფალი და ხალისიანი.

ჩვენ მუდმივად ვაუმჯობესებთ ჩვენს რესურსს, რათა ჩვენი მომხმარებლების ცხოვრება უფრო კომფორტული და უდარდელი გავხადოთ. gdz.host-ის დახმარებით თქვენ იქნებით წარჩინებული მოსწავლე, ასე რომ ზრდასრულ ასაკში დიდი პერსპექტივები გექნებათ. შედეგად, შენი მშობლები იამაყებენ შენით, რადგან შენ იქნები კარგი მაგალითი ყველა ადამიანისთვის.

მრავალი ათასწლეულის წინ ჩვენი პლანეტის სხვადასხვა კუთხეში მცხოვრები ხალხები, თითქმის ერთდროულად, გაეცნენ მშობლიურ ლითონებს. გაცნობა რკინისუფრო გვიანდელ პერიოდს განეკუთვნება. ზოგიერთმა ერმა მისი მიღება ადრე ისწავლა, ზოგმა კი გაცილებით გვიან. ფაქტია, რომ ბუნებრივი რკინა ბუნებაში თითქმის არასოდეს გვხვდება. ვარაუდობენ, რომ პირველი რკინა, რომელიც ადამიანის ხელში ჩავარდა, მეტეორიული წარმოშობისა იყო. რკინის პირველი ნახსენები ხდება დაახლოებით 5 ათასი წლის წინ, როდესაც მას უფრო მეტად აფასებდნენ, ვიდრე მშობლიური ოქრო, რომელიც ემსახურებოდა რკინის პროდუქტების პარამეტრს.

ისტორიული ფაქტების მიხედვით, თანამედროვე სომხეთის ტერიტორიაზე მცხოვრები ტომები უკვე ახერხებდნენ რკინის მოპოვებას ჩვენს წელთაღრიცხვამდე III ათასწლეულის დასაწყისში. ეგვიპტესა და ძველ საბერძნეთში რკინას იღებდნენ მეორეში, ხოლო ჩინეთში - ძვ.წ I ათასწლეულის შუა წლებში. ე. ამ ქვეყნების მცირე მარაგი ისეთი ადგილობრივი ლითონებისა, როგორიცაა სპილენძი და კალა, ახალი ლითონების ძიების სტიმულს ემსახურებოდა. სპილენძის უდიდესი საბადოებით მდიდარ ამერიკაში კი რკინის მოპოვება დაიწყო მხოლოდ ევროპელების კონტინენტზე მოსვლის შემდეგ. აფრიკული ტომები, პირიქით, მაშინვე შევიდნენ რკინის ხანაში, გვერდის ავლით სპილენძის ხანას.

მართალია, რკინის მოპოვების პროცესი ბევრად უფრო რთული იყო, ვიდრე სპილენძი. ძველ ოსტატებს არ ჰქონდათ საშუალება მიეღოთ ისეთი მაღალი ტემპერატურა, რომლითაც რკინა დნობდა. მხოლოდ ჩვენს წელთაღრიცხვამდე პირველ ათასწლეულში გამოჩნდა ნედლი რკინის შემცირების მეთოდი და იგი ფართოდ გამოიყენებოდა იარაღის, ხელსაწყოების და სხვადასხვა ხელსაწყოების წარმოებაში, რადგან ის იმ დროისთვის ცნობილი უძლიერესი ლითონი იყო. თავდაპირველად მეტალის რკინას მოიპოვებდნენ რკინის მადნებიდან კარგად ვენტილირებად ადგილებში ნახშირით გაცხელებით. თავდაპირველად ასეთი რკინა იყო სპონგური, მტვრევადი და შეიცავდა უამრავ წიდას. აღინიშნა, რომ მეტალის რკინის მიღება შესაძლებელია დნობის წერტილამდე მიყვანის გარეშე, მხოლოდ საწვავი უნდა იყოს მეტი და უკეთესი იყოს, ვიდრე სპილენძის დნობისას, მაგრამ უნდა იყოს ძალიან „ცხელი“. ეს ყველაფერი საჭიროებდა დამატებით დნობის პირობებს და ღუმელის სპეციალურ დიზაინს.

რკინის წარმოებისკენ მნიშვნელოვანი ნაბიჯი იყო სამჭედლის გამოგონება, რომელიც შიგნიდან ცეცხლგამძლე მასალებით იყო მოპირკეთებული და ზემოდან ღია იყო. ამ მეთოდის წყალობით რკინა უკეთესი ხარისხის აღმოჩნდა. ლითონის შემდგომი დამუშავება ხდებოდა სამჭედლოში, სადაც ღუმელში გახურებულ ლითონს ამუშავებდნენ ჩაქუჩის დარტყმით წიდის მოსაშორებლად, რის შემდეგაც მიიღეს დამაკმაყოფილებელი ხარისხის რკინა. გაყალბება მრავალი საუკუნის განმავლობაში გახდა ლითონის დამუშავების ძირითადი სახეობა, ხოლო მჭედლობა - მნიშვნელოვანი ინდუსტრია.

ძნელი იყო რკინის სუფთა სახით გამოყენება მისი რბილობის გამო; რკინის შენადნობმა ნახშირბადთან პრაქტიკული მნიშვნელობა შეიძინა. თუ რკინა შეიცავდა 1,7%-მდე ნახშირბადს, მიიღეს ფოლადი და რკინა იძენს გამაგრების უნარს. თავიდან ხელსაწყოს აცხელებდნენ წითლად, შემდეგ ასველებდნენ წყალში, რის შემდეგაც იგი ძალიან გამკვრივდა შესანიშნავი ჭრის თვისებებით. ძალიან მალე რკინა, როგორც ერთ-ერთი ყველაზე ხელმისაწვდომი და იაფი მასალა, შეაღწია ადამიანის საქმიანობის ყველა სფეროში და უზარმაზარი რევოლუცია მოახდინა კაცობრიობის განვითარების ისტორიაში.

რკინის შენადნობები

მეტ-ნაკლებად ცნობილია, რომ მასალა, რომელსაც ჩვეულებრივ რკინას უწოდებენ, თუნდაც უმარტივეს შემთხვევაში, არის თავად რკინის შენადნობი, როგორც ქიმიური ელემენტი, ნახშირბადთან. 0,3%-ზე ნაკლები ნახშირბადის კონცენტრაციით მიიღება რბილი დრეკადი ცეცხლგამძლე ლითონი, რომლის მიღმა ფიქსირდება მისი მთავარი ინგრედიენტის, რკინის სახელი. რკინის იდეა, რომელსაც ჩვენი წინაპრები ეხებოდნენ, ახლა უკვე შესაძლებელია ფრჩხილის მექანიკური თვისებების შესწავლით.

ნახშირბადის კონცენტრაციით 0,3%-ზე მეტი, მაგრამ 2,14%-ზე ნაკლები, შენადნობას ფოლადი ეწოდება. თავდაპირველი ფორმით, ფოლადი ჰგავს რკინას თავისი თვისებებით, მაგრამ, მისგან განსხვავებით, ის შეიძლება გამაგრდეს - უეცარი გაგრილებით, ფოლადი იძენს უფრო მეტ სიმტკიცეს - შესანიშნავი უპირატესობა, თუმცა, თითქმის მთლიანად უარყოფილია იმავე გამკვრივების დროს შეძენილი სისუსტით.

საბოლოოდ, 2,14%-ზე მეტი ნახშირბადის კონცენტრაციით ვიღებთ თუჯს. მყიფე, დნებადი, კარგად შეეფერება ჩამოსხმისთვის, მაგრამ არ ექვემდებარება გაყალბებას, ლითონის.

პირველი ნაბიჯი შავი მეტალურგიის განვითარებაში იყო რკინის მიღება ოქსიდიდან მისი შემცირებით. მადანი ნახშირში შეურიეს და ღუმელში ჩაყარეს. ნახშირის წვის შედეგად წარმოქმნილ მაღალ ტემპერატურაზე ნახშირბადმა დაიწყო შერწყმა არა მხოლოდ ატმოსფერულ ჟანგბადთან, არამედ იმასთან, რაც დაკავშირებულია რკინის ატომებთან.

ღუმელში ნახშირის დაწვის შემდეგ დარჩა ეგრეთ წოდებული კრიცი - ნივთიერების ნაერთი შემცირებული რკინის შერევით. შემდეგ კრიცას ხელახლა აცხელებდნენ და ექვემდებარებოდნენ ჭედვას, რკინას ჭრიდნენ წიდაში. დიდი ხნის განმავლობაში რკინის მეტალურგიაში სწორედ გაყალბება იყო ტექნოლოგიური პროცესის მთავარი ელემენტი და, უფრო მეტიც, ეს იყო ბოლო რამ, რაც დაკავშირებული იყო პროდუქტის ფორმირებასთან. თავად მასალა იყო გაყალბებული.

ფოლადი მზადდებოდა მზა რკინისგან ამ უკანასკნელის კარბურიზაციით. მაღალ ტემპერატურაზე და ჟანგბადის ნაკლებობაზე, ნახშირბადი, დაჟანგვის დრო არ აქვს, გაჟღენთილია რკინა. რაც უფრო მეტი ნახშირბადი იყო, მით უფრო რთული იყო ფოლადი გამკვრივების შემდეგ.

როგორც ხედავთ, არცერთ ზემოთ ჩამოთვლილ შენადნობს არ აქვს ისეთი თვისება, როგორიცაა ელასტიურობა. რკინის შენადნობას შეუძლია შეიძინოს ეს ხარისხი მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ მასში გამოჩნდება მკაფიო კრისტალური სტრუქტურა, რომელიც ხდება, მაგალითად, დნობისგან გამაგრების პროცესში. უძველესი მეტალურგების პრობლემა ის იყო, რომ მათ არ შეეძლოთ რკინის დნობა. ამისათვის საჭიროა მისი გაცხელება 1540 გრადუსამდე, ხოლო ანტიკურმა ტექნოლოგიებმა შესაძლებელი გახადა 1000-1300 გრადუსამდე ტემპერატურის მიღწევა. მე-19 საუკუნის შუა ხანებამდე შესაძლებლად ითვლებოდა მხოლოდ თუჯის დნობა თხევად მდგომარეობაში, ვინაიდან რკინის შენადნობების დნობა იზრდება ნახშირბადის კონცენტრაციის მატებასთან ერთად.

ამრიგად, არც რკინა და არც ფოლადი თავისთავად არ იყო შესაფერისი იარაღის დასამზადებლად. სუფთა რკინისგან დამზადებული ხელსაწყოები და ხელსაწყოები ძალიან რბილი იყო, სუფთა ფოლადისგან კი ძალიან მყიფე. ამიტომ, მაგალითად, ხმლის გასაკეთებლად, საჭირო იყო ორი რკინის ფირფიტისგან სენდვიჩის გაკეთება, რომელთა შორისაც ფოლადის ფირფიტა იყო დაგებული. სიმკვეთრის დროს რბილი რკინა დაფქვა და გაჩნდა ფოლადის საჭრელი პირა.

სხვადასხვა მექანიკური თვისებების მქონე რამდენიმე ფენისგან შედუღებულ ასეთ იარაღს შედუღებულს ეძახდნენ. ამ ტექნოლოგიის საერთო მინუსი იყო პროდუქციის გადაჭარბებული მასიური და არასაკმარისი სიძლიერე. შედუღებული ხმალი გაზაფხულს ვერ ახერხებდა, რის შედეგადაც გადაულახავ დაბრკოლებას შეჯახებისას აუცილებლად გატყდა ან მოხრილი იყო.

ელასტიურობის ნაკლებობამ არ ამოწურა შედუღებული იარაღის ნაკლოვანებები. გარდა აღნიშნული ნაკლოვანებებისა, ის, მაგალითად, სათანადოდ ვერ გამკაცრდა. რკინას ნებისმიერი სიმკვეთრის მინიჭება შეეძლო (თუმცა საშინელი სიჩქარით იფქვებოდა), მაგრამ რკინის რბილი საჭრელი პირი თითქმის მყისიერად დაბნელდა. ფოლადს არ სურდა სიმკვეთრე - ჭრის ზღვარი დაიმსხვრა. აქ არის ფანქრების სრული ანალოგია - რბილი ტყვიის გაკეთება ადვილია ძალიან მკვეთრი, მაგრამ ის მაშინვე გახდება მოსაწყენი და არ მიიყვანთ მყარ ტყვიამდე - ის ათჯერ გატყდება. ასე რომ, საპარსები რკინით უნდა დამზადებულიყო და ყოველდღიურად ხელახლა გამკაცრდეს.

ზოგადად, შედუღებული იარაღი არ აღემატებოდა მაგიდის დანის სიმკვეთრეს. მხოლოდ ამ გარემოებამ მოითხოვა, რომ ის საკმარისად მასიური ყოფილიყო, რათა მიეცეს დამაკმაყოფილებელი ჭრის თვისებები.

ერთადერთი ღონისძიება, რომელიც საშუალებას აძლევდა მიღწეულიყო სიმკვეთრისა და სიხისტის კომბინაცია შედუღების ტექნოლოგიის ფარგლებში, იყო პროდუქტის გამკვრივება მისი სიმკვეთრის შემდეგ. ეს მეთოდი გამოიყენება იმ შემთხვევაში, თუ ფოლადის საჭრელი პირი შედუღებული იყო უბრალოდ რკინის კონდახზე და არ იყო ჩასმული რკინის "სენდვიჩში". ან, სიმკვეთრის შემდეგ შეიძლებოდა პირების გამაგრება, რომლის დროსაც რკინის ბირთვი გარედან იყო შეკრული ფოლადით.

ამ მეთოდის მინუსი ის იყო, რომ სიმკვეთრე მხოლოდ ერთხელ იყო შესაძლებელი. როდესაც ფოლადის პირი დაკბილული და ბლაგვი გახდა, მთელი დანა ხელახლა უნდა გადაფორმებულიყო.

მიუხედავად ამისა, ეს იყო შედუღების ტექნოლოგიის განვითარება - მიუხედავად მისი ყველა ნაკლოვანებისა - რამაც ნამდვილი რევოლუცია მოახდინა ადამიანის საქმიანობის ყველა სფეროში და გამოიწვია პროდუქტიული ძალების უზარმაზარი ზრდა. შედუღებული იარაღი საკმაოდ ფუნქციონალური და, უფრო მეტიც, საჯაროდ ხელმისაწვდომი იყო. მხოლოდ მათი გავრცელებით საბოლოოდ ჩაანაცვლეს ქვის იარაღები და დაიწყო ლითონის ხანა.

რკინის იარაღმა გადამწყვეტად გააფართოვა ადამიანის პრაქტიკული შესაძლებლობები. შესაძლებელი გახდა, მაგალითად, მორებისგან მოჭრილი სახლების აშენება - ბოლოს და ბოლოს, რკინის ცულმა ხეს სპილენძის მსგავსად სამჯერ კი არა, ქვაზე 10-ჯერ უფრო სწრაფად დაარტყა. ფართოდ გავრცელდა თლილი ქვით კონსტრუქციაც. ბუნებრივია, მას იყენებდნენ ბრინჯაოს ხანაშიც, მაგრამ შედარებით რბილი და ძვირადღირებული ლითონის დიდი მოხმარება ძლიერ ზღუდავდა ასეთ ექსპერიმენტებს. მნიშვნელოვნად გაფართოვდა ფერმერების შესაძლებლობებიც.

პირველად ანატოლიის ხალხებმა რკინის დამუშავება ისწავლეს. ძველი ბერძნული ტრადიცია ხალიბების ხალხს რკინის აღმომჩენად თვლიდა, რომლისთვისაც ლიტერატურაში გამოიყენებოდა სტაბილური გამოთქმა „რკინის მამა“, ხოლო თავად ხალხის სახელი მომდინარეობს ბერძნული სიტყვიდან Χάλυβας („რკინა“).

I ათასწლეულის მიჯნაზე დაიწყო რკინის რევოლუცია. ე. ასურეთში. VIII საუკუნიდან ძვ.წ შედუღებულმა რკინამ სწრაფად დაიწყო გავრცელება ევროპაში, ძვ.წ III საუკუნეში. ე. გადაადგილებული ბრინჯაო ჩინეთსა და გალიაში, გაჩნდა გერმანიაში ჩვენი წელთაღრიცხვით II საუკუნეში, ხოლო მე-6 საუკუნეში უკვე ფართოდ გამოიყენებოდა სკანდინავიაში და მომავალი რუსეთის ტერიტორიაზე მცხოვრებ ტომებში. იაპონიაში რკინის ხანა დადგა მხოლოდ მე-8 საუკუნეში.

მეტალურგებმა თხევადი რკინის ნახვა მხოლოდ მე-19 საუკუნეში შეძლეს, თუმცა, რკინის მეტალურგიის გარიჟრაჟზეც კი - ძვ. ასეთ ფოლადს ბულატი ერქვა, მაგრამ წარმოების სირთულის და მსოფლიოს უმეტეს ნაწილში საჭირო მასალების ნაკლებობის გამო, ეს ფოლადი დიდი ხნის განმავლობაში რჩებოდა ინდურ საიდუმლოდ.

ელასტიური ფოლადის მისაღებად უფრო ტექნოლოგიური გზა, რომელიც არ საჭიროებდა არც განსაკუთრებით სუფთა მადანს, არც გრაფიტს, არც სპეციალურ ღუმელს, აღმოაჩინეს ჩინეთში მე-2 საუკუნეში. ფოლადი არაერთხელ იქნა გადაფორმებული, ყოველი გაყალბება ნახევრად იკეცებოდა, რის შედეგადაც მიიღეს შესანიშნავი იარაღის მასალა სახელად დამასკო, საიდანაც, კერძოდ, ამზადებდნენ ცნობილ იაპონურ კატანებს.

უპირველეს ყოვლისა, უნდა ითქვას, რომ მე-18 საუკუნემდე, მათ შორის, ქვანახშირი პრაქტიკულად არ გამოიყენებოდა მეტალურგიაში - პროდუქტის ხარისხისთვის მავნე მინარევების მაღალი შემცველობის გამო, პირველ რიგში გოგირდის. მე -11 საუკუნიდან ჩინეთში და მე -17 საუკუნიდან ინგლისში, ქვანახშირი, თუმცა, დაიწყო გამოყენება გუბე ღუმელებში თუჯის დასამუშავებლად, მაგრამ ამან შესაძლებელი გახადა ნახშირის მხოლოდ მცირე დაზოგვის მიღწევა - საწვავის უმეტესი ნაწილი დაიხარჯა. დნობაზე, სადაც შეუძლებელი იყო ნახშირისა და მადნის კონტაქტის გამორიცხვა.

საწვავის მოხმარება მეტალურგიაში იმ დროს უკვე უზარმაზარი იყო - აფეთქებული ღუმელი საათში ჭამდა ქვანახშირის ქარს. ნახშირი სტრატეგიულ რესურსად იქცა. სწორედ შვედეთის ხის სიუხვემ და მას ეკუთვნის ფინეთში, რამაც საშუალება მისცა შვედებს ასეთი მასშტაბით გაეფართოებინათ წარმოება. ბრიტანელები, რომლებსაც ნაკლები ტყე ჰქონდათ (და ისიც კი იყო დაცული ფლოტის საჭიროებისთვის), იძულებულნი იყვნენ შვედეთში ეყიდათ რკინა, სანამ არ ისწავლიდნენ ნახშირის გამოყენებას.

ლითონის დამუშავება

რკინის პროდუქტების წარმოების ორგანიზების პირველივე ფორმა იყო მოყვარული მჭედლები. უბრალო გლეხები, რომლებიც თავისუფალ დროს მიწის დამუშავებისგან თავისუფალ დროს ვაჭრობდნენ ასეთი ხელობით. ამ ჯიშის მჭედელმა თავად იპოვა „მადანი“ (ჟანგიანი ჭაობი ან წითელი ქვიშა), თვითონ დაწვა ნახშირი, თვითონ დნობა რკინა, თავად აჭედავდა, თავად ამუშავებდა.

ოსტატის უნარი ამ ეტაპზე ბუნებრივად შემოიფარგლებოდა უმარტივესი ფორმის პროდუქტების გაყალბებით. მისი იარაღები შედგებოდა ბუხრის, ქვის ჩაქუჩისა და კოჭისა და საფქვავი ქვისგან. რკინის იარაღს ამზადებდნენ ქვის დახმარებით.

თუ მახლობლად არსებობდა მაღაროებისთვის შესაფერისი მადნის საბადოები, მაშინ მთელი სოფელი შეიძლებოდა დაკავებულიყო რკინის წარმოებით, მაგრამ ეს შესაძლებელი იყო მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ არსებობდა პროდუქციის მომგებიანი მარკეტინგის სტაბილური შესაძლებლობა, რაც პრაქტიკულად ვერ იქნებოდა ბარბაროსულ პირობებში.

თუ, მაგალითად, 1000 კაციანი ტომისთვის არსებობდა ათეული რკინის მწარმოებელი, რომელთაგან თითოეული ააშენებდა რამდენიმე ყველის ღუმელს წელიწადში, მაშინ მათი შრომით უზრუნველყოფილი იყო რკინის პროდუქტების კონცენტრაცია მხოლოდ დაახლოებით 200 გრამი ერთ სულ მოსახლეზე. და არა ერთ წელიწადში, არამედ ზოგადად.

ეს მაჩვენებელი, რა თქმა უნდა, ძალიან მიახლოებითია, მაგრამ ფაქტია, რომ რკინის ამ გზით წარმოებით, არასოდეს ყოფილა შესაძლებელი მის ხარჯზე უმარტივესი იარაღისა და ყველაზე საჭირო ხელსაწყოების ყველა საჭიროების სრულად დაფარვა. აგრძელებდა ცულების დამზადებას ქვისგან, ლურსმნებისა და ხისგან. ლითონის ჯავშანი ლიდერებისთვისაც კი მიუწვდომელი დარჩა.

ჩვენი ეპოქის დასაწყისში ბრიტანელების, გერმანელებისა და სლავების ყველაზე პრიმიტიულ ტომებს ჰქონდათ ამ დონის შესაძლებლობა. ბალტები და ფინელები ჯვაროსნებს ქვის და ძვლის იარაღით ებრძოდნენ - და ეს უკვე XII-XIII სს. ყველა ამ ხალხმა, რა თქმა უნდა, უკვე იცოდა რკინის დამზადება, მაგრამ ჯერ ვერ მოიპოვა საჭირო რაოდენობით.

შავი მეტალურგიის განვითარების შემდეგი ეტაპი იყო პროფესიონალი მჭედლები, რომლებიც ჯერ კიდევ თავად დნობდნენ ლითონს, მაგრამ სხვა მამაკაცებს უფრო ხშირად აგზავნიდნენ რკინის ქვიშის მოსაპოვებლად და ნახშირის დასაწვავად - სანაცვლოდ. ამ ეტაპზე, მჭედელს, როგორც წესი, უკვე ჰყავდა ჩაქუჩის დამხმარე და სამჭედლო როგორღაც აღჭურვილი.

მჭედლების მოსვლასთან ერთად, რკინის პროდუქტების კონცენტრაცია ოთხჯერ ხუთჯერ გაიზარდა. ახლა ყველა გლეხის ოჯახს შეეძლო პირადი დანა და ცული მიეწოდებინა. გაიზარდა პროდუქციის ხარისხიც. მჭედლები პროფესიონალები იყვნენ, როგორც წესი, იცოდნენ შედუღების ტექნიკა და შეეძლოთ მავთულის დახატვა. პრინციპში, ასეთ ხელოსანს დამასკოც შეეძლო, თუ იცოდა, მაგრამ დამასკოს იარაღის წარმოებას ისეთი რაოდენობის რკინა სჭირდებოდა, რომ მისი მასობრივი წარმოება ჯერ არ შეიძლებოდა.

რკინა არის ქიმიური ელემენტი ატომური ნომრით 26 პერიოდულ სისტემაში, აღინიშნება სიმბოლო Fe (ლათ. Ferrum), დედამიწის ქერქში ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული ლითონი. მარტივი ნივთიერება რკინა არის მოვერცხლისფრო-თეთრი, ელასტიური ლითონი მაღალი ქიმიური რეაქტიულობით: რკინა სწრაფად კოროზირდება მაღალ ტემპერატურაზე ან ჰაერის მაღალ ტენიანობაზე. რკინა ბუნებაში იშვიათად გვხვდება სუფთა სახით. ხშირად გამოიყენება ადამიანის მიერ სხვა ლითონებთან და ნახშირბადთან შენადნობების შესაქმნელად, ეს არის ფოლადის მთავარი კომპონენტი. დედამიწის ქერქში რკინის გავრცელება (4,65%, მე-4 ადგილი O, Si, Al-ის შემდეგ) და სპეციფიკური თვისებების ერთობლიობა აქცევს მას „ნომერ 1 ლითონად“ ადამიანებისთვის მნიშვნელობით. ასევე ითვლება, რომ რკინა შეადგენს დედამიწის ბირთვის უმეტეს ნაწილს.

სლავური სიტყვის "რკინის" წარმოშობის რამდენიმე ვერსია არსებობს (ბელორუსული zhalez, ბულგარული zhelyazo, უკრაინული zalizo, პოლონური Żelazo, სლოვენური Železo). ერთ-ერთი ვერსია ამ სიტყვას აკავშირებს სანსკრიტულ „საცოდაობას“, რაც „ლითონს, მადანს“ ნიშნავს. კიდევ ერთი ვერსია სიტყვაში ხედავს სლავურ ძირს "ლეზ", იგივე სიტყვაში "blade" (რადგან რკინა ძირითადად იარაღების დასამზადებლად გამოიყენებოდა). ასევე არის კავშირი სიტყვა „ჟელეს“ და „ჭაობის მადნის“ ჟელატინის კონსისტენციას შორის, საიდანაც გარკვეული პერიოდის განმავლობაში ლითონი მოიპოვებოდა. ბუნებრივი რკინის კარბონატის (სიდერიტის) სახელწოდება ლათ. sidereus - ვარსკვლავური; მართლაც, პირველი რკინა, რომელიც ადამიანებს ხელში ჩაუვარდა, მეტეორიული წარმოშობისა იყო. ალბათ ეს დამთხვევა შემთხვევითი არ არის. კერძოდ, ძველი ბერძნული სიტყვა sideros, რომელიც ნიშნავს რკინას და ლათინურ sidus, რაც ნიშნავს "ვარსკვლავს", სავარაუდოდ საერთო წარმომავლობა აქვს.

ლითოსფეროში გავრცელების მხრივ რკინა მე-4 ადგილზეა ყველა ელემენტს შორის და მე-2 ადგილზე ალუმინის შემდეგ ლითონებს შორის. მისი პროცენტული მასის მიხედვით დედამიწის ქერქში არის 4,65%. რკინა 300-ზე მეტი მინერალის ნაწილია, მაგრამ სამრეწველო მნიშვნელობის მხოლოდ საბადოებია მინიმუმ 16% რკინის შემცველობით: მაგნიტი (მაგნიტური რკინის საბადო) - Fe3O4 (72,4% Fe), ჰემატიტი (რკინის ბზინვარება ან წითელი რკინის მადანი). - Fe2O3 (70% Fe), ყავისფერი რკინის მადანი (გოეთიტი, ლიმონიტი და ა.შ.) რკინის შემცველობით 66,1%-მდე Fe, მაგრამ უფრო ხშირად 30-55%.

რკინა დიდი ხანია ფართოდ გამოიყენება ტექნოლოგიაში, არა იმდენად ბუნებაში მისი ფართო გავრცელების გამო, არამედ მისი თვისებების გამო: ის არის პლასტიკური, ადვილად ექვემდებარება ცხელ და ცივ გაყალბებას, ჭედვასა და ხატვას. თუმცა, სუფთა რკინას აქვს დაბალი სიმტკიცე და ქიმიური წინააღმდეგობა (ის იჟანგება ჰაერში ტენიანობის არსებობისას და იფარება უხსნადი ყავისფერი ფხვიერი ჟანგით). ამის გამო, მისი სუფთა სახით, რკინა პრაქტიკულად არ გამოიყენება. რასაც ჩვენ ყოველდღიურ ცხოვრებაში ვუწოდებდით "რკინას" და "რკინას" პროდუქტებს, ფაქტობრივად, დამზადებულია თუჯისა და ფოლადისგან - რკინა-ნახშირბადის შენადნობებისგან, ზოგჯერ სხვა ე.წ.

იყო დრო, როცა დედამიწაზე რკინა ოქროზე მეტად ფასობდა. 1: 160: 1280: 6400. ეს არის სპილენძის, ვერცხლის, ოქროსა და რკინის ღირებულებების თანაფარდობა ძველ ხეთებში. როგორც ჰომეროსი მოწმობს ოდისეაში, აქილევსის მიერ მოწყობილი თამაშების გამარჯვებული ჯილდოვდებოდა ოქროთი და რკინით.
რკინა ერთნაირად საჭირო იყო როგორც მეომრისთვის, ასევე გუთნისთვის, ხოლო პრაქტიკული მოთხოვნილება, მოგეხსენებათ, წარმოებისა და ტექნიკური პროგრესის საუკეთესო ძრავაა. ტერმინი „რკინის ხანა“ მეცნიერებაში მე-19 საუკუნის შუა ხანებიდან შემოვიდა. დანიელი არქეოლოგი კ.იუ. ტომსენი. კაცობრიობის ისტორიის ამ პერიოდის „ოფიციალური“ საზღვრები: IX...VII სს. ძვ.წ. როდესაც რკინის მეტალურგია დაიწყო განვითარება ევროპისა და აზიის მრავალ ხალხსა და ტომში და სანამ ამ ტომებს შორის წარმოიქმნა კლასობრივი საზოგადოება და სახელმწიფო. მაგრამ თუ ეპოქებს ასახელებენ იარაღების ძირითადი მასალის მიხედვით, მაშინ, ცხადია, რკინის ხანა დღესაც გრძელდება.

როგორ მიიღეს რკინა ჩვენმა შორეულმა წინაპრებმა? პირველი, ყველის დამზადების ე.წ. ყველის ღუმელები პირდაპირ მიწაზე იყო მოწყობილი, ჩვეულებრივ, ხევებისა და თხრილების ფერდობებზე. ისინი მილებს ჰგავდნენ. ეს მილი სავსე იყო ნახშირით და რკინის მადნით. ქვანახშირი აინთო და ხევის ფერდობზე მოქცეული ქარი ნახშირს იწვის. რკინის მადანი შემცირდა და მიიღეს რბილი ძახილი - რკინა წიდის ჩანართებით. ასეთ რკინას შედუღება ერქვა; იგი შეიცავდა ნახშირბადს და მადნიდან გადატანილ მინარევებს. კრიცუ გაყალბდა. წიდის ნაჭრები ჩამოვარდა და რკინა დარჩა ჩაქუჩის ქვეშ, წიდის ძაფებით გახვრეტილი. მისგან ჭედავდნენ სხვადასხვა იარაღს. ჭედური რკინის ხანა გრძელი იყო, მაგრამ ანტიკურ და ადრეული შუა საუკუნეების ხალხი ასევე იცნობდა სხვა რკინას. ცნობილი დამასკოს ფოლადი (ანუ დამასკოს ფოლადი) აღმოსავლეთში არისტოტელეს დროს (ძვ. წ. IV ს.) დამზადდა. მაგრამ მისი წარმოების ტექნოლოგია, ისევე როგორც დამასკის პირების დამზადების პროცესი საიდუმლოდ ინახებოდა.

დამასკოს ფოლადი და დამასკოს ფოლადი ქიმიური შემადგენლობით არ განსხვავდება ჩვეულებრივი უშენო ფოლადისაგან. ეს არის რკინის და ნახშირბადის შენადნობები. მაგრამ ჩვეულებრივი ნახშირბადოვანი ფოლადისგან განსხვავებით, დამასკის ფოლადს აქვს ძალიან მაღალი სიხისტე და ელასტიურობა, ასევე განსაკუთრებული სიმკვეთრის დანის მიცემის უნარი.
დამასკის ფოლადის საიდუმლო აწუხებდა მრავალი საუკუნისა და ქვეყნის მეტალურგებს. რა მხოლოდ მეთოდები და რეცეპტები არ იყო შემოთავაზებული! რკინას დაემატა ოქრო, ვერცხლი, ძვირფასი ქვები, სპილოს ძვალი. გამოიგონეს ყველაზე გენიალური (და ზოგჯერ ყველაზე საშინელი) "ტექნოლოგიები". ერთ-ერთი უძველესი რჩევა: გამაგრებისთვის, ჩაყარეთ დანა არა წყალში, არამედ კუნთოვანი მონის სხეულში, რათა მისი ძალა გადაიზარდოს ფოლადად.

გასული საუკუნის პირველ ნახევარში გამოჩენილმა რუსმა მეტალურგმა P.P.-მ მოახერხა დამასკის ფოლადის საიდუმლოების გამჟღავნება. ანოსოვი. მან აიღო ყველაზე სუფთა რკინა და მოათავსა ღია ჭურჭელში ნახშირის ღუმელში. დნობის რკინა გაჯერებული იყო ნახშირბადით, დაფარული იყო კრისტალური დოლომიტის წიდით, ზოგჯერ სუფთა რკინის სასწორის დამატებით. ამ წიდის ქვეშ იგი ძალიან ინტენსიურად ათავისუფლებდა ჟანგბადს, გოგირდს, ფოსფორს და სილიციუმს. მაგრამ ეს მხოლოდ ბრძოლის ნახევარი იყო. ასევე საჭირო იყო ფოლადის რაც შეიძლება მშვიდად და ნელა გაგრილება, რათა კრისტალიზაციის პროცესში ჯერ წარმოიქმნას განშტოებული სტრუქტურის დიდი კრისტალები, ე.წ. გაციება სწორედ ცხელ ქვანახშირით სავსე კერაში წავიდა. ამას მოჰყვა ოსტატურად გაყალბება, რომელსაც არ უნდა გაეტეხა მიღებული სტრუქტურა.

კიდევ ერთი რუსი მეტალურგი - დ.კ. შემდგომში ჩერნოვმა ახსნა ბულატის უნიკალური თვისებების წარმოშობა და დააკავშირა ისინი სტრუქტურასთან. დენდრიტები შედგება ცეცხლგამძლე, მაგრამ შედარებით რბილი ფოლადისგან და მათ „ტოტებს“ შორის სივრცე ივსება მეტალის გამაგრების პროცესში უფრო ნახშირბადით გაჯერებული და, შესაბამისად, უფრო მყარი ფოლადით. აქედან გამომდინარე, უფრო დიდი სიხისტე და დიდი სიბლანტე ამავე დროს. გაყალბების დროს ეს ფოლადის „ჰიბრიდი“ არ ნადგურდება, მისი ხის სტრუქტურა შენარჩუნებულია, მაგრამ მხოლოდ სწორი ხაზიდან იქცევა ზიგზაგში. ნახატის მახასიათებლები დიდწილად დამოკიდებულია დარტყმის ძალასა და მიმართულებაზე, მჭედლის ოსტატობაზე.

სიძველის დამასკოს ფოლადი არის იგივე დამასკის ფოლადი, მაგრამ მოგვიანებით მრავალი ფოლადის მავთულიდან ან ზოლიდან სამჭედლო შედუღებით მიღებული ე.წ. მავთულები დამზადდა ფოლადისგან სხვადასხვა ნახშირბადის შემცველობით, შესაბამისად იგივე თვისებები, რაც დამასკის ფოლადი. შუა საუკუნეებში ასეთი ფოლადის დამზადების ხელოვნებამ უდიდეს განვითარებას მიაღწია. ცნობილია იაპონური დანა, რომლის სტრუქტურაში ნაპოვნია დაახლოებით 4 მილიონი მიკროსკოპულად თხელი ფოლადის ძაფი. ბუნებრივია, დამასკოს ფოლადისგან იარაღის დამზადების პროცესი კიდევ უფრო შრომატევადია, ვიდრე დამასკის საბერების დამზადების პროცესი.

ღუმელიდან კრეკერის ამოღებისას ასხამდნენ ასევე გამდნარ თუჯსაც - 2%-ზე მეტი ნახშირბადის შემცველი რკინა, რომელიც დნება დაბალ ტემპერატურაზე. მყარი სახით თუჯის გაყალბება შეუძლებელია, ის ნაწილებად იშლება ჩაქუჩით ერთი დარტყმით. ამიტომ, თუჯი, ისევე როგორც წიდა, თავდაპირველად ნარჩენ პროდუქტად ითვლებოდა. ბრიტანელებმა მას "ღორის რკინა" კი უწოდეს - ღორის რკინა. მხოლოდ მოგვიანებით მიხვდნენ მეტალურგები, რომ თხევადი რკინის ჩასხმა შეიძლებოდა ყალიბებში და მისგან სხვადასხვა პროდუქტის, მაგალითად, ქვემეხის ბურთულების მიღება. XIV ... XV საუკუნეებით. აფეთქების ღუმელები, რომლებიც აწარმოებდნენ ღორის რკინას, მტკიცედ შევიდნენ ინდუსტრიაში. მათი სიმაღლე 3 მ-ს აღწევდა მეტს, დნებოდნენ სამსხმელო რკინას, საიდანაც ასხამდნენ არა მხოლოდ ბირთვებს, არამედ თვით ქვემეხებსაც. ნამდვილი შემობრუნება აფეთქების ღუმელიდან აფეთქებულ ღუმელში მოხდა მხოლოდ მე-18 საუკუნის 80-იან წლებში, როდესაც დემიდოვის ერთ-ერთ კლერკს გაუჩნდა იდეა აფეთქების ღუმელში არა ერთი საქშენით, არამედ ორით, განთავსებით. ისინი კერის ორივე მხარეს. იზრდებოდა საქშენების, ანუ შუბების (როგორც ახლა მათ უწოდებენ) რაოდენობა, აფეთქება სულ უფრო ერთგვაროვანი ხდებოდა, კერის დიამეტრი გაიზარდა და ღუმელების პროდუქტიულობა გაიზარდა.

კიდევ ორმა აღმოჩენამ დიდი გავლენა მოახდინა აფეთქების ღუმელების წარმოების განვითარებაზე. მრავალი წლის განმავლობაში აფეთქებული ღუმელები ნახშირით იკვებებოდა. იყო მთელი ინდუსტრია, რომელიც ეძღვნებოდა ხისგან ნახშირის დაწვას. შედეგად, ინგლისში ტყეები ისე მოიჭრა, რომ დედოფლის მიერ გამოიცა სპეციალური განკარგულება, რომელიც კრძალავს ტყის განადგურებას რკინისა და ფოლადის მრეწველობის საჭიროებისთვის. ამის შემდეგ ინგლისურმა მეტალურგიამ სწრაფად დაიწყო კლება. ბრიტანეთი იძულებული გახდა ღორის რკინის შემოტანა უცხოეთიდან, ძირითადად, რუსეთიდან. ასე გაგრძელდა მე-18 საუკუნის შუა ხანებამდე, როდესაც აბრაამ დერბიმ იპოვა ქვანახშირისგან კოქსის მოპოვების გზა, რომლის მარაგი ინგლისში ძალიან დიდია. კოკა გახდა აფეთქების ღუმელების მთავარი საწვავი. 1829 წელს ჯ.ნილსონმა Kleid-ის ქარხანაში (შოტლანდია) პირველად გამოიყენა გაცხელებული ჰაერი აფეთქების ღუმელში. ამ ინოვაციამ გაზარდა ღუმელების პროდუქტიულობა და მკვეთრად შეამცირა საწვავის მოხმარება. ბოლო მნიშვნელოვანი გაუმჯობესება აფეთქების ღუმელში დღეს უკვე მოხდა. მისი არსი არის კოქსის ნაწილის შეცვლა იაფი ბუნებრივი აირით.

ფოლადის წარმოების პროცესი არსებითად მცირდება თუჯის მინარევების დაწვამდე, მათ ატმოსფერული ჟანგბადით დაჟანგვამდე. რასაც მეტალურგები აკეთებენ, ჩვეულებრივ ქიმიკოსს შეიძლება სისულელედ მოეჩვენოს: ჯერ ამცირებენ რკინის ოქსიდს, ერთდროულად აჯერებენ ლითონს ნახშირბადით, სილიციუმით, მანგანუმით (რკინის წარმოება), შემდეგ კი ცდილობენ მათ დაწვას. ყველაზე გამაღიზიანებელი ის არის, რომ ქიმიკოსი აბსოლუტურად მართალია: მეტალურგები აშკარად სასაცილო მეთოდს იყენებენ. მაგრამ სხვა არაფერი ჰქონდათ. მთავარი მეტალურგიული გადანაწილება - თუჯისგან ფოლადის წარმოება - წარმოიშვა მე -14 საუკუნეში. შემდეგ ფოლადი მოიპოვებოდა აყვავებულ სამჭედლოებში. თუჯის ნახშირის საწოლზე საჰაერო შუშის ზემოთ იყო განთავსებული. ნახშირის წვის დროს თუჯი დნებოდა და წვეთ-წვეთად იწურებოდა, გადიოდა ჟანგბადით უფრო მდიდარ ზონაში - ტუიერის გვერდით. აქ რკინა ნაწილობრივ განთავისუფლდა ნახშირბადისგან და თითქმის მთლიანად სილიციუმისა და მანგანუმისგან. შემდეგ კერის ფსკერზე მთავრდებოდა, წინა დნობისგან შემორჩენილი შავი წიდის ფენით დაფარული. წიდა თანდათან აჟანგებდა ნახშირბადს, რომელიც ჯერ კიდევ მეტალში იყო, რამაც გამოიწვია ლითონის დნობის წერტილის აწევა და გასქელება. მიღებული რბილი ღვეზელი მაღლა ასწიეს კვერთხით. ტუიერის ზემოთ ზონაში ის კვლავ დნებოდა, ხოლო რკინაში შემავალი ნახშირბადის ნაწილი დაჟანგდა. როდესაც ხელახლა დნობის შემდეგ კერის ძირში წარმოიქმნა 50 ... 100 კილოგრამიანი ძახილი, იგი ამოიღეს კერიდან და სასწრაფოდ გაგზავნეს გასაყალბებლად, რომლის დანიშნულება იყო არა მხოლოდ ლითონის დატკეპნა, არამედ დატკეპნა. გამოყავით მისგან თხევადი წიდები.

წარსულში ყველაზე მოწინავე რკინის წარმოების მოწყობილობა იყო გუბე ღუმელი, რომელიც გამოიგონა ინგლისელმა ჰენრი კორტმა მე-18 საუკუნის ბოლოს. (სხვათა შორის, მან ასევე გამოიგონა ფორმის რკინის გორვა რულონებზე, მათში გაჭრილი ლიანდაგებით. ლიანდაგზე გასულმა ლითონის წითელმა ზოლმა მიიღო ფორმა). კორტის გუბე ღუმელი დატვირთული იყო თუჯით, ხოლო ქვედა (ქვედა) და კედლები რკინის მადნით იყო მოპირკეთებული. ისინი განახლდნენ ყოველი დნობის შემდეგ. ღუმელიდან ცხელი აირები დნება რკინას, შემდეგ კი ჰაერში არსებული ჟანგბადი და მადნის ჟანგბადი იჟანგება მინარევებისაგან. ღუმელთან მდგარი გუბე აბაზანას რკინის ჯოხით ურევდა, რომელზედაც წარმოქმნილი კრისტალები, რომლებიც წარმოქმნიდნენ რკინის შამფურს, ილექებოდა. გუბე ღუმელის გამოგონების შემდეგ, შავი მეტალურგიის ამ სფეროში დიდი ხნის განმავლობაში ახალი არაფერი გამოჩნდა, გარდა ინგლისელი გუნსტმანის მიერ შემუშავებული მაღალი ხარისხის ფოლადის წარმოების ჭურჭლის მეთოდისა. მაგრამ ჭურჭელი არაეფექტური იყო და მრეწველობისა და ტრანსპორტის განვითარება სულ უფრო მეტ ფოლადი მოითხოვდა.

ჰენრი ბესემერმა 1856 წელს დააპატენტა მეთოდი ფოლადის წარმოებისთვის კონვერტორში თხევადი რკინის მეშვეობით ჰაერის აფეთქებით - ფურცელი რკინისგან დამზადებული მსხლის ფორმის ჭურჭელი, შიგნიდან გაფორმებული კვარცის ცეცხლგამძლეობით. აფეთქების მიწოდებას ემსახურება ცეცხლგამძლე ფსკერი მრავალი ნახვრეტით. კონვერტორს აქვს 300°-ის ფარგლებში ბრუნვის მოწყობილობა. მუშაობის დაწყებამდე გადამყვანს აყენებენ „ზურგზე“, მასში ასხამენ თუჯს, აფეთქებენ და მხოლოდ ამის შემდეგ დებენ კონვერტორს ვერტიკალურად. ჰაერის ჟანგბადი ჟანგავს რკინას FeO-მდე. ეს უკანასკნელი იხსნება თუჯში და იჟანგება ნახშირბადი, სილიციუმი, მანგანუმი... წიდები წარმოიქმნება რკინის, მანგანუმის და სილიციუმის ოქსიდებისგან. ტაქსის პროცესი ტარდება მანამ, სანამ ნახშირბადი მთლიანად არ დაიწვება. შემდეგ გადამყვანი კვლავ მოთავსებულია „ზურგზე“, აფეთქება ითიშება, ფერომანგანუმის გამოთვლილი რაოდენობა შეჰყავთ მეტალში - დეოქსიდაციისთვის. ეს იწვევს მაღალი ხარისხის ფოლადი.
ღორის რკინის გარდაქმნის მეთოდი თუჯის ფოლადის მასიური წარმოების პირველი მეთოდი გახდა.

ბესემერის გადამყვანში გადანაწილებას, როგორც მოგვიანებით გაირკვა, ასევე ჰქონდა უარყოფითი მხარეები. კერძოდ, თუჯისგან ამოიღეს მავნე მინარევები - გოგირდი და ფოსფორი. ამიტომ კონვერტორში გადასამუშავებლად ძირითადად გამოიყენებოდა გოგირდისა და ფოსფორისგან თავისუფალი თუჯი. მოგვიანებით მათ ისწავლეს გოგირდის მოშორება (ნაწილობრივ, რა თქმა უნდა), თხევად ფოლადში მანგანუმით მდიდარი „სარკე“ თუჯის, მოგვიანებით კი ფერომანგანუმის დამატებით. ფოსფორის შემთხვევაში, რომელიც არ იყო ამოღებული აფეთქების პროცესში და არ იყო შეკრული მანგანუმით, სიტუაცია უფრო გართულდა. ზოგიერთი მადანი, როგორიცაა ლოთარინგია, რომელიც მდიდარია ფოსფორით, უვარგისი დარჩა ფოლადის წარმოებისთვის. გამოსავალი იპოვა ინგლისელმა ქიმიკოსმა ს.დ. თომასმა, რომელმაც შესთავაზა ფოსფორის შეკვრა კირით. თომას გადამყვანი, ბესემერისგან განსხვავებით, მოპირკეთებულია დამწვარი დოლომიტით და არა სილიციუმით. აფეთქებისას თუჯს ცაცხვს უმატებდნენ. წარმოიქმნა კირ-ფოსფორიანი წიდა, რომელიც ადვილად გამოიყოფა ფოლადისგან. შემდგომში ეს წიდა სასუქადაც კი გამოიყენეს.

ყველაზე დიდი რევოლუცია ფოლადის წარმოებაში მოხდა 1865 წელს, როდესაც მამა-შვილმა პიერმა და ემილ მარტინმა გამოიყენეს რეგენერაციული გაზის ღუმელი, რომელიც აშენებული იყო W. Siemens-ის ნახატების მიხედვით ფოლადის წარმოებისთვის. მასში, გაზისა და ჰაერის გაცხელების წყალობით, სპეციალურ კამერებში ცეცხლგამძლე საქშენით, მიაღწიეს ისეთ მაღალ ტემპერატურას, რომ ღუმელის აბაზანაში ფოლადი აღარ გადადიოდა პასტად, როგორც გუბე ღუმელში, არამედ სითხეში. სახელმწიფო. შეიძლებოდა ჩასხმულიყო კუბებში და ყალიბებში, დამზადდეს ჯოხებით და გააგორა რელსებად, სხივებად, შენობის პროფილებად, ფურცლებად... და ეს ყველაფერი უზარმაზარი მასშტაბით! გარდა ამისა, შესაძლებელი გახდა მრავალი წლის განმავლობაში დაგროვილი ჯართის უზარმაზარი რაოდენობით გამოყენება მეტალურგიულ და მანქანათმშენებლობაში. ამ უკანასკნელმა გარემოებამ ძალიან მნიშვნელოვანი როლი ითამაშა ახალი პროცესის განვითარებაში. XX საუკუნის დასაწყისში. ღია კერის ღუმელებმა თითქმის მთლიანად შეცვალა ბესემერის და თომას გადამყვანები, რომლებიც, მართალია, ჯართს მოიხმარდნენ, მაგრამ ძალიან მცირე რაოდენობით იყო.

კონვერტორების წარმოება შეიძლება გახდეს ისტორიული იშვიათობა, ისევე როგორც გუბე, რომ არა ჟანგბადის აფეთქება. ჰაერიდან აზოტის ამოღების იდეა, რომელიც არ არის ჩართული ამ პროცესში და ღორის რკინის აფეთქება მხოლოდ ჟანგბადით, გაუჩნდა წარსულის ბევრ გამოჩენილ მეტალურგს; განსაკუთრებით მე-19 საუკუნეში. რუსი მეტალურგი დ.კ. ამის შესახებ ჩერნოვი და შვედი რ. აკერმანი წერდნენ. მაგრამ იმ დროს ჟანგბადი ძალიან ძვირი ღირდა. მხოლოდ მე-20 საუკუნის 30-40-იან წლებში, როდესაც დაინერგა ჰაერიდან ჟანგბადის მიღების იაფი სამრეწველო მეთოდები, მეტალურგებმა შეძლეს ჟანგბადის გამოყენება ფოლადის წარმოებაში. რა თქმა უნდა, ღია ღუმელში. გადამყვანებში ღორის რკინის მეშვეობით ჟანგბადის აფეთქების მცდელობა წარუმატებელი აღმოჩნდა; ისეთი მაღალი ტემპერატურა განვითარდა, რომ აპარატის ქვედა ნაწილი დაიწვა. ღია ღუმელში ყველაფერი უფრო მარტივი იყო: ჟანგბადს აძლევდნენ როგორც ჩირაღდანს, რომ ცეცხლის ტემპერატურა გაეზარდა, ასევე აბაზანას (თხევად ლითონში) მინარევების დასაწვავად. ამან შესაძლებელი გახადა საგრძნობლად გაზრდილიყო ღია კერის ღუმელების პროდუქტიულობა, მაგრამ ამავდროულად მათში ტემპერატურა იმდენად აამაღლა, რომ ცეცხლგამძლე ხსნარებმა დაიწყეს დნობა. ამიტომ აქაც ზომიერი რაოდენობით გამოიყენებოდა ჟანგბადი.

1952 წელს ავსტრიის ქალაქ ლინცში Fest-ის ქარხანამ პირველად დაიწყო ფოლადის წარმოების ახალი მეთოდის - ჟანგბადის გადამყვანის გამოყენება. გადამყვანში ჩაასხეს თუჯი, რომლის ძირს არ ჰქონდა გასაბერი ხვრელები, ყრუ იყო. ჟანგბადი მიეწოდებოდა თხევადი რკინის ზედაპირს. მინარევების დამწვრობამ შექმნა ისეთი მაღალი ტემპერატურა, რომ თხევადი ლითონი უნდა გაგრილებულიყო კონვერტორში რკინის მადნისა და ჯართის დამატებით. თანაც საკმაოდ დიდი რაოდენობით. კონვერტორები ხელახლა გამოჩნდა მეტალურგიულ ქარხნებში. ფოლადის წარმოების ახალი მეთოდი სწრაფად გავრცელდა ყველა ინდუსტრიულ ქვეყანაში. ახლა ის ითვლება ერთ-ერთ ყველაზე პერსპექტიულ ფოლადის წარმოებაში. კონვერტორის უპირატესობა ის არის, რომ ის ნაკლებ ადგილს იკავებს, ვიდრე ღია ღუმელი, მისი კონსტრუქცია გაცილებით იაფია, ხოლო პროდუქტიულობა უფრო მაღალია. თუმცა, თავიდან მხოლოდ დაბალნახშირბადიანი რბილი ფოლადები დნებოდა კონვერტორებში. მომდევნო წლებში შემუშავდა პროცესი მაღალი ნახშირბადის და შენადნობი ფოლადების გადამყვანში დნობისთვის.

ფოლადების თვისებები მრავალფეროვანია. არის ფოლადები, რომლებიც განკუთვნილია ზღვის წყალში ხანგრძლივი ყოფნისთვის, ფოლადები, რომლებსაც შეუძლიათ გაუძლოს მაღალ ტემპერატურას და ცხელი აირების აგრესიულ მოქმედებას, ფოლადები, რომლებიდანაც მზადდება რბილი მავთულები, და ფოლადები ელასტიური და მყარი ზამბარების დასამზადებლად. ასეთი მრავალფეროვანი თვისებები გამოწვეულია ფოლადის კომპოზიციების მრავალფეროვნებით. ასე რომ, მაღალი სიმტკიცის ბურთიანი საკისრები დამზადებულია ფოლადისგან, რომელიც შეიცავს 1% ნახშირბადს და 1,5% ქრომს; ფოლადი, რომელიც შეიცავს 18% ქრომს და 8 ... 9% ნიკელს, არის კარგად ცნობილი "უჟანგავი ფოლადი", ხოლო მოსახვევი ხელსაწყოები დამზადებულია ფოლადისგან, რომელიც შეიცავს 18% ვოლფრამი, 4% ქრომი და 1% ვანადიუმი. ფოლადის კომპოზიციების ეს მრავალფეროვნება ართულებს მათ დნობას. მართლაც, ღია ღუმელში და კონვერტორში ატმოსფერო იჟანგება და ისეთი ელემენტები, როგორიცაა ქრომი, ადვილად იჟანგება და იქცევა წიდად, ე.ი. დაკარგული არიან. ეს ნიშნავს, რომ 18%-იანი ქრომის შემცველობით ფოლადის მისაღებად ღუმელში გაცილებით მეტი ქრომი უნდა შევიდეს, ვიდრე 180 კგ ფოლადის ტონაზე. ქრომი ძვირადღირებული ლითონია. როგორ მოვძებნოთ გამოსავალი ამ სიტუაციიდან?

გამოსავალი მე-20 საუკუნის დასაწყისში იპოვეს. ლითონის დნობისთვის შემოთავაზებული იყო ელექტრული რკალის სითბოს გამოყენება. ლითონის ჯართი ჩატვირთეს წრიულ ღუმელში, ასხამდნენ თუჯს და ასველებდნენ ნახშირბადის ან გრაფიტის ელექტროდებს. მათსა და ღუმელში არსებულ ლითონს შორის ("აბანო") წარმოიქმნა ელექტრული რკალი, რომლის ტემპერატურა დაახლოებით 4000 ° C იყო. ლითონი ადვილად და სწრაფად დნება. და ასეთ დახურულ ელექტრო ღუმელში შეგიძლიათ შექმნათ ნებისმიერი ატმოსფერო - ჟანგვის, შემცირების ან სრულიად ნეიტრალური. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ძვირფასი ნივთების დაწვის თავიდან აცილება შესაძლებელია. ასე შეიქმნა მაღალხარისხოვანი ფოლადების მეტალურგია. მოგვიანებით შემოგვთავაზეს ელექტრული დნობის სხვა მეთოდი - ინდუქცია. ფიზიკიდან ცნობილია, რომ თუ ლითონის გამტარი მოთავსებულია ხვეულში, რომელშიც გადის მაღალი სიხშირის დენი, მაშინ მასში დენი ინდუცირებულია და გამტარი თბება. ეს სითბო საკმარისია იმისთვის, რომ ლითონი გარკვეულ დროში დნება. ინდუქციური ღუმელი შედგება ჭურჭლისგან, რომელსაც სპირალი აქვს ჩადგმული უგულებელყოფაში. სპირალში გადის მაღალი სიხშირის დენი და ჭურჭელში არსებული ლითონი დნება. ასეთ ღუმელში ასევე შეგიძლიათ შექმნათ ნებისმიერი ატმოსფერო.

ელექტრო რკალის ღუმელებში დნობის პროცესი ჩვეულებრივ რამდენიმე ეტაპად მიმდინარეობს. პირველ რიგში, არასაჭირო მინარევები იწვება ლითონისგან, იჟანგება მათ (ჟანგვის პერიოდი). შემდეგ ამ ელემენტების ოქსიდების შემცველი წიდა ამოღებულია (ჩამოტვირთვა) ღუმელიდან და იტვირთება ფეროშენადნობები - რკინის შენადნობები ელემენტებით, რომლებიც უნდა შევიდეს მეტალში. ღუმელი დახურულია და დნობა გრძელდება ჰაერის დაშვების გარეშე (აღდგენის პერიოდი). შედეგად, ფოლადი გაჯერებულია საჭირო ელემენტებით მოცემული რაოდენობით. მზა ლითონს ათავსებენ ლანგარში და ასხამენ.

ფოლადები, განსაკუთრებით მაღალი ხარისხის, აღმოჩნდა ძალიან მგრძნობიარე მინარევების შემცველობის მიმართ. ჟანგბადის, აზოტის, წყალბადის, გოგირდის, ფოსფორის მცირე რაოდენობითაც კი მნიშვნელოვნად აზიანებს მათ თვისებებს - სიმტკიცეს, სიმტკიცეს, კოროზიის წინააღმდეგობას. ეს მინარევები წარმოქმნის არალითონურ ნაერთებს რკინასთან და ფოლადში შემავალ სხვა ელემენტებთან, რომლებიც ჩაჭიმულია ლითონის მარცვლებს შორის, არღვევს მის ერთგვაროვნებას და ამცირებს ხარისხს. ასე რომ, ფოლადებში ჟანგბადისა და აზოტის გაზრდილი შემცველობით, მათი სიძლიერე მცირდება, წყალბადი იწვევს ფანტელების წარმოქმნას - მეტალში მიკრობზარები, რაც იწვევს ტვირთის ქვეშ ფოლადის ნაწილების მოულოდნელ განადგურებას, ფოსფორი ზრდის ფოლადის მტვრევადობას სიცივეში. გოგირდი იწვევს წითელ მტვრევადობას - ფოლადის განადგურებას დატვირთვის ქვეშ მაღალ ტემპერატურაზე. მეტალურგები დიდი ხანია ეძებენ ამ მინარევების მოსაშორებლად გზებს. ღია კერის ღუმელებში, კონვერტორებსა და ელექტრო ღუმელებში დნობის შემდეგ ხდება ლითონის დეოქსიდიზაცია - მას უმატებენ ალუმინს, ფეროსილიციუმს (რკინის და სილიციუმის შენადნობი) ან ფერომანგანუმს. ეს ელემენტები აქტიურად ერწყმის ჟანგბადს, ცურავს წიდაში და ამცირებს ჟანგბადის შემცველობას ფოლადში. მაგრამ ჟანგბადი კვლავ რჩება ფოლადში და მაღალი ხარისხის ფოლადებისთვის, მისი დარჩენილი რაოდენობა ძალიან დიდია. საჭირო იყო სხვა, უფრო ეფექტური გზების მოძიება.

1950-იან წლებში მეტალურგებმა დაიწყეს ფოლადის ევაკუაცია ინდუსტრიული მასშტაბით. თხევადი ლითონის ჩასადები კამერაშია მოთავსებული, საიდანაც ჰაერი ამოტუმბულია. ლითონი იწყებს ძლიერ დუღილს და მისგან გამოიყოფა აირები. თუმცა, წარმოიდგინეთ 300 ტონა ფოლადის ჩასადები - რამდენი დრო დასჭირდება ბოლომდე ადუღებამდე და რამდენად გაცივდება ლითონი ამ დროის განმავლობაში. დაუყოვნებლივ გახდება თქვენთვის ნათელი, რომ ეს მეთოდი შესაფერისია მხოლოდ მცირე რაოდენობით ფოლადისთვის. აქედან გამომდინარე, შემუშავებულია მტვერსასრუტის სხვა, უფრო სწრაფი და ეფექტური მეთოდები. ახლა მათ ყველა განვითარებულ ქვეყანაში იყენებენ და ამან გააუმჯობესა ფოლადის ხარისხი. 60-იანი წლების დასაწყისში შემუშავდა ფოლადის ელექტროშლაგის ხელახალი დნობის მეთოდი, რომელიც ძალიან მალე დაიწყო მრავალ ქვეყანაში გამოყენება. ეს მეთოდი ძალიან მარტივია. წყლის გაგრილებულ ლითონის ჭურჭელში - ყალიბში - მოთავსებულია ლითონის ღვეზელი, რომელიც უნდა გაიწმინდოს და დაიფაროს სპეციალური შემადგენლობის წიდით. შემდეგ ღერო უკავშირდება მიმდინარე წყაროს. ელექტრული რკალი წარმოიქმნება ინგოტის ბოლოს და ლითონი იწყებს დნობას. თხევადი ფოლადი რეაგირებს წიდასთან და იწმინდება არა მხოლოდ ოქსიდებისგან, არამედ ნიტრიდებისგან, ფოსფიდებისგან და სულფიდებისგან. მავნე მინარევებისაგან გაწმენდილი ახალი ინგოტი მყარდება ყალიბში. ასევე გამოიყენებოდა ალტერნატიული მეთოდი: ლითონის გამწმენდი სპეციალური შემადგენლობის წიდები დნება და ასხამენ ლანგარში, შემდეგ კი ღუმელიდან ლითონს ათავისუფლებენ ამ თხევად წიდაში. წიდა ერევა ლითონს და შთანთქავს მინარევებს. ეს მეთოდი არის სწრაფი, ეფექტური და არ საჭიროებს ელექტროენერგიის დიდ რაოდენობას.

რკინის მოპოვება უშუალოდ მადნიდან, აფეთქების პროცესის გვერდის ავლით, გასულ საუკუნეში იყო დაკავებული. მაშინ ამ პროცესს ეწოდა პირდაპირი შემცირება. თუმცა, ბოლო დრომდე მას არ ჰპოვა ფართო გავრცელება. ჯერ ერთი, პირდაპირი შემცირების ყველა შემოთავაზებული მეთოდი არაეფექტური იყო და მეორეც, შედეგად მიღებული პროდუქტი - ღრუბლის რკინა - იყო უხარისხო და დაბინძურებული მინარევებით. და მაინც ენთუზიასტები განაგრძობდნენ ამ მიმართულებით მუშაობას. ვითარება რადიკალურად შეიცვალა ინდუსტრიაში ბუნებრივი აირის ფართო გამოყენების შემდეგ. აღმოჩნდა, რომ ეს იყო რკინის მადნის აღდგენის იდეალური საშუალება. ბუნებრივი აირის ძირითადი კომპონენტი, მეთანი CH4, იშლება დაჟანგვის შედეგად კატალიზატორის თანდასწრებით სპეციალურ მოწყობილობებში - რეფორმატორებში 2CH4 + O2 → 2CO + 2H2 რეაქციის მიხედვით.

გამოდის შემამცირებელი აირების - ნახშირბადის მონოქსიდისა და წყალბადის ნარევი. ეს ნარევი შედის რეაქტორში, რომელიც იკვებება რკინის მადნით.
რეაქტორების ფორმები და დიზაინი ძალიან მრავალფეროვანია. ზოგჯერ რეაქტორი არის მბრუნავი მილის ღუმელი, როგორიცაა ცემენტის ღუმელი, ზოგჯერ ლილვის ღუმელი, ზოგჯერ დახურული ღუმელი. ეს განმარტავს პირდაპირი შემცირების მეთოდების სახელების მრავალფეროვნებას: Midrex, Purofer, Ohalata-i-Lamina, SL-RN და ა.შ. გზების რაოდენობამ უკვე ორ ათეულს გადააჭარბა. მაგრამ მათი არსი ჩვეულებრივ ერთი და იგივეა. მდიდარი რკინის საბადო მცირდება ნახშირბადის მონოქსიდისა და წყალბადის ნარევით. Sponge რკინისგან, არა მხოლოდ კარგი ცული - კარგი ლურსმანი არ შეიძლება გაყალბდეს. რაც არ უნდა მდიდარი იყოს ორიგინალური მადანი, მისგან სუფთა რკინა მაინც არ გამოვა. ქიმიური თერმოდინამიკის კანონების მიხედვით, მადნში შემავალი მთელი რკინის აღდგენაც კი არ იქნება შესაძლებელი; მისი ნაწილი კვლავ დარჩება პროდუქტში ოქსიდების სახით. ღრუბლის რკინა აღმოჩნდება თითქმის იდეალური ნედლეული ელექტრომეტალურგიისთვის. ის შეიცავს რამდენიმე მავნე მინარევებს და კარგად დნება. პირდაპირი შემცირების სქემის სარგებელი - ელექტრო ღუმელი არის მისი დაბალი ღირებულება. პირდაპირი შემცირების ქარხნები გაცილებით იაფია და ნაკლებ ენერგიას მოიხმარენ, ვიდრე აფეთქებული ღუმელები. პირდაპირი ხელახალი დნობა არ არის შავი მეტალურგიაში ღრუბლის რკინის გამოყენების ერთადერთი გზა. ის ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ლითონის ჯართის შემცვლელი ღია კერის ღუმელებში, კონვერტორებსა და ელექტრო რკალის ღუმელებში.

რკინის ხანა გრძელდება. კაცობრიობის მიერ გამოყენებული ყველა ლითონისა და შენადნობების დაახლოებით 9/10 არის რკინის დაფუძნებული შენადნობები. მსოფლიოში რკინა დნება დაახლოებით 50-ჯერ მეტი ვიდრე ალუმინი, რომ აღარაფერი ვთქვათ სხვა ლითონებზე. პლასტმასი? მაგრამ ჩვენს დროში, ისინი ყველაზე ხშირად დამოუკიდებელ როლს ასრულებენ სხვადასხვა დიზაინში და თუ, ტრადიციის შესაბამისად, ისინი ცდილობენ შეიყვანონ ისინი "შეუცვლელი შემცვლელების" რანგში, მაშინ უფრო ხშირად ისინი ანაცვლებენ ფერადი ლითონებს, არა. შავი პირობა. ჩვენ მიერ მოხმარებული პლასტმასის მხოლოდ რამდენიმე პროცენტი ცვლის ფოლადს. რკინის დაფუძნებული შენადნობები უნივერსალური, ტექნოლოგიურად განვითარებული, ხელმისაწვდომი და იაფია. ამ ლითონის ნედლეულის ბაზა ასევე არ იწვევს შეშფოთებას: რკინის მადნის უკვე შესწავლილი მარაგი საკმარისი იქნება მინიმუმ ორი საუკუნისთვის. რკინა დიდი ხანია უნდა იყოს ცივილიზაციის საფუძველი.

პორტალი სტუდენტისთვის. თვითმმართველობის მომზადება

სახლიდან სახლამდე

რა არის ბულატი

GDZ ონლაინ რეჟიმში

დახმარება სტუდენტებისთვის

მზა სასკოლო ესეები

რკინის შენადნობები

ლითონის დამუშავება

ᲓᲐᲙᲐᲕᲨᲘᲠᲔᲑᲣᲚᲘ ᲡᲢᲐᲢᲘᲔᲑᲘ