ХМАО г.Радужный
info@sibirservis.ru
8(34668)74524
8(34668)43498


Руда гидроксид железа
Металлообрабатывающее ремесло не могло долго зависеть от счастливого случая. Человек постоянно искал более надежный способ получения металла. Открытие железной руды и последующую за этим плавку можно считать началом железного века.

 

 

Кто и когда это сделал впервые, для нас навсегда останется тайной. Поэтому принято считать, что железный век, который продолжается и в наше время, начался в XII — XI веках до н. э., когда произошел массовый переход к производству железа в Восточном Средиземноморье, Закавказье и на Переднем Востоке. Были открыты железные рудники, в расположенных неподалеку лесах выжигали древесный уголь.

 

Руду для железа добывали не только в рудниках, но и на болотах, мелководных озерцах. Основой болотной или озерной руды была ржавчина — гидроксид железа. Постепенно на дне водоемов из нее и других соединений железа образовываются округлые «камешки» самой разнообразной формы, величиной примерно с птичье яйцо. Это есть та самая болотная руда железа, о которой идет речь в карело-финском эпосе «Калевала»: ...

 

Из болот железо взяли,

Там на дне его отрыли.

Принесли его к горнилу.

 

Научное название болотной руды — лимонит — переводится как «луг, мокрая земля». То есть имеется в виду болото, в котором образуется эта руда железа.

 

Другой широко распространенный минерал — гематит, или красный железняк (окись железа). Слово «гематит» в переводе с греческого означает «кровь». У ювелиров он известен под названием «кровавик» и используется как поделочный камень для изготовления брошек, кулонов, запонок, гемм (камей и интальо). Обрабатывается огранкой, хорошо шлифуется и полируется. Красный цвет гематита вызывал у древних людей представление о крови, это отразилось не только в его названии (кровавик), но и в суевериях. Считалось, что камень и порошок из него могут останавливать кровь. Издревле измельченный гематит используется как абразивный материал для полировки изделий из золота, серебра и других металлов, в также стекла, поделочных и драгоценных камней. Порошок известен у мастеров под названием «крокус».

 

Еще до того как он стал сырьем для извлечения железа, порошковый гематит использовался для приготовления красок — от красно-вишневой до светло-желтой. Красными и коричневыми гидроксидами железа, а также мергелем и сажей были написаны в каменном веке на стенах пещер фрески с изображением животных. На весь мир известны замечательные образцы первобытной живописи из Алтамирской пещеры в Испании, пещер фон-де-Гом, Лас-ко и Нио во Франции, Каповой пещеры на Нижнем Урале.

 

Железноокиеные краски имеют широкое применение в живописи, а также в малярном деле. К ним относятся марс желтый (темно-желтый цвет), марс оранжевый (красно-оранжевый), английская красная (красно-коричневая), охра светлая и золотистая (желтая), охра темная (коричневая), охра красная (красно-кирпичная), сиена натуральная (желто-коричневая), умбра натуральная (табачно-коричневая) и др.

 

Окислам железа своей причудливой окраской обязаны многие минералы, например яшма, мрамор, гранит, туф.

 

Кроме гематита и лимонита, сырьем для производства железа служат также другие минералы: магнетит, лепидокрокит, сидерит и пирит. По содержанию в земной коре железо занимает после алюминия второе место.

 

Температура плавления железа — 1539 °С. Достигнуть высокой температуры древним металлургам помогал древесный уголь. Руду железа засыпали в яму или горн слоями, чередуя с древесным углем. Подожженные угли постепенно раскалялись докрасна; чтобы повысить температуру их горения, в первых примитивных горнах снизу вставляли трубку из стебля бамбука или лотоса, в которую древний металлург дул что есть мочи. Затем вместо трубок стали использовать ручные меха, а позже—меха, приводимые в движение водяным колесом.

 

Но вернемся вновь к «Калевале» и проследим, как работает кузнец Илмаринен:

Положил кузнец железо,

Поместил в огонь горнило

И мехи привел в движенье.

Трижды дуть их заставляет.

Расплавляется железо.

Размякает под мехами.

Точно тесто из пшеницы

Иль для черных хлебов тесто.

Там в огне кузнечном сильном.

В ярком пламени горнила.

 

Руда плавилась, и железо опускалось на дно ямы или горна. По окончании плавки на дне образовывался комок металла, смешанный со шлаком, который называли крицей. Крицу молотом кузнецы проковывали в горячем состоянии. Как только она остывала, ее раскаляли вновь и продолжали художественную ковку металла. Таким способом из нее выдавливали шлак, получая сварочное ковкое железо или же мягкую сталь с примесью углерода 0,12—0,26%. Абсолютно чистого железа не бывает, в нем всегда есть какая-то, пусть даже самая ничтожная доля примеси.

 

Есть руда железа и в знаменитой железной колонне, стоящей в индийской столице Дели. Колонна, как известно из истории железа, сооружена в 415 году и первоначально украшала величественный храм Будды. Весит она 6,5 т, высота 7 м, диаметр у основания 42 см, а на вершине 30 см. Два вопроса не давали ученым покоя: почему колонна не ржавеет и как смогли древние металлурги отлить такой гигантский монолит, если высокую температуру, при которой плавится железо, удалось получить лишь в прошлом веке? Почему колонна не заржавела в условиях влажного тропического климата, тем более в наш индустриальный век, когда воздух насыщен выбросами вреднейших соединений?

 

В 1826 году русский инженер П. Г. Соболевский впервые в истории мировой техники разработал метод гидравлического прессования, который положил начало современной так называемой порошковой металлургии. Когда в первой половине прошлого века в России были открыты богатейшие месторождения платины, правительство поручило Монетному двору изготавливать из нее монеты. Существовавшие в то время печи не могли нагреть металл до точки его плавления, то есть до 1772 °С. Тогда П. Г. Соболевский поступил следующим образом. Он заложил получаемую химическим путем из руды пористую губку в форму для монет, спрессовал и нагрел. Уже при температуре 1000°С, которая ниже точки плавления не только платины, но руда железа и меди, металл превратился в монолитную массу.

 

При анализе структуры делийской колонны за основу были взяты работы П. Г Соболевского. Оказалось, что древние индийские кузнецы ковали куски раскаленной железной губки вместе с древесным углем. В соприкосновении с углем окислы руды железа восстанавливались в металл, примеси же удалялись, превратившись в летучие соединения. Таким образом, удавалось получать металл высокой чистоты, содержащий 99,72% железа. Железо, содержащее минимальное количество примесей, имеет такую же высокую коррозийную стойкость, как и благородные металлы. Правда, ядовитые промышленные газы современного индустриального города начинают давать о себе знать. Кое-где на колонне уже появились ржавые пятна.

 

 

 
Отправить заявку
Галерея


Gallery

Gallery

Gallery

Gallery

Gallery

 
© 2008 Сибирь-Сервис – художественная и холодная ковка металла. Все права защищены. Карта сайта
Перепечатка любого вида информации запрещена без письменного разрешения редакции сайта Сибирь-Сервис