Черная металлургия
Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлено с производства железа )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Плавка блюмери в средние века .

Черная металлургия , металлургия железа и его сплавов , возникла в доисторические времена . Самые ранние из сохранившихся железных артефактов, датируемые 4-м тысячелетием до нашей эры в Египте [1] , были сделаны из метеоритного железа и никеля . [2] Неизвестно, когда и где началась выплавка железа из руд , но к концу 2-го тысячелетия до н.э. железо производилось из железных руд по крайней мере от Греции до Индии, [3] [4] [5] [6] и страны Африки к югу от Сахары . [7] [8] Использование кованого железа (обработанного железа) было известно к 1-му тысячелетию до нашей эры, и его распространение определило железный век . В средневековый период кузнецы в Европе нашли способ производства кованого железа из чугуна (в данном контексте известного как чугун ) с использованием кузнечных кузниц . Все эти процессы требовали древесного угля в качестве топлива .

К 4 веку до нашей эры южная Индия начала экспортировать сталь Wootz (с содержанием углерода между чугуном и кованым железом) в древний Китай, Африку, Ближний Восток и Европу. [ править ] Археологические свидетельства чугуна появляются в 5-м веке до нашей эры в Китае. [9] В 17 веке были разработаны новые методы его производства путем науглероживания железных стержней в процессе цементации . Во время промышленной революции появились новые методы производства пруткового железа путем замены древесного угля коксом , которые позже были применены для производства стали., положив начало новой эре значительного увеличения использования железа и стали, которую некоторые современники называли новым «железным веком». [10] В конце 1850-х годов Генри Бессемер изобрел новый процесс производства стали, который включал продувку воздухом расплавленного чугуна для сжигания углерода и производства мягкой стали. Этот и другие процессы производства стали в 19 веке и позже вытеснили кованое железо . Сегодня кованое железо больше не производится в промышленных масштабах, его заменили функционально эквивалентной мягкой или низкоуглеродистой сталью. [11] : 145 

В Кируне , округ Норрботтен , Лапландия , работает самый крупный и современный [ ласка слова ] подземный рудник по добыче железной руды в мире . [12] [ ненадежный источник? ] Шахта, принадлежащая Luossavaara-Kiirunavaara AB , крупной шведской горнодобывающей компании, имеет годовую производственную мощность более 26 миллионов тонн железной руды .

метеоритное железо

Основная статья: Метеоритный утюг
Метеорит Уилламетт , шестой по величине в мире, представляет собой железо-никелевый метеорит .
Железные метеориты состоят в основном из сплавов никеля и железа. Металл, взятый из этих метеоритов, известен как метеоритное железо и был одним из самых ранних источников пригодного для использования железа, доступного людям.

Железо добывали из железоникелевых сплавов , составляющих около 6% всех метеоритов, падающих на Землю . Этот источник часто можно с уверенностью идентифицировать благодаря уникальным кристаллическим особенностям ( рисункам Видманштетта ) этого материала, которые сохраняются, когда металл обрабатывается в холодном состоянии или при низкой температуре. К таким артефактам относятся, например, бусина 5-го тысячелетия до н.э., найденная в Иране [2] , а также наконечники копий и украшения из Древнего Египта и Шумера около 4000 г. до н.э. [13]

Это раннее использование, по-видимому, было в основном церемониальным или декоративным. Метеоритный металл встречается очень редко, и этот металл, вероятно, был очень дорогим, возможно, дороже золота . Известно, что ранние хетты обменивали железо (метеорное или плавленое) на серебро со скоростью, в 40 раз превышающей вес железа, со Старой Ассирийской империей в первые века второго тысячелетия до нашей эры . [14]

Из метеоритного железа в Арктике также изготавливали инструменты примерно в 1000 году, когда жители Гренландии Туле начали изготавливать гарпуны , ножи, улус и другие режущие инструменты из кусков метеорита Кейп-Йорк . Обычно кусочки металла размером с горошину вковывались в диски и крепились к костяной рукоятке. [2] Эти артефакты также использовались в качестве товаров для торговли с другими арктическими народами: инструменты, сделанные из метеорита Кейп-Йорк, были найдены в археологических раскопках на расстоянии более 1000 миль (1600 км). Когда американский полярный исследователь Роберт Пири отправил самый большой кусок метеорита вАмериканский музей естественной истории в Нью-Йорке в 1897 году весил более 33  тонн . Другим примером позднего использования метеоритного железа является тесло примерно 1000 г. н.э., найденное в Швеции . [2]

Родное железо

Основная статья: Теллуровое железо

Самородное железо в металлическом состоянии встречается редко в виде мелких включений в некоторых базальтовых породах. Помимо метеоритного железа, жители Туле в Гренландии использовали самородное железо из региона Диско . [2]

Выплавка железа и железный век

Выплавка железа — извлечение полезного металла из окисленных железных руд — сложнее, чем выплавка олова и меди . В то время как эти металлы и их сплавы можно подвергать холодной обработке или плавить в относительно простых печах (таких как печи, используемые для гончарного дела ) и отливать в формы, плавленое железо требует горячей обработки и может плавиться только в специально сконструированных печах. Железо является обычной примесью в медных рудах, и железная руда иногда использовалась в качестве флюса , поэтому неудивительно, что люди освоили технологию выплавки железа только после нескольких тысячелетий металлургии бронзы . [13]

Место и время открытия выплавки железа неизвестны, отчасти из-за трудности отличить металл, извлеченный из никельсодержащих руд, от горячедеформированного метеоритного железа. [2] Археологические данные, по-видимому, указывают на регион Ближнего Востока во время бронзового века в 3-м тысячелетии до нашей эры. Однако артефакты из кованого железа оставались редкостью до 12 века до нашей эры.

Железный век условно определяется повсеместной заменой бронзового оружия и инструментов железными и стальными. [15] Этот переход произошел в разное время в разных местах по мере распространения технологии. Месопотамия полностью вступила в железный век к 900 г. до н.э. Хотя Египет производил железные артефакты, бронза оставалась доминирующей до ее завоевания Ассирией в 663 г. до н.э. Железный век начался в Индии около 1200 г. до н.э., в Центральной Европе около 800 г. до н.э. и в Китае около 300 г. до н.э. [16] [17] Около 500 г. до н.э. нубийцы , которые научились у ассирийцев использованию железа и были изгнаны из Египта, стали крупными производителями и экспортерами железа. [18]

Древний Ближний Восток

Горнодобывающие районы древнего Ближнего Востока . Цвета коробок: мышьяк — коричневый, медь — красный, олово — серый, железо — красновато-коричневый, золото — желтый, серебро — белый, свинец — черный. Желтая область обозначает мышьяковистую бронзу , а серая — оловянную бронзу .

Один из самых ранних артефактов из расплавленного железа, кинжал с железным лезвием, найденный в хаттской гробнице в Анатолии , датируется 2500 годом до нашей эры. [19] Около 1500 г. до н.э. в Месопотамии , Анатолии и Египте появилось все больше не метеоритных предметов из расплавленного железа . [2] В гробнице египетского правителя Тутанхамона , умершего в 1323 г. до н.э., было найдено девятнадцать предметов из метеоритного железа , в том числе железный кинжал с золотой рукоятью, глаз Гора , подставка для головы мумии и шестнадцать моделей ремесленных инструментов. [20] Древнеегипетский меч, носящий имя фараона Мернептаха .а также боевой топор с железным лезвием и украшенным золотом бронзовым древком были найдены при раскопках Угарита . [19]

Хотя железные предметы, датируемые бронзовым веком , были найдены в Восточном Средиземноморье, в этот период, по-видимому, преобладали изделия из бронзы. [21] По мере распространения технологии железо заменило бронзу в качестве основного металла, используемого для изготовления инструментов и оружия в Восточном Средиземноморье ( Левант , Кипр , Греция , Крит , Анатолия и Египет). [15]

Изначально железо выплавляли в блумериях , печах, где мехи использовались для проталкивания воздуха через груду железной руды и горящего древесного угля . Монооксид углерода , образующийся при сжигании древесного угля, восстанавливал оксид железа из руды до металлического железа. Блюмери, однако, не был достаточно горячим, чтобы расплавить железо, поэтому металл собирался на дне печи в виде губчатой ​​массы или налета . Затем рабочие неоднократно били и складывали его, чтобы вытеснить расплавленный шлак . Этот трудоемкий и длительный процесс позволил получить кованое железо , ковкий, но довольно мягкий сплав. [22]

Одновременно с переходом от бронзы к железу было открытие науглероживания , процесса добавления углерода в кованое железо. В то время как железный блюм содержал некоторое количество углерода, последующая горячая обработка окислила большую его часть. Кузнецы на Ближнем Востоке обнаружили, что кованое железо можно превратить в гораздо более твердый продукт, нагревая готовое изделие в слое древесного угля, а затем закаливая его в воде или масле. Эта процедура превратила внешние слои детали в сталь , сплав железа и карбидов железа , с внутренним ядром из менее хрупкого железа.

Теории происхождения выплавки железа

Развитие выплавки железа традиционно приписывалось хеттам Анатолии эпохи поздней бронзы . [23] Считалось, что они сохраняли монополию на обработку железа, и что их империя была основана на этом преимуществе. Согласно этой теории, древние народы моря , вторгшиеся в Восточное Средиземноморье и разрушившие хеттскую империю в конце позднего бронзового века, были ответственны за распространение знаний в этом регионе. Эта теория больше не проводится в мейнстриме науки [23] .поскольку нет никаких археологических свидетельств предполагаемой хеттской монополии. Хотя есть некоторые железные предметы из Анатолии бронзового века, их количество сопоставимо с железными предметами, найденными в Египте и других местах того же периода времени, и лишь небольшое количество этих предметов было оружием. [21]

Более поздняя теория утверждает, что развитие технологии производства железа было вызвано нарушением торговых путей меди и олова из-за распада империй в конце позднего бронзового века. [23] Эти металлы, особенно олово, не были широко доступны, и рабочим приходилось перевозить их на большие расстояния, в то время как железные руды были широко доступны. Однако никакие известные археологические данные не указывают на нехватку бронзы или олова в раннем железном веке. [24] Бронзовые предметы оставались в изобилии, и эти предметы имеют тот же процент олова, что и предметы позднего бронзового века.

Индийский субконтинент

Железный столб Дели

История черной металлургии на Индийском субконтиненте началась во 2-м тысячелетии до нашей эры. В археологических раскопках на равнинах Ганга были обнаружены железные орудия, датируемые периодом между 1800 и 1200 годами до нашей эры. [25] К началу 13 века до нашей эры выплавка железа практиковалась в больших масштабах в Индии. [25] В Южной Индии (современный Майсур ) железо использовалось с 12 по 11 века до нашей эры. [5] Технология металлургии железа развивалась в политически стабильный период Маурьев [26] и в период мирных поселений в 1-м тысячелетии до нашей эры. [5]

Железные артефакты, такие как шипы , ножи , кинжалы , наконечники стрел, миски , ложки , кастрюли , топоры , стамески , щипцы , дверная фурнитура и т. д., датируемые периодом с 600 по 200 г. до н.э., были обнаружены в нескольких археологических памятниках Индии. [16] Греческий историк Геродот написал первый западный отчет об использовании железа в Индии. [16] В индийских мифологических текстах, Упанишадах , также упоминаются ткачество, гончарное дело и металлургия. [27]Римляне высоко ценили превосходство стали из Индии во времена империи Гупта . [28]

Кинжал и его ножны, Индия, XVII–XVIII вв. Клинок: дамасская сталь , инкрустированная золотом; рукоять: нефрит; ножны: стальные с гравировкой, чеканкой и позолотой

Возможно, уже в 500 г. до н.э., хотя определенно к 200 г. н.э. высококачественная сталь производилась на юге Индии тигельным методом . В этой системе кованое железо высокой чистоты, древесный уголь и стекло смешивались в тигле и нагревались до тех пор, пока железо не расплавилось и не поглотило углерод. [29] Железная цепь использовалась в индийских подвесных мостах еще в 4 веке. [30]

Сталь Wootz производилась в Индии и Шри-Ланке примерно с 300 г. до н.э. [29] Сталь Wootz известна со времен классической античности своей долговечностью и способностью удерживать заточку. Когда царь Порус попросил его выбрать подарок, Александр , как говорят, предпочел золоту или серебру тридцать фунтов стали. [28] Сталь Wootz изначально представляла собой сложный сплав с железом в качестве основного компонента вместе с различными микроэлементами . Недавние исследования показали, что его свойства могли быть связаны с образованием углеродных нанотрубок в металле. [31] СогласноУилл Дюран , технология перешла к персам , а от них к арабам , которые распространили ее по Ближнему Востоку. [28] В 16 веке голландцы перенесли эту технологию из Южной Индии в Европу, где она стала производиться серийно. [32]

Сталь производилась на Шри-Ланке с 300 г. до н.э. [29] в печах, продуваемых муссонными ветрами . Печи были врыты в гребни холмов, а ветер отводился в вентиляционные отверстия длинными траншеями. Такое расположение создавало зону высокого давления на входе и зону низкого давления в верхней части печи. Считается, что поток допускал более высокие температуры, чем могли бы производить печи с сильфонным приводом, что приводило к получению чугуна более высокого качества. [33] [34] [35] Сталь, произведенная в Шри-Ланке, широко продавалась в регионе и в исламском мире .

См. Также: Сталь § Сталь Wootz и дамасская сталь .

Одной из выдающихся металлургических редкостей в мире является железная колонна , расположенная в комплексе Кутб в Дели . Столб изготовлен из кованого железа (98% Fe ), имеет высоту почти семь метров и весит более шести тонн. [36] Столб был возведен Чандрагупта II Викрамадитья и выдержал 1600 лет воздействия проливных дождей с относительно небольшой коррозии .

Китай

Очистка железной руды для производства кованого железа из чугуна; на правом рисунке показаны мужчины, работающие в доменной печи ( энциклопедия Tiangong Kaiwu , 1637 г.)

Историки спорят о том, распространилась ли когда-либо с Ближнего Востока обработка железа в Китае. Одна теория предполагает, что металлургия была введена через Среднюю Азию. [37] В 2008 году на участке Могуу в провинции Ганьсу были обнаружены два фрагмента железа . Они были датированы 14 веком до нашей эры, принадлежащим к периоду культуры Сива , что предполагает независимое китайское происхождение. Один из фрагментов был сделан из блумёрного железа, а не из метеоритного железа. [38] [39]

Самые ранние железные артефакты, сделанные из цветников в Китае, датируются концом 9 века до нашей эры. [40] Чугун использовался в древнем Китае для войны, сельского хозяйства и архитектуры. [9] Около 500 г. до н.э. мастера по металлу в южном штате Ву достигли температуры 1130 °C. При этой температуре железо соединяется с 4,3% углерода и плавится. Жидкое железо можно отливать в формы , что гораздо менее трудоемко, чем индивидуальная ковка каждого куска железа из блюма.

Чугун довольно хрупок и непригоден для ударных орудий. Однако его можно обезуглерожить до стали или кованого железа, нагревая его на воздухе в течение нескольких дней. В Китае эти методы обработки железа распространились на север, и к 300 г. до н.э. железо стало предпочтительным материалом для большинства инструментов и оружия по всему Китаю. [9] Братская могила в провинции Хэбэй , датируемая началом 3-го века до нашей эры, содержит несколько солдат, похороненных вместе с их оружием и другим снаряжением. Артефакты, извлеченные из этой могилы, по-разному сделаны из кованого железа, чугуна, ковкого чугуна и закаленной стали, и лишь несколько, вероятно, декоративных, бронзовых орудий.

Иллюстрация печных мехов, приводимых в действие водяными колесами, из Нонг Шу , работы Ван Чжэня , 1313 г. н.э., во времена династии Юань в Китае .

Во времена династии Хань (202 г. до н.э. – 220 г. н.э.) правительство сделало обработку железа государственной монополией (отменено во второй половине династии и вернулось к частному предпринимательству) и построило в провинции Хэнань ряд больших доменных печей , каждая из которых способна производит несколько тонн железа в день. К этому времени китайские металлурги открыли, как очищать расплавленный чугун, перемешивая его на открытом воздухе до тех пор, пока он не потеряет углерод и его можно будет ковать (ковать). (На современном мандаринском диалекте китайского языка этот процесс теперь называется чао , что буквально означает « жарка с перемешиванием ».; чугун известен как «сырое железо», а кованое железо известно как «вареное железо».) К I веку до нашей эры китайские металлурги обнаружили, что кованое железо и чугун можно расплавить вместе, чтобы получить сплав со средним содержанием углерода. , то есть сталь. [41] [42] [43] Согласно легенде, меч Лю Банга , первого ханьского императора, был изготовлен таким образом. В некоторых текстах той эпохи упоминается «гармонизация твердого и мягкого» в контексте обработки железа; фраза может относиться к этому процессу. Древний город Ван ( Наньян ) начиная с периода Хань был крупным центром черной металлургии. [44]Наряду с их оригинальными методами ковки стали китайцы также переняли методы производства стали Wootz, идею, импортированную из Индии в Китай в 5 веке нашей эры. [45] Во времена династии Хань китайцы также первыми применили гидравлическую энергию (то есть водяное колесо ) для работы мехов доменной печи. Это было записано в 31 году нашей эры как нововведение китайским инженером-механиком и политиком Ду Ши , префектом Наньян. [46] Хотя Ду Ши был первым, кто применил силу воды к мехам в металлургии, первая нарисованная и напечатанная иллюстрация его работы с силой воды появилась в 1313 году нашей эры, в тексте эпохи династии Юань, называемомНонг Шу . [47]

Есть свидетельства производства стали в Сунском Китае в 11 веке с использованием двух методов: «берганского» метода, при котором производилась низкокачественная гетерогенная сталь, и предшественника современного бессемеровского процесса, в котором использовалось частичное обезуглероживание путем многократной ковки под холодным дутьем. . [48] К 11 веку в Китае было большое количество вырубки лесов из-за потребности черной металлургии в древесном угле. [49] К этому времени, однако, китайцы научились использовать битуминозный кокс для замены древесного угля, и с этим переключением ресурсов многие акры лучших лесных угодий в Китае были сохранены. [49]

Смотрите также: Ранняя японская обработка металлов

Европа железного века

Сравнение древних китайских и европейских процессов производства чугуна и стали.
Топор из железа, датируемый шведским железным веком , найден на Готланде , Швеция .

Обработка железа была представлена ​​​​в Греции в конце 10 века до нашей эры. [4] Самыми ранними следами железного века в Центральной Европе являются артефакты культуры Гальштата C (8 век до н.э.). На протяжении 7-6 веков до нашей эры железные артефакты оставались предметами роскоши, предназначенными для элиты. Ситуация резко изменилась вскоре после 500 г. до н.э. с подъемом культуры Ла Тена , с которой металлургия железа также стала обычным явлением в Северной Европе и Британии . Распространение обработки железа в Центральной и Западной Европе связано с кельтской экспансией. К I веку до н.э. нориевая стальславился своим качеством и был востребован римскими военными .

Годовой объем производства железа в Римской империи оценивается в 84 750 т . [50]

К югу от Сахары

Находки железного века в Восточной и Южной Африке, соответствующие экспансии банту в начале 1-го тысячелетия нашей эры.
Основная статья: Металлургия железа в Африке

Хотя есть некоторая неопределенность, некоторые археологи считают, что металлургия железа развивалась независимо в Африке к югу от Сахары (возможно, в Западной Африке). [51] [52]

Жители Термита на востоке Нигера выплавляли железо около 1500 г. до н.э. [53]

В районе гор Эйр в Нигере также есть признаки независимой выплавки меди между 2500 и 1500 годами до нашей эры. Процесс не был в развитом состоянии, что указывало на то, что плавка не была посторонней. Он стал зрелым около 1500 г. до н.э. [54]

Археологические памятники, содержащие печи для плавки железа и шлак, также были раскопаны в районе Нсукка на юго-востоке Нигерии на территории современного Игболенда : датируемые 2000 г. до н.э. на месте Леджа (Eze - Uzomaka 2009) [55] [52] 750 г. до н.э. и на месте Опи (Holl 2009). [52] На территории Гбабири (в Центральноафриканской Республике) были обнаружены свидетельства металлургии железа в восстановительной печи и кузнечной мастерской; с самыми ранними датами 896-773 гг. до н.э. и 907-796 гг. до н.э. соответственно. [56] Точно так же плавка в плавильных печах появляется в культуре Нок .центральной Нигерии примерно к 550 г. до н.э. и, возможно, на несколько веков раньше. [7] [8] [57] [51] [56]

Есть также свидетельства того, что углеродистая сталь производилась в Западной Танзании предками народа хайя еще 2300–2000 лет назад (около 300 г. до н.э. или вскоре после этого) с помощью сложного процесса «предварительного нагрева», позволяющего поддерживать температуру внутри печи. до 1300-1400°С. [58] [59] [60] [61] [62] [63]

Обработка железа и меди распространилась на юг по континенту, достигнув мыса около 200 г. н.э. сообщества, с которыми они столкнулись, когда они расширились, чтобы возделывать более обширные области саванны . Технологически превосходные носители языка банту распространились по югу Африки и стали богатыми и могущественными, производя железо для инструментов и оружия в больших промышленных количествах. [7] [8]

Самыми ранними упоминаниями о плавильных печах в Восточной Африке являются открытия расплавленного железа и углерода в Нубии , которые датируются между 7-м и 6-м веками до нашей эры, [64] [65] [66] , особенно в Мероэ , где, как известно, были древние цветочные заводы, которые производили металлические инструменты для нубийцев и кушитов и производили излишки для их экономики.

Средневековый исламский мир

Железная технология получила дальнейшее развитие благодаря нескольким изобретениям в средневековом исламе , во время Золотого века ислама . К ним относятся различные водяные и ветряные промышленные мельницы для производства металла, в том числе зубчатые мельницы и кузницы . К XI веку в каждой провинции мусульманского мира были действующие промышленные предприятия, от исламской Испании и Северной Африки на западе до Ближнего Востока и Центральной Азии на востоке. [67] Есть также упоминания 10-го века о чугуне ., а также археологические свидетельства использования доменных печей в империях Айюбидов и Мамлюков с 11 века, что позволяет предположить распространение китайских технологий обработки металлов в исламский мир. [68]

Мусульманские инженеры изобрели редукторные мельницы [69] и использовали их для дробления металлических руд перед добычей. Мельницы в исламском мире часто делались как из водяных , так и из ветряных мельниц. Чтобы приспособить водяные колеса для измельчения зерна, кулачки использовались для подъема и выпуска отбойных молотков . [70] Первая кузница , приводимая в движение водяной мельницей с гидроприводом, а не ручным трудом, была изобретена в исламской Испании 12 века. [71]

Одной из самых известных сталей, производимых на средневековом Ближнем Востоке, была дамасская сталь , которая использовалась для изготовления мечей и в основном производилась в Дамаске , Сирия , в период с 900 по 1750 год. сталь . Этот процесс был принят на Ближнем Востоке с использованием сталей местного производства. Точный процесс остается неизвестным, но он позволил карбидамосаждаться в виде микрочастиц, расположенных листами или полосами внутри корпуса лезвия. Карбиды намного тверже окружающей низкоуглеродистой стали, поэтому кузнецы могли изготавливать лезвия, которые разрезали твердые материалы с осажденными карбидами, в то время как полосы из более мягкой стали позволяли мечу в целом оставаться прочным и гибким. Группа исследователей из Технического университета Дрездена , которая использует рентгеновские лучи и электронную микроскопию для изучения дамасской стали, обнаружила присутствие цементитных нанопроволок [72] и углеродных нанотрубок . [73]Питер Пауфлер, член дрезденской команды, говорит, что эти наноструктуры придают дамасской стали ее отличительные свойства [74] и являются результатом процесса ковки . [74] [75]

Средневековая и ранняя современная Европа

Принципиальных изменений в технологии производства железа в Европе не происходило на протяжении многих веков. Европейские рабочие-металлисты продолжали производить железо в криминальных мастерских. Однако средневековый период принес два события: использование энергии воды в процессе цветения в разных местах (описано выше) и первое европейское производство чугуна.

Мощные цветочные горшки

Основная статья: Блумери

Когда-то в средневековый период для процесса цветения применялась энергия воды. Возможно, это было в цистерцианском аббатстве Клерво еще в 1135 году, но оно определенно использовалось в начале 13 века во Франции и Швеции. [76] В Англии первым четким документальным свидетельством этого являются отчеты о кузне епископа Даремского , недалеко от Бедберна в 1408 году, [77] но это был, конечно, не первый подобный металлургический завод. В районе Фернесс в Англии электрические цветочные заводы использовались в начале 18 века, а недалеко от Гарстанга - примерно до 1770 года.

Каталонская кузница представляла собой разновидность блочных заводов с электроприводом. Блумеры с горячим дутьем использовались в северной части штата Нью-Йорк в середине 19 века.

Доменная печь

Изготовление чугуна описано в « Популярной энциклопедии », том VII, изданной в 1894 г.
Основная статья: Доменная печь

Предпочтительный метод производства железа в Европе до разработки процесса пудинга в 1783–1784 гг. Разработка чугуна в Европе отставала, потому что кованое железо было желанным продуктом, а промежуточный этап производства чугуна включал дорогостоящую доменную печь и дальнейшее рафинирование чугуна в чугун, что затем требовало трудоемких и капиталоемких преобразований в кованое железо. [78]

На протяжении значительной части Средневековья в Западной Европе железо все еще производилось путем обработки железных блюмов в кованое железо. Одни из самых ранних отливок железа в Европе произошли в Швеции, в двух местах, Лапфиттане и Винархиттане, между 1150 и 1350 годами. Некоторые ученые предполагают, что эта практика последовала за монголами через Россию в эти места, но нет четких доказательств этой гипотезы. , и это, конечно, не объясняет домонгольское датирование многих из этих центров производства железа. В любом случае, к концу 14 века начал формироваться рынок чугунных изделий, поскольку возник спрос на чугунные пушечные ядра.

Кузница украшений

Основная статья: Кузница украшений

Альтернативным методом обезуглероживания чугуна была кузница для украшений , которая, по-видимому, была изобретена в районе Намюра в 15 веке. К концу того же века этот валлонский процесс распространился на Пэи де Брей на восточной границе Нормандии , а затем в Англию, где к 1600 году он стал основным методом изготовления кованого железа. В Швецию он был завезен Луи де Геером . в начале 17 века и использовался для производства железа на рудных полях, которое предпочитали английские сталевары.

Вариантом этого была немецкая кузница . Это стало основным методом производства пруткового железа в Швеции.

Процесс цементации

Основная статья: Процесс цементации

В начале 17 века мастера по металлу в Западной Европе разработали процесс цементации для науглероживания кованого железа . Прутья из кованого железа и древесный уголь были упакованы в каменные ящики, затем запечатаны глиной, чтобы выдерживаться при красном калении, постоянно поддерживаемом в бескислородном состоянии, погруженном в почти чистый углерод (древесный уголь) на срок до недели. За это время углерод диффундировал в поверхностные слои железа, производя цементную сталь или черновую сталь .- также известный как закаленный, когда части, обернутые железом (кирка или лезвие топора), стали тверже, чем, скажем, головка топора или гнездо вала, которые могли быть изолированы глиной, чтобы защитить их от источника углерода. Самым ранним местом, где этот процесс использовался в Англии, был Коулбрукдейл с 1619 года, где сэр Бэзил Брук имел две цементировочные печи (недавно раскопанные в 2001–2005 годах [79] ). Какое-то время в 1610-х годах он владел патентом на этот процесс, но был вынужден отказаться от него в 1619 году. Вероятно, он использовал железо Леса Дина в качестве сырья, но вскоре выяснилось, что железо из руды больше подходит. Качество стали может быть улучшено фаготированием с получением так называемой сдвиговой стали.

Тигельная сталь

В 1740-х годах Бенджамин Хантсман нашел способ плавки черновой стали, изготовленной методом цементации, в тиглях. Полученная тигельная сталь , обычно отлитая в виде слитков, была более однородной, чем черновая сталь. [11] : 145 

Переход на кокс в Англии

Дополнительная информация: Промышленная революция § Черная металлургия

Начало

В ранней выплавке чугуна древесный уголь использовался как в качестве источника тепла, так и в качестве восстановителя. К 18 веку доступность древесины для производства древесного угля ограничивала расширение производства железа, так что Англия становилась все более зависимой в отношении значительной части железа, необходимого для ее промышленности, от Швеции (с середины 17 века), а затем примерно с 1725 г. также на Россию. [ Править ] Плавка с использованием угля (или его производного кокса ) была долгой целью. Производство чугуна с коксом, вероятно, было достигнуто Дадом Дадли около 1619 г., [80] и смешанного топлива из угля и дерева снова в 1670-х годах. Однако это был, вероятно, только технологический, а не коммерческий успех.Шадрах Фокс , возможно, плавил железо с коксом в Коулбрукдейле в Шропшире в 1690-х годах, но только для изготовления пушечных ядер и других изделий из чугуна, таких как снаряды. Однако в мире после Девятилетней войны на них не было спроса. [81] [82]

Авраам Дарби и его преемники

Основная статья: Авраам Дарби I

В 1707 году Авраам Дарби I запатентовал способ изготовления чугунных горшков. Его горшки были тоньше и, следовательно, дешевле, чем у его соперников. Нуждаясь в большем количестве чугуна, он арендовал доменную печь в Коулбрукдейле в 1709 году. Там он производил железо из кокса, таким образом основав первый успешный бизнес в Европе, который занимался этим. Все его изделия были из чугуна, хотя его непосредственные преемники пытались (с небольшим коммерческим успехом) превратить его в прутковый чугун. [83]

Таким образом, до середины 1750-х годов прутковый чугун обычно продолжали производить из чугуна на древесном угле. В 1755 году Авраам Дарби II (с партнерами) открыл новую коксовую печь в Хорсхее в Шропшире, за ней последовали другие. Они поставляли коксовый чугун на отделочные кузницы традиционного типа для производства сортового чугуна . Причина задержки остается спорной. [84]

Новые кузнечные процессы

Схематический чертеж пудлинговой печи

Только после этого стали изобретаться экономически выгодные способы превращения чугуна в прутковый. Процесс, известный как заливка и штамповка , был разработан в 1760-х годах и улучшен в 1770-х годах и, кажется, получил широкое распространение в Уэст-Мидлендсе примерно с 1785 года. Однако он был в значительной степени заменен процессом пудинга Генри Корта , запатентованным в 1784 году . , но, вероятно, только примерно в 1790 году они были приспособлены для работы с серым чугуном. Эти процессы позволили значительно расширить производство железа, что стало промышленной революцией в черной металлургии. [85]

В начале 19 века Холл обнаружил, что добавление оксида железа к шихте пудлинговой печи вызывает бурную реакцию, при которой происходит обезуглероживание чугуна , это стало известно как «мокрое пудлингование». Также было обнаружено, что можно производить сталь, останавливая процесс образования лужи до завершения обезуглероживания.

Горячий взрыв

Основная статья: Горячий взрыв

Эффективность доменной печи была улучшена за счет перехода на горячее дутье , запатентованного Джеймсом Бомонтом Нейлсоном в Шотландии в 1828 году . [80] Это еще больше снизило производственные затраты. В течение нескольких десятилетий практика заключалась в том, чтобы рядом с ней располагалась «печь» размером с печь, в которую направляли и сжигали отработанный газ (содержащий CO ) из печи. Полученное тепло использовалось для предварительного нагрева воздуха, подаваемого в печь. [86]

Промышленное производство стали

Основная статья: Производство стали
Схематический чертеж преобразователя Бессемера

Помимо производства пудровой стали, английская сталь продолжала производиться методом цементации, иногда с последующим переплавом для производства тигельной стали. Это были процессы периодического действия, сырьем для которых служило прутковое железо, особенно железо из шведских руд.

Проблема массового производства дешевой стали была решена в 1855 году Генри Бессемером с введением конвертера Бессемера на его сталелитейном заводе в Шеффилде , Англия. (Ранний преобразователь все еще можно увидеть в городском музее острова Келхэм .). В бессемеровском процессе расплавленный чугун из доменной печи загружали в большой тигель, а затем через расплавленное железо снизу продували воздух, поджигая растворенный углерод из кокса. По мере выгорания углерода температура плавления смеси повышалась, но тепло от горящего углерода обеспечивало дополнительную энергию, необходимую для поддержания смеси в расплавленном состоянии. После снижения содержания углерода в расплаве до нужного уровня тяга воздуха отключалась: типичный бессемеровский конвертер мог за полчаса переработать 25-тонную партию чугуна в сталь.

Наконец, основной кислородный процесс был внедрен на заводе Voest-Alpine в 1952 году; модификация базового бессемеровского процесса, он пропускает кислород сверху стали (вместо барботирования воздуха снизу), уменьшая количество азота, поглощаемого сталью. Основной кислородный процесс используется на всех современных сталелитейных заводах; последний бессемеровский конвертер в США был выведен из эксплуатации в 1968 году. Кроме того, за последние три десятилетия наблюдается значительный рост мини-заводов, где стальной лом выплавляется только в электродуговой печи . Сначала эти заводы производили только прутковый прокат, но с тех пор расширились до плоского и тяжелого проката, который когда-то был исключительной сферой деятельности интегрированных сталелитейных заводов.

До этих разработок 19-го века сталь была дорогим товаром и использовалась только для ограниченного числа целей, где требовался особенно твердый или гибкий металл, например, для режущих кромок инструментов и пружин. Широкая доступность недорогой стали привела в действие Вторую промышленную революцию и современное общество, каким мы его знаем. Мягкая сталь в конечном итоге заменила кованое железо почти во всех целях, и кованое железо больше не производится в промышленных масштабах. За небольшими исключениями легированные стали начали производить только в конце 19 века. Нержавеющая сталь была разработана накануне Первой мировой войны и не использовалась широко до 1920-х годов.

Современная сталелитейная промышленность

См. Также: История сталелитейной промышленности (1850–1970 гг.) , История сталелитейной промышленности (1970–настоящее время) , Глобальные тенденции в сталелитейной промышленности , Производство стали по странам и Список производителей стали.
Производство стали (в миллионах тонн) по странам в 2007 г.

Сталелитейную промышленность часто считают индикатором экономического прогресса из-за решающей роли стали в инфраструктурном и общем экономическом развитии . [87] В 1980 году в США работало более 500 000 металлургов. К 2000 году количество сталеваров упало до 224 000 человек. [88]

Экономический бум в Китае и Индии вызвал резкое увеличение спроса на сталь. В период с 2000 по 2005 год мировой спрос на сталь увеличился на 6%. С 2000 г. несколько индийских [89] и китайских сталелитейных компаний приобрели известность, [ по мнению кого? ] такие как Tata Steel (купившая Corus Group в 2007 году), Baosteel Group и Shagang Group . Однако по состоянию на 2017 год ArcelorMittal является крупнейшим производителем стали в мире . [90] В 2005 г. Британская геологическая службазаявил, что Китай является ведущим производителем стали, на долю которого приходится около одной трети мировой доли; За ними последовали Япония, Россия и США соответственно. [91] Большая производственная мощность стали также приводит к значительному количеству выбросов углекислого газа, связанных с основным производственным маршрутом. По оценкам, в 2019 году от 7 до 9 % глобальных выбросов углекислого газа приходилось на сталелитейную промышленность. [92] Ожидается, что сокращение этих выбросов будет происходить за счет изменения основного производственного маршрута с использованием кокса, большей переработки стали и применения технологий улавливания и хранения углерода или технологий улавливания и утилизации углерода.

В 2008 году сталь начала торговаться как товар на Лондонской бирже металлов . В конце 2008 года сталелитейная промышленность столкнулась с резким спадом, который привел к многочисленным сокращениям. [93]

Смотрите также

  • Список сплавов
  • История производства стали
  • Железный век
  • Нок культура
  • Цветная добывающая металлургия
  • римская металлургия
  • Бинти , китаец, возможно, из углеродистой стали .
  • Прямое водородное восстановление стали
  • Прямое электрическое восстановление стали

Примечания

  1. ^ Ререн, Т; и другие. (2013). «Египетские железные бусы возрастом 5000 лет, сделанные из чеканного метеоритного железа» (PDF) . Журнал археологических наук . 40 (12): 4785–4792. doi : 10.1016/j.jas.2013.06.002 .
  2. ^ a b c d e f g Photos, E. (1989). «Вопрос о метеоритах и ​​выплавленном богатом никелем железе: археологические данные и экспериментальные результаты». Мировая археология . 20 (3): 403–421. дои : 10.1080/00438243.1989.9980081 . JSTOR 124562 . S2CID 5908149 .  
  3. ^ Джейн К. Вальдбаум, От бронзы к железу: переход от бронзового века к железному веку в Восточном Средиземноморье (Исследования средиземноморской археологии, том LIV, 1978).
  4. ^ б Ридерер , Йозеф; Вартке, Ральф-Б.: «Железо», Чанчик, Хуберт; Шнайдер, Хельмут (ред.): Новый Поли Брилла, Брилл, 2009 г.
  5. ^ a b c Ранняя античность И. М. Драконова. 1991. Издательство Чикагского университета . ISBN 0-226-14465-8 . п. 372 
  6. ^ Рао, Кр. «Железный век в Южной Индии: Телангана и Андхра-Прадеш» . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  7. ^ a b c d Миллер, Дункан Э .; Дер Мерве, Нью-Джерси Ван (1994). «Ранняя обработка металлов в странах Африки к югу от Сахары: обзор последних исследований». Журнал африканской истории . 35 : 1–36. doi : 10.1017/s0021853700025949 .
  8. ^ a b c d Стуйвер, Минзе; Дер Мерве, Нью-Джерси Ван (1968). «Радиоуглеродная хронология железного века в Африке к югу от Сахары». Современная антропология . 9 : 54–58. дои : 10.1086/200878 . S2CID 145379030 . 
  9. ^ a b c Железо и сталь в Древнем Китае, стр. 408 » Дональд Б. Вагнер (1993). Железо и сталь в Древнем Китае . BRILL. стр. 408. ISBN 978-90-04-09632-5.
  10. ↑ Уильямс, Дэвид (1867 г.), «Железный век [еженедельный журнал]», Iron Age , Нью-Йорк: Дэвид Уильямс, ISSN 0021-1508 , LCCN sc82008005 , OCLC 5257259 .   
  11. ^ а б Тайлекот, РФ (1992). История металлургии, второе издание . Лондон: Maney Publishing, для Института материалов. ISBN 978-0901462886.
  12. ^ "Железнорудный рудник Кируна, Швеция" . майнинг-технологии.com. 2010. Архивировано из оригинала 29 мая 2010 г. Проверено 29 августа 2010 г. .
  13. ^ a b RF Tylecote, История металлургии (2-е изд., 1992 г.), 3
  14. ^ Венхоф, Клаас ; Эйдем, Джеспер (2008). Месопотамия: Annäherungen . Святой Павел. п. 84. ИСБН 978-3-525-53452-6.
  15. ^ a b Вальдбаум, Джейн С. От бронзы к железу . Гетебург: Пауль Астёмс Фёрлаг (1978): 56–58.
  16. ^ a b c Марко Чеккарелли (2000). Международный симпозиум по истории машин и механизмов: Материалы симпозиума HMM . Спрингер. ISBN 0-7923-6372-8 . стр. 218 
  17. ^ Уайт, WC: «Бронзовая культура Древнего Китая», с. 208. Издательство Университета Торонто, 1956.
  18. ^ Коллинз, Робер О. и Бернс, Джеймс М. История Африки к югу от Сахары. Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета, с. 37. ISBN 978-0-521-68708-9 . 
  19. ^ a b Ричард Коуэн, Железный век , глава 5 из серии эссе по геологии, истории и людям готовится к курсу Калифорнийского университета в Дэвисе. Интернет-версия. Архивировано 14 марта 2010 г. на Wayback Machine , по состоянию на 11 февраля 2010 г.
  20. ↑ Гробница Тут-Анк-Амена: обнаружена покойным графом Карнарвоном и Говардом Картером, том 3
  21. ^ б Вальдбаум 1978: 23 .
  22. ^ Смил, Вацлав (2016). Еще железный век . Оксфорд, Англия: Баттерворт-Хайнеманн. стр. 2–5. ISBN 9780128042335.
  23. ^ a b c Muhly, Джеймс Д. «Металлообработка / добыча полезных ископаемых в Леванте», стр. 174-183 в ближневосточной археологии , изд. Сюзанна Ричард (2003), стр. 179-180.
  24. ^ Мухли 2003:180.
  25. ^ а б Тевари, Ракеш (2003). «Истоки обработки железа в Индии: новые свидетельства из равнины Центральной Ганги и восточных виндхий» (PDF) . Древность . 77 (297): 536–544. CiteSeerX 10.1.1.403.4300 . doi : 10.1017/s0003598x00092590 . Архивировано (PDF) из оригинала 05 марта 2016 г.  
  26. ^ Дж. Ф. Ричардс и др. (2005). Новая Кембриджская история Индии . Издательство Кембриджского университета. ISBN 0-521-36424-8 . стр. 64 
  27. ^ Патрик Оливель (1998). Упанишады . Издательство Оксфордского университета. ISBN 0-19-283576-9 . стр xxix 
  28. ^ a b c Уилл Дюран (), История цивилизации I: наше восточное наследие
  29. ^ a b c Г. Джулефф (1996). «Древняя технология выплавки железа с помощью ветра в Шри-Ланке». Природа . 379 (3): 60–63. Бибкод : 1996Natur.379...60J . дои : 10.1038/379060a0 . S2CID 205026185 . 
  30. Викискладе есть медиафайлы по теме подвесного моста . britannica.com . Архивировано из оригинала 16 октября 2007 г.
  31. ↑ Сандерсон, Кэтрин (15 ноября 2006 г.). «Самый резкий срез меча из нанотрубок: углеродные нанотехнологии, возможно, сделали мечи Дамаска острыми» . Природа . doi : 10.1038/news061113-11 . S2CID 136774602 . Архивировано из оригинала 19 ноября 2006 г .. Проверено 17 ноября 2006 г. . 
  32. ^ Рой Портер (2003). Кембриджская история науки . Издательство Кембриджского университета. ISBN 0-521-57199-5 . стр. 684 
  33. ^ Джулефф, Г. (1996). «Древняя технология выплавки железа с помощью ветра в Шри-Ланке». Природа . 379 (3): 60–63. Бибкод : 1996Natur.379...60J . дои : 10.1038/379060a0 . S2CID 205026185 . 
  34. ^ «Программное обеспечение ANSYS Fluent: CFD-моделирование» . Архивировано из оригинала 21 февраля 2009 г. Проверено 23 января 2009 г. .
  35. ↑ Моделирование потоков воздуха через ветряную печь Шри-Ланки, представлено J. Arch. наук, 2003.
  36. ^ Р. Баласубраманиам (2002), Железный столб Дели: новые идеи . Aryan Books International, Дели ISBN 81-7305-223-9 . «Обзор: Железный столб Дели: новые идеи» . Архивировано из оригинала 27 сентября 2007 г. Проверено 27 апреля 2007 г. .  «Список публикаций по индийской археометаллургии» . Архивировано из оригинала 12 марта 2007 г. Проверено 27 апреля 2007 г. .
  37. ^ Пиготт, Винсент С. (1999). Археометаллургия Старого Света Азии . Филадельфия: Музей археологии и антропологии Пенсильванского университета. ISBN 0-924171-34-0 , с. 8. 
  38. ↑ Chen, Jianli , Mao, Ruilin, Wang, Hui, Chen, Honghai, Xie, Yan, Qian, Yaopeng, 2012. Железные предметы, обнаруженные в гробницах культуры Сива в Могоу, Ганьсу, и происхождение технологии производства железа в Китае. Wenwu (Культ. Реликвии) 8,45-53 (на китайском языке)
  39. ^ стр. xl, Исторический словарь древнегреческой войны, Дж. Воронофф и И. Спенс
  40. ^ Венчхон Лам (2014). Все старое снова новое? Переосмысление перехода к производству чугуна на центральных равнинах Китая . Китайский университет Гонконга. п. 519.
  41. ^ Нидхэм, Том 4, Часть 3, 197.
  42. ^ Нидхэм, Том 4, Часть 3, 277.
  43. ^ Нидхэм, Том 4, Часть 3, 563 г.
  44. ^ Нидхэм, Том 4, Часть 3, 86.
  45. ^ Нидхэм, Том 4, Часть 1, 282.
  46. ^ Нидхэм, Том 4, Часть 2, 370
  47. ^ Нидхэм, Том 4, Часть 2, 371.
  48. ^ Хартвелл, Роберт (1966). «Рынки, технологии и структура предприятий в развитии китайской черной металлургии одиннадцатого века». Журнал экономической истории . 26 : 53–54. doi : 10.1017/S0022050700061842 .
  49. ^ а б Эбрей, 158.
  50. ^ Крэддок, Пол Т. (2008): «Горное дело и металлургия», в: Олесон, Джон Питер (ред.): Оксфордский справочник по инженерии и технологиям в классическом мире , Oxford University Press, ISBN 978-0-19- 518731-1 , с. 108 
  51. ^ б Эггерт , Манфред (2014). «Раннее железо в Западной и Центральной Африке». В Breunig, P (ред.). Нок: африканская скульптура в археологическом контексте . Франкфурт, Германия: Africa Magna Verlag Press. стр. 51–59.
  52. ^ a b c Холл, Огюстен ФК (6 ноября 2009 г.). «Ранняя металлургия Западной Африки: новые данные и старое православие». Журнал мировой предыстории . 22 (4): 415–438. doi : 10.1007/s10963-009-9030-6 . S2CID 161611760 . 
  53. ↑ Железо в Африке: пересмотр истории. Архивировано 25 октября 2008 г. в Wayback Machine - ЮНЕСКО (2002)
  54. ^ Эрет, Кристофер (2002). Цивилизации Африки. Шарлоттсвилль: Университет Вирджинии, стр. 136, 137 ISBN 0-8139-2085-X . 
  55. ^ Эзе-Узомака, Памела. «Железо и его влияние на доисторическое место Лейя» . Academia.edu . Университет Нигерии, Нсукка, Нигерия . Проверено 12 декабря 2014 г.
  56. ^ б Эггерт , Манфред (2014). «Раннее железо в Западной и Центральной Африке» . В Breunig, P (ред.). Нок: африканская скульптура в археологическом контексте . Франкфурт, Германия: Africa Magna Verlag Press. стр. 53–54. ISBN 9783937248462.
  57. ↑ Tylecote 1975 (см. ниже)
  58. ^ Шмидт, Питер; Эйвери, Дональд (1978). «Сложное плавление железа и доисторическая культура в Танзании». Наука . 201 (4361): 1085–1089. Бибкод : 1978Sci...201.1085S . doi : 10.1126/наука.201.4361.1085 . JSTOR 1746308 . PMID 17830304 . S2CID 37926350 .   
  59. ^ Шмидт, Питер; Эйвери, Дональд (1983). «Еще доказательства передовой технологии доисторического железа в Африке». Журнал полевой археологии . 10 (4): 421–434. дои : 10.1179/009346983791504228 .
  60. ^ Шмидт, Питер (1978). Историческая археология: структурный подход в африканской культуре . Вестпорт, Коннектикут: Greenwood Press.
  61. ^ Эйвери, Дональд; Шмидт, Питер (1996). «Подогрев: практика или иллюзия». Культура и технология производства железа в Африке . Гейнсвилл: Университет Флориды Press. стр. 267–276.
  62. ^ Шмидт, Питер (2019). «Наука в Африке: история изобретательности и изобретений в области африканских технологий производства железа». В Вергере, В.; Эмблер, К; Ачебе, Н. (ред.). Компаньон к африканской истории . Хобокен, Нью-Джерси: Уайли Блэквелл. стр. 267–288.
  63. ^ Чайлдс, С. Терри (1996). «Технологическая история и культура в западной Танзании». В Шмидт, П. (ред.). Культура и технология производства железа в Африке . Гейнсвилл, Флорида: Университет Флориды Press.
  64. ^ Коллинз, Роберт О .; Бернс, Джеймс М. (8 февраля 2007 г.). История Африки к югу от Сахары . Издательство Кембриджского университета. ISBN 9780521867467 – через Google Книги.
  65. ^ Эдвардс, Дэвид Н. (29 июля 2004 г.). Нубийское прошлое: археология Судана . Тейлор и Фрэнсис. ISBN 9780203482766 – через Google Книги.
  66. ↑ Хамфрис Дж., Чарльтон М.Ф., Кин Дж., Саудер Л., Альшишани Ф. (июнь 2018 г.). «Выплавка железа в Судане: экспериментальная археология в Королевском городе Мероэ» . Журнал полевой археологии . 43 (5): 399–416. дои : 10.1080/00934690.2018.1479085 .
  67. ^ Адам Роберт Лукас (2005), «Промышленное измельчение в древнем и средневековом мире: обзор свидетельств промышленной революции в средневековой Европе», Technology and Culture 46 (1): 1-30 [10-1 и 27]
  68. ^ Р.Л. Миллер (октябрь 1988 г.). «Ахмад Ю. Аль-Хасан и Дональд Р. Хилл, Исламские технологии: иллюстрированная история » . Медицинская история . 32 (4): 466–7. doi : 10.1017/s0025727300048602 .
  69. ^ Дональд Рутледж Хилл (1996), «Инженерия», с. 781, в ( Rashed & Morelon 1996 , стр. 751–95)
  70. ↑ Дональд Рутледж Хилл, «Машиностроение на средневековом Ближнем Востоке», Scientific American , май 1991 г., с. 64-69. ( ср . Дональд Рутледж Хилл, Машиностроение , заархивировано 25 декабря 2007 г., в Wayback Machine )
  71. ^ Адам Лукас (2006), Ветер, вода, работа: древние и средневековые технологии фрезерования , с. 65. БРИЛЛЬ, ISBN 90-04-14649-0 . 
  72. ^ Кохманн, В .; Рейболд М.; Гольдберг Р.; Хауффе В.; Левин А.А.; Мейер, округ Колумбия; Стефан Т.; Мюллер Х.; Бельгер А.; Пауфлер П. (2004). «Нанопроволоки в древней дамасской стали». Журнал сплавов и соединений . 372 (1–2): Л15–Л19. doi : 10.1016/j.jallcom.2003.10.005 . ISSN 0925-8388 . 
    Левин, А.А.; Мейер, округ Колумбия; Рейболд М.; Кохманн В.; Пятцке Н.; Пауфлер П. (2005). «Микроструктура настоящей дамасской сабли» (PDF) . Исследования и технологии кристаллов . 40 (9): 905–916. doi : 10.1002/crat.200410456 . Архивировано (PDF) из оригинала 09 августа 2007 г.
  73. ^ Рейболд, М .; Левин А.А.; Кохманн В.; Пятцке Н.; Мейер, округ Колумбия (16 ноября 2006 г.). «Материалы: Углеродные нанотрубки в древней дамасской сабле» . Природа . 444 (7117): 286. Бибкод : 2006Natur.444..286R . дои : 10.1038/444286a . PMID 17108950 . S2CID 4431079 .  
  74. ^ a b «Острота и сила легендарных мечей из нанотрубок, говорится в исследовании» . news.nationalgeographic.com . Архивировано из оригинала 28 января 2016 г.
  75. ↑ Сандерсон, Кэтрин (15 ноября 2006 г.). «Самый резкий срез меча из нанотрубок: углеродные нанотехнологии, возможно, сделали мечи Дамаска острыми» . Природа . doi : 10.1038/news061113-11 . S2CID 136774602 . Архивировано из оригинала 19 ноября 2006 г .. Проверено 17 ноября 2006 г. . 
  76. ^ Лукас, АР (2005). «Промышленное фрезерование в древнем и средневековом мире». Технология и культура . 46 : 19. doi : 10.1353/tech.2005.0026 . S2CID 109564224 . 
  77. ^ RF Tylecote, История металлургии , 76.
  78. ^ Тайлекот, РФ (1992). История металлургии, второе издание . Лондон: Maney Publishing, для Института материалов. ISBN 978-0901462886.
  79. ↑ Белфорд и Росс, Бумага: английское производство стали в семнадцатом веке: раскопки двух цементационных печей в Коулбрукдейле . Архивировано 10 мая 2018 г. в Wayback Machine , Academia.edu, дата доступа = 30 марта 2017 г.
  80. ^ б Хоу , Генри Марион (1911). «Железо и сталь»  . В Чисхолме, Хью (ред.). Британская энциклопедия . 14 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. п. 803.
  81. ^ Кинг, PW (2002). «Вклад Дада Дадли в металлургию». Историческая металлургия . 36 (1): 43–53.
  82. ^ Кинг, PW (2001). «Сэр Клемент Клерк и внедрение угля в металлургию». Транс. Ньюкомен Соц . 73 (1): 33–52. doi : 10.1179/tns.2001.002 . S2CID 112533187 . 
  83. ^ А. Рейстрик, Династия основателей железа (1953; 1989); Н. Кокс, «Воображение и инновации промышленного пионера: первый Авраам Дарби», Обзор промышленной археологии 12 (2) (1990), 127–144.
  84. ^ А. Рейстрик, Династия ; К. К. Хайд, Технологические изменения и британская металлургическая промышленность, 1700–1870 гг. (Принстон, 1977 г.), 37–41; П. В. Кинг, «Торговля железом в Англии и Уэльсе, 1500–1815 гг.» (докторская диссертация, Вулверхэмптонский университет, 2003 г.), 128–41.
  85. ^ Г. Р. Мортон и Н. Маттон, «Переход к процессу лужения Корта», Журнал Института железа и стали 205 (7) (1967), 722-8; Р. А. Мотт (редактор П. Сингер), Генри Корт: Великий мастер: создатель пудливого железа (1983); П. В. Кинг, «Торговля железом», 185–93.
  86. ^ А. Берч, Экономическая история британской черной металлургии , 181–189; С. К. Хайд, Технологические изменения и британская металлургическая промышленность (Принстон, 1977), 146–59.
  87. Викискладе есть медиафайлы по теме металлургической промышленности . Архивировано из оригинала 18 июня 2009 г. Проверено 12 июля 2009 г. .
  88. ^ « Запись Конгресса V. 148, часть 4, 11 апреля 2002 г. - 24 апреля 2002 г. » . Типография правительства США .
  89. ↑ Чопра, Анудж (12 февраля 2007 г.). «Сталелитейная промышленность Индии выходит на мировую арену» . Кристиан Сайенс Монитор . Проверено 12 июля 2009 г. .
  90. ^ «Лучшие производители стали в 2017 году» (PDF) . Всемирная ассоциация стали. Архивировано из оригинала (PDF) 23 августа 2018 года . Проверено 22 августа 2018 г. .
  91. ^ «Для удовлетворения спроса на сталь необходимо долгосрочное планирование» . Новости . 01.03.2008. Архивировано из оригинала 02.11.2010 . Проверено 2 ноября 2010 г. .
  92. ^ Де Рас, Кевин; Ван Де Вийвер, Рубен; Гальвита, Владимир В.; Марин, Гай Б .; Ван Гим, Кевин М. (01.12.2019). «Улавливание и использование углерода в сталелитейной промышленности: проблемы и возможности для химического машиностроения» . Текущее мнение в области химического машиностроения . 26 : 81–87. doi : 10.1016/j.coche.2019.09.001 . ISSN 2211-3398 . S2CID 210619173 .  
  93. ↑ Учитель, Луи (01 января 2009 г.). «Сталелитейная промышленность в условиях спада рассчитывает на федеральные стимулы» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 19 июля 2009 г. .

дальнейшее чтение

  • Эбри, Уолтхолл, Пале (2006 г.). Восточная Азия: культурная, социальная и политическая история . Бостон: Компания Houghton Mifflin.
  • Ноулз, Энн Келли. (2013) Освоение железа: борьба за модернизацию американской промышленности, 1800–1868 (University of Chicago Press), 334 страницы.
  • Нидхэм, Джозеф (1986). Наука и цивилизация в Китае: Том 4, часть 2 ; Нидхэм, Джозеф (1986). Наука и цивилизация в Китае: Том 4, часть 3 .
  • Плейнер, Р. (2000) Железо в археологии. Европейские металлургические заводы , Прага, Archeologický Ústav Av Cr.
  • Паундс, Норман Дж. Г. «Историческая география черной металлургии Франции». Анналы Ассоциации американских географов 47 № 1 (1957), стр. 3–14. онлайн
  • Вагнер, Дональд (1996). Железо и сталь в Древнем Китае . Лейден: Э. Дж. Брилл.
  • Вудс, Майкл и Мэри Б. Вудс (2000). Древняя конструкция (Древняя технология) Майкла Вудса Runestone Press
  • Лам, Венчхон (2014) Все старое снова новое? Переосмысление перехода к производству чугуна на равнинах Центрального Китая, Китайский университет Гонконга.

внешняя ссылка

  • "Чугун и сталь, металлургия"  . Новая международная энциклопедия . 1905 г.
Получено с https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ferrous_metallurgy&oldid=1065437146 "
Contribute a better translation