МАСШТАБЫ ПРОИЗВОДСТВА

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ

СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

ЖЕЛЕЗО И СТАЛЬ

Наша цивилизация в том виде, в кото­ром она сложилась, базируется на ис­пользовании железа как основного тех­нического материала. Принято счи­тать, что с железом человек впервые встретился, найдя метеорит. Косвенно об этом свидетельствуют названия же­леза, возникшие у древних народов: «небесное тело» (древнеегипетск.), «звезда, небесное тело» (древнегреч.), произошедшие от sidus, sideris (лат.) — звезда, звездный; sideros (греч.) — звез­да; сидеролит — железный метеорит; siderurgie (фр.) — черная металлургия. Шумеры называли железо «небесной медью». У коренных жителей Гренлан­дии находили ножи, сделанные из ме­теоритного железа.

Первые письменные упоминания о железе, относящиеся к весьма отда­ленным временам, встречаются в Биб­лии, в поэмах Гомера. В Ветхом Завете (Бытие) упоминается потомок Каина Тувалкаим, который был «ковачом всех орудий из меди и железа».

В Библии, 2-й книге Царств, при описании походов царя Давида упо­минаются железные топоры, желез­ные молотилки.

В поэме «Дела и дни» одного из великих поэтов Древней Греции Ге-сиода (VIII—VII вв. до н. э.) есть миф о пяти веках, следовавших один за другим, согласно которому после зо­лотого, серебряного, медного и брон­зового веков наступает железный век и общую участь составляют печаль и забота, так как боги посылают людям вместе с металлами все новые бед­ствия.

По преданию, богатые рудами Ал­тайские горы были колыбелью многих местных алтайских народов, которые с глубокой древности почитали мастеров кузнечного ремесла, причисляя их к верховным божествам.

Воинственные кочевники из Сред­ней Азии имели металлические доспе­хи и железное оружие. Своеобразная культура железа сложилась и в Китае, где, возможно, ранее, чем другие на­роды, научились получать жидкий чу­гун и делать из него отливки. До на­ших дней сохранились некоторые уникальные древние отливки из чугу­на, например 60-т колокол высотой 4 м и диаметром 3 м.

Известны уникальные изделия ме­таллургов Древней Индии. В Дели стоит знаменитая Кутубская колонна массой 6 т, высотой 7,5 м и диамет­ром 40 см. Надпись на колонне гла­сит, что она сделана примерно в 380— 330 гг. до н. э. Она сооружена из от­дельных криц, сваренных в кузнечном горне. Большее удивле­ние, чем размеры колонны, вызывает тот факт, что на ней нет ржавчины. В захоронениях Древней Индии найде­но оружие из железа, изготовленное в середине первого тысячелетия до н. э.

Греческие мастера уже в древние времена использовали железо. В пост­роенном зодчим Гермогеном около 200 г. до н. э. храме Артемиды бараба­ны мраморных колонн храма скрепле­ны мощными железными дюбелями длиной 130 мм, шириной 90 мм и тол­щиной 15 мм.

В исторической литературе эпоху железного века делят на два периода: ранний (X—vbb. до н.э.) железный век (так называемая гальштатская культура по названию города в Авст­рии, в окрестностях которого были найдены железные предметы того вре­мени) и поздний, или второй, желез­ный век (V—II вв. до н. э. — начало на­шей эры), соответствующий периоду, от которого осталось много железных предметов (так называемая латенская культура —по месту в Швейцарии). Латенская культура связывается с кельтами, считавшимися мастерами изготовления различных орудий из железа. Большое переселение кельтов, начавшееся на рубеже vb. до н.э., способствовало распространению это­го опыта на территории Западной Ев­ропы. От кельтского названия железа «изарнон» произошли немецкое «ай-зен» (Eisen) и английское «айрон» (iron). Римляне дали железу название ferrum, отсюда фр./er—железо, меч, клинок, итал./m-o — железо.

У алхимиков металлы носили на­звания планет: золото называлось Солнцем, серебро — Луной, медь — Венерой, олово — Юпитером, сви­нец — Сатурном, ртуть — Меркурием, а железо — Марсом. Химики обозна­чали (иногда обозначают и сейчас) железо знаком.

МАСШТАБЫ ПРОИЗВОДСТВА

В мировой практике исторически сло­жилось деление металлов на черные (железо и сплавы на его основе) и все остальные — цветные, или нечерные (англ. — non-ferrous metals, нем. — Nichteisenmetalle).

В настоящее время на долю черных металлов приходится около 95 % всей производимой в мире металлопродук­ции.

Под словами «черная металлургия» обычно понимается производство чу­гуна и стали. Ежегодно в мире выплав­ляется 500—550 млн. т чугуна и 800— 850 млн. т стали¹. Основная масса чу­гуна поступает в сталеплавильные цехи для передела в сталь; небольшая доля используется для производства чугунного литья. Некоторая доля вып­лавленной стали предназначается для производства стального литья, основ­ная ее масса (более 95 %) после раз­ливки на слитки или заготовки и обра­ботки давлением (прокаткой, ковкой, штамповкой) используется для нужд народного хозяйства.

В промышленно развитых странах производство стали на душу населе­ния составляет 300—500 кг/год. Из приведенных в табл. 1.1 данных следу­ет, что около 85 % общего мирового производства стали приходится на 15 стран.

Таблица 1.1.Производство стали в 2000 г.*

· Всего в мире в 2000 г. выплавлено около 830 млн. т стали.

На производство чугуна и стали расходуется огромная масса шихтовых материалов. Надолго ли их хватит для удовлетворения потребностей населе­ния нашей планеты?

¹ Для сравнения: годовое производство алюминия в мире составляет 25—26 млн. т.

По содержанию в литосфере (зем­ной коре и прилегающей к ней иссле­дованной зоне) железо занимает вто­рое место после алюминия (примерно 4,65 мас.%), входя в состав всевозмож­ных минералов (руд).

Широкое получение сплавов желе­за в мире и изделий из них стало воз­можным лишь на определенном уров­не развития техники — когда научи­лись восстанавливать железо из руд. Вся история металлургии — это исто­рия непрерывного совершенствования технологии восстановления. Условно в историческом процессе непрерыв­ного развития производства железа и стали можно выделить ряд этапов.