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.*

№ п. п.	Страна	Выплавлено стали, млн. т
	Китай	142,6 (в т. ч. Тайвань 16,8)
	Япония	106,4
	США	101,0
	Россия	57,6
	Германия	46,4
	Ю. Корея	43,1
	Украина	31,3
	Бразилия	27,8
	Индия	27,0
	Италия	26,5
	Франция	21,0
	Канада	16,6
	Испания	16,0
	Мексика	15,9
	Великобритания	15,1
Итого по 15 странам	694,3
	(83,65 % мировой
	выплавки)

· 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.