СИЛА КРЕСТА ЖИВОТВОРЯЩЕГО

 =Но я знаю, что бывают кровельные листы и в 1,5 мм, но я таких не видел. Все же металл в 1,5 мм - это не такое уж легкое препятствие для удара на пробив. Понятно, что пробить такой металл можно прямым ударом, без скольжения.= Чем Вы сможете пробить такой металл? Мечем? Каким ударом, рубящим или колющим?  Сомневаюсь я, однако.

 

Ну я не металлург, по поводу технологий спорить не буду, но оговорю достаточно очевидные места.

Во первых автор явно не прав говоря что доспехи гнулись а мечи крошились, по крайней мере мечи точно не крошились, их прочность у Снова Гость явно преуменьшена, по поводу доспехов скажу что их прочность (кровельное железо) лично у меня также вызывает явные сомнения, т.к. воин в латных доспехах именно что и должен "стоять скалой", а никак не отклоняться, иначе он попросту упадет с коня.

 

Все вариации полного латного доспеха для пехоты мне представляются глупыми - прошагать в таком доспехе хотя бы сотню метров уже довольно сложно, кроме того такого бойца крайне просто свалить, а значит метод борьбы с ним вполне очевиден - сначала свалить, затем добить, и сделать это с воином в латном доспехе крайне просто.

Для пехотинца жизненно важно а. крепко стоять на ногах б. быстро передвигаться, а лучше бегать, и первое и второе попросту не совместимо с латным доспехом.

Кроме того крайне эффективна против тяжелого латника-пехотинца алебарда - посмотрите например ролики боев-реконструкций, пара алебардщиков в чисто символических доспехах урабатывает на раз любых "лыцарей" в любых доспехах. 

 

Латные доспехи выгодны только коннику, и делать их в этом случае выгодно максимально тяжелыми, настолько, что упав с коня латник уже не мог самостоятельно передвигаться, а сажали такого рыцаря на коня - с помощью специального крана.

 

По датам - любые латные доспехи раньше 16 века имхо бред - общий уровень технологий и количество необходимого материала явно несопоставимы.

 

Кроме того тяжелые конники это скорее нечто "имиджевое" для турниров и показов какие мы крутые, не для настоящей войны.

 

У  немцев во вторую мировую был некий аналог этих латников, танк, назывался Maus, толку примерно столько же - т.е. практически никакого.

 

Огнестрельное оружие в европе известно уже с 12 века, так что уже изначально роль всей этой тяжелой каваллерии высосана из пальца, хотя если рассматривать стычки средневековых вассалов, когда в "войне" принимало участие по 150 рыцарей с каждой стороны, на которых с каждой же стороны приходилось тыщ по пять обслуги, тогда да все эти латы возможно и имели какой-то смысл.

 

Уважаемый Юрий Игнатьевич, академик Фоменко, используя математику и астрономию, анализируя гороскопы, рукописи, показал несостоятельность скалигеровской хронологии. Его вариант исторической реконструкции -, спору нет, не претендует на истину в последней истанции, что, собственно,  признает и сам автор. Но в настоящее время здание традиционной истории рушится не только благодаря астрофизике и математике, но и в результате фактов, полученных из других научных дисциплин, например, в молекулярной биологии, генетике, геологии. Собственно результатов молекулярной генеалогии и лингвистики вполне достаточно, чтобы увидеть всю эфимерность того, что почему то, по-недоразумению, именуется "исторической наукой".  Историческими фальсификациями недалекого прошлого, более того, настоящего, занимаетесь и Вы. Вскрытые, в том числе, и с Вашим участием масштабы исторического подлога поражают! И это в наше время информационного бума. А что же говорить о временах давно прошедшей старины, когда все было настолько проще и доступнее.
История цивилизации - это, прежде всего история технологий, включая и информационные. 
Масса книг, учебников посвящена историографии египетских и прочих пирамид - эдакой фактологической основе существования рабовладельческого строя, как первой цивилизационной ступени человечества. Бронзовые зубила в руках бесчисленных рабов высекли из камня не только чудо света, но и скрижали исторических свидетельств древности. А какому остракизму совсем недавно подвергались исследователи, воспротивившиеся этой сверхочевидной дурости и предложившие альтернативный вариант возведения известных нам мегалитов, включая пирамиды. Ныне их правота признана. Но историческая фальсификация продолжается. Испарились медные пилы, неисчеслимые рати рабов, но почему-то "историки" не спешат менять своих взглядов, а вернее баек о том достославном времени. Несмотря на то, что технология гомополимерного бетона напрочь вышибла исторический фундамент древней рабовладельческой истории - Древний Египт исчез вовсе не в результате экономического истощения вызванного "непосильным" строительством - вся многочисленная псевдонаучная историческая рать продолжает прекрасно себя чуствовать, писать "труды" и преумножать мифологические сказки возведенные на песке... Фантазеры-историки, во-истину, непотопляемы, а труды их нетленны. Но, ударили не по ним, а почему-то по А.Т.Фоменко и иже с ним - несмотря на то, что его вариант во сто крат правдоподобнее нелепиц традиционной истории. Полагаю, неприемлем, потому что всколыхнул болотную муть, нарушил кофортный покой.

Свыше 90% известных технологий имеют химическую природу. Не удивительно, что новый взгляд на историю вызвал интерес и к металлургии и особенно технологии получения стали и сплавов. Здравый смысл и объем знаний даже в рамках средней школы протестует против технологических чудес "древних";
греков, римлян, китайцев и т.д., когда при помощи приметивнейших инструментов, если не голыми руками, с помощью бронзы или "сыромятного" железа, строили корабли, храмы, статуи и т.п.

Мои профессиональные интересы лежат в иных, чем металлургия, областях химии, но их вполне достаточно, что бы осознанно понимать суть химического процесса получения металлов.

В предыдущем посте употребил выражение "серое железо" вовсе не как специфичный металлургический продукт, но как эпитет в связи с известным принципом археологии, действующим к сожалению и ныне - горшки, а не люди. Поскольку многим из них важна не суть, но чтобы блестело...

Ниже привожу ссылки на исследования, выполненные металлургами по истории металлургии и историческом подлоге, связанном с ней, . Результаты представляются интересными, несмотря на то, что кухня сия Вам, несомненно, хорошо знакома. 

 

http://chronologia.org/cgi-bin/dcforum/dcboard.cgi

 

Из истории металлургии железа
Автор Reader 03-10-08 в 01:40 PM

Коснусь кратко истории получения железа и конструкции печей, не затрагивая вопросы термической обработки. 

Источники
http://lon-live-metal.narod.ru/Revolution_2_Me.htm
http://roskuz.ucoz.ru/publ/2-1-0-4
Упоминания о древних греках, римлянах и китайцах выбросил.
Курсив далее мой.

С древнейших времен ковкое губчатое железо получали путем «прямого восстановления» непосредственно из руды. В XVIII в. этот так называемый сыродутный процесс был широко распространен. В Европе он сохранился вплоть до 1850г., а в Северной Америке—даже до 1890г.

В наше время сыродутные (кричные) горны еще можно встретить у народов Центральной Африки и в Китае.

Прогрессивные китайцы, которые изобрели все на свете тысячи лет назад, в том числе и переделку чугуна в сталь, до 20 века пользовались сыродутными печами.

Поначалу этот металл представлял собой ковкое железо, или очень мягкую сталь (пока для простоты мы будем называть сталью сплав железа с малым количеством углерода). Были известны и более твердые сорта стали, однако способы их получения кузнецы держали под строжайшим секретом.

Слово «Мягкая» сталь и железо не должны вводить в заблуждение, будто они ни к чему не пригодны. Для примера можно вспомнить «мягкую» строительную арматуру или гвозди (Ст3, закалке не подвергается, содержание углерода 0,14 - 0,22%).

Из такой стали вполне можно делать мечи, ножи, копья, доспехи и они будут лучше бронзовых. Процесс ковки, за счет наклёпа, улучшает свойства стали, даже без термической обработки (вспомним, как отбывают косы).

На первых порах свойства получаемого продукта людей вполне устраивали. И задача стояла получить как можно больше железа. Проблема была не столько в качестве, сколько в количестве. Ведь не даром же оно ценилось вначале даже больше золота.

Получив полезный продукт в сыродутной печи, человек, чтобы получить еще больше железа, наверняка сразу стал совершенствовать эту печь путем ее увеличения. Не может быть, чтобы люди на протяжении тысяч лет изготавливали железо в маленьких сыродутных печах не пытаясь их увеличить.

Поэтому между первым получением железа в малой сыродутной печи и производством его в больших шахтных печах не может быть большого временного промежутка в тысячелетия.

А секрет состоял прежде всего в повышении содержания углерода: такая сталь приобретает способность к закалке.

С увеличением размеров сыродутных горнов и интенсификацией труда возрастало и содержание углерода в железе.

При этом температура плавления железа оказывалась ниже и часть его вытекала из горна в расплавленном виде вместе со шлаком.

Таким образом, металлурги стали получать побочный продукт, который в твердом состоянии хрупок и легко разбивается молотом.

Это был ЧУГУН.

Вначале его просто выбрасывали, но потом научились использовать

Бытует заблуждение, что для получения чугуна нужно обязательно достичь температуры плавления железа 1538 °C, и для этого обязательно необходим каменноугольный кокс. Это не верно. Для получения чугуна теоретически достаточно 1200°C. В той же сыродутной печи, происходит не только восстановление железа из оксидов, но и его науглероживание через газовую фазу. С увеличением содержания углерода в железе температура плавления падает и при достаточно больших размерах печи появляется жидкая фаза – чугун.

( В присутствии окиси
углерода губчатое металлическое железо постепенно
науглероживается по реакции:

3Fe + 2CO = Fe3C + CO2
(8)

Температура его плавления понижается вплоть до 1150…1200°C.
Вследствие этого науглероженное железо (от 1,8 до 2 % C)
переходит в жидкое состояние (расплавляется) и стекает
по каплям между кусками раскалённого кокса на лещадь горна
доменной печи.
Во время перемещения капелек металла происходит
дополнительное насыщение железа углеродом примерно до 3,5…4
%, т.е. до обычного содержания углерода в жидком чугуне.
http://etelien.ru/Collection/38/38_00028.htm )

СЫРОДУТНАЯ ПЕЧЬ

В земле выкапывалась яма, в которую закладывались руда и уголь, над ямой сооружался купол с короткой трубой, а с боку прилаживался мех для дутья. Когда процесс заканчивался, печь разрушали и доставали крицу.

Одна печь выдавала крицу весом в среднем около 3 кг, на треть состоящую из железа. Но при проковке крицы много железа снова окислялось или оставалось в шлаке. Процесс был фантастически непроизводительным, особенно если вместо руды использовался красный песок или болотная грязь.

Даже из самой легкоплавкой руды в сыродутной печи восстанавливалось не более половины железа. В общем, можно считать, что сыродутная печь давала в среднем не более 500 граммов железа.

Когда впервые получили железо в сыродутной печи, мы, наверное, не узнаем, но как я уже говорил, это произошло, вряд ли задолго до первых шахтных печей.

В средние века горн уже обрел вид шахтной печи, достигавшей в высоту нескольких метров. Теперь печи «дышали» с помощью энергии воды- воздуходувные мехи приводились в движение сначала специальными водяными трубами, а позже огромными водяными колесами.

Более высокую ступень в развитии чёрной металлургии представляли собой постоянные высокие печи называемые в Европе штукофенами. Это действительно была высокая печь, — с четырёхметровой трубой для усиления тяги. Мехи штукофена качались уже несколькими людьми, а иногда и водяным двигателем. Штукофен имел дверцы, через которые раз в сутки извлекалась крица.

В конце XIII века штукофены стали появляться в Германии и Чехии (а ещё до того были на юге Испании) и в течение следующего века распространились по всей Европе. Производительность штукофена была несравненно выше, чем сыродутной печи, — в день он давал до 250 кг железа, а температура плавления в нем оказывалась достаточна для науглероживания части железа до состояния чугуна. Однако штукофенный чугун при остановке печи застывал на её дне, смешиваясь со шлаками, а очищать металл от шлаков умели тогда только ковкой, но как раз ей-то чугун и не поддавался. Его приходилось выбрасывать. Иногда, впрочем, штукофенному чугуну пытались найти какое-то применение. Например, древние индусы отливали из грязного чугуна гробы, а турки в начале XIX века — пушечные ядра.

Металлурги давно заметили связь между температурой плавления и выходом продукта, — чем выше она была, тем большую часть содержащегося в руде железа удавалось восстановить. Потому, рано или поздно им приходила мысль форсировать штукофен предварительным подогревом воздуха и увеличением высоты трубы. В середине XV века в Европе появились печи нового типа, — блауофены, которые сразу преподнесли сталеварам неприятный сюрприз. Более высокая температура плавления действительно значительно повысила выход железа из руды, но она же повысила и долю железа науглероживающегося до состояния чугуна. Теперь уже не 10%, как в штукофене, а 30% выхода составлял чугун, — «свиное железо» ни к какому делу не годное. В итоге, выигрыш часто не окупал модернизации. Блауофенный чугун, как и штукофенный, застывал на дне печи, смешиваясь со шлаками. Он выходил несколько лучшим, так как его самого было больше, следовательно, относительное содержание шлаков выходило меньше, но продолжал оставаться малопригодным для литья. Чугун получаемый из блауофенов оказывался уже достаточно прочен, но оставался ещё очень неоднородным, — из него выходили только предметы простые и грубые, — кувалды, наковальни. Уже прилично выходили пушечные ядра. Кроме того, если в сыродутных печах могло быть получено только железо, которое потом науглероживалось, то в штукофенах и блауофенах внешние слои крицы оказывались состоящими из стали. В блауофенных крицах стали было даже больше, чем железа. С одной стороны, это казалось хорошо, но, вот, разделить-то сталь и железо оказывалось весьма затруднительно. Содержание углерода становилось трудно контролировать. Только долгой ковкой можно было добиться однородности его
распределения.

экспериментируя с чугуном, скоро открыли передельный процесс, поднимающий металлургию железа на качественно новый уровень.

Передельный процесс в металлургии получил распространение в Европе с 16 века.

Следующим этапом в развитии металлургии стало появление доменных печей. За счёт увеличения размера, предварительного подогрева воздуха и механического дутья, в такой
печи все железо из руды превращалось в чугун, который расплавлялся и периодически выпускался наружу. Производство стало непрерывным, — печь работала круглосуточно и не остывала. За день она выдавала до полутора тонн чугуна.

Чтобы приготовить из чугуна ковкое железо, необходимо удалить из него углерод, т. е. подвергнуть его дальнейшей обработке, которая у металлургов получила название «кричный передел»

Открытие и освоение такого способа обработки позволило постепенно перейти от кричных сыродутных горнов к рудоплавильным печам—домницам.

В них стали получать жидкий чугун, который затем превращали в мягкое железо,а позднее—в сталь(удаляя избыточный углерод).

Так возник двухступенчатый—через промежуточный продукт (чугун)—способ производства стали.

Это типичный пример того, как простое увеличение размеров оборудования, в данном случае сыродутных горнов, может привести к принципиально новой технологии. Вместе с ростом потребности в ковком железе и стали постоянно возрастал спрос и на древесный уголь, однако в богатых рудой районах леса были вырублены.

Особенно заметно это было в Англии.

Но шахтные печи для выплавки чугуна (теперь их называют домнами), как и печи для дальнейшего его передела, нуждались в древесном угле.

В 1709 г. Абрахаму Дерби из английского города Колбрукдейл впервые удалось применить в доменной печи каменноугольный кокс и тем самым модернизировать первую ступень процесса производства стали.
(По другим сведениям это произошло в 1735 году)

Однако для переработки чугуна в сталь по-прежнему был необходим древесный уголь.

Каменный уголь тогда еще не умели использовать для этой цели: содержащаяся в нем сера переходила в сталь, делая ее непригодной.

Проблему решил англичанин Генри Корт в 1784 г. Изобретенный им способ пудлингования (от английского рuddlе-месить, перемешивать) означал новый большой шаг вперед, и это по праву можно считать началом современной металлургии стали.

В пудлинговой печи топливо уже не соприкасается с чугуном, подлежащим переработке.

Каменный уголь сгорает в топке, которая отделена от горна порогом.

Первые пудлинговые печи имели две дымовые трубы: одну непосредственно над топкой, другую с противоположного конца печи, над плавильным горном, или ванной.

Пудлингование—это очистка чугуна в пламенной печи.

Процесс начинается с загрузки чугуна в горн. Чтобы ускорить плавку, куски чугуна весом 10—30 кг (всего обрабатывается около 150 кг) помещают вблизи порога топки, где температура самая высокая.

Примерно через 45 мин чугун расплавляется.

Пудлинговщик вставляет в загрузочное окно печи железную штангу с крюком на конце и проводит ею борозды по тестообразной чугунной массе (массу металла, расплавленного в печи, металлурги называют ванной).

При этом чугун хорошо перемешивается и поверхность ванны увеличивается. Закрывая горн и забрасывая влажный шлак, пудлинговщик регулирует температуру ванны.

Кроме того, в ванну добавляют песок, который, вступая в химическую реакцию с футеровкой печи, образует шлак; последний окисляет углерод в чугуне. В период кипения ванна сильно бурлит за счет окисления углерода, и чем больше его окисляется, тем сильнее разжижается ванна, и железные зерна собираются там в комья.

Пудлинговщик ломом много раз переворачивает массу и наконец разделяет ее на три-пять частей—криц.

Они еще горячими попадают к кузнецу, который к каждой крице приваривает железный стержень дюймовой толщины и проковывает их в «колбаски» диаметром 7—10 см и длиной около 50 см.

Эти заготовки в прокатной машине раскатывают в полосы, затем снова разделяют на куски длиной 50 см и еще раз прокатывают, накладывая по 4 полосы одна на другую. Для процесса пудлингования были характерны именно эти операции прокатки криц, которые требовались не столько для придания заготовке формы, сколько для того, чтобы сварить зерна и комки железа. В результате получалось так называемое сварочное железо (или сварочная сталь).

Одна пудлинговая печь за сутки давала 3500 кг крупнозернистого кричного железа либо 1600 кг мелкозернистого железа— пудлинговой стали.

Пудлингование означало существенный прогресс по сравнению с прежним сыродутным способом и кричным переделом.

Во-первых, вместо дефицитного древесного угля теперь можно было обходиться каменным углем.

Во-вторых, пудлинговые печи оказались намного производительнее. И наконец, в результате пудлингования получали сварочное железо (или сварочную сталь)—материал с отличными свойствами.

Однако сварочное железо и сварочная сталь имели и серьезный недостаток—неравномерность состава по поперечному сечению.

Английский часовщик Бенджамин Хантсмен (1704—1776) пришел к мысли, что состав этих материалов можно выровнять путем переплавки.

Эта идея была не нова, и раньше не раз пытались таким путем улучшить однородность и качество сварочной стали, но безуспешно.

Чтобы получить жидкую сталь, Хантсмен использовал тигель из огнеупорного материала и обогреваемую коксом печь с дутьем и высоким горном. Это принесло успех. Французские кузнецы первыми изготовили из литой стали, твердой и потому труднее поддающейся ковке, ножи, которые оказались лучше шеффилдских.

Высококачественная тигельная сталь обладала превосходными свойствами в литом состоянии. Спустя столетие после изобретения Хантсмена из нее стали делать паровозные оси, а еще позже - орудийные стволы.

В 1851 г, на Лондонской всемирной выставке был показан стальной слиток весом 2150 кг. Чтобы получить такую большую отливку, пришлось сливать в миксер (копильник) расплавленную сталь из многих тиглей емкостью по 45 кг каждый.

В эпоху промышленной революции потребность в железе настолько сильно возросла, что ее не мог удовлетворить и пудлинговый процесс. К тому же различные новые технические применения пудлингового железа показали, что оно не выдерживает больших нагрузок. Например, так как железнодорожные локомотивы становились тяжелее и быстроходнее, рельсы, изготовленные из пудлинговой стали, все чаще ломались.
Основателем сталеплавильного производства следует считать Генри Бессемера (1813—1898).

В 1885 г. он впервые получил ковкое железо, вернее сталь, путем продувки воздухом 5 кг сырого чугуна, расплавленного в тигле из огнеупорной глины.

Оказалось, что при продувке воздухом расплавленный чугун не только не охлаждается, как предполагали прежде, но, напротив, его температура возрастает настолько, что ванна остается жидкой, хотя сталь, которая образуется из чугуна благодаря продувке, имеет более высокую температуру плавления. 17 октября 1855 г. Бессемер получил английский патент на свое изобретение.

Новый процесс получения стали из чугуна «без топлива и без топки» прошел длинный, усеянный множеством неудач путь, прежде чем стало ясно, что хорошую сталь дает только малофосфористый чугун. Если же в чугуне много фосфора, то продукт получается хуже, чем ковкое железо,—он оказывается пористым «красноломким» и «холодноломким» (т.е. хрупким в горячем и в холодном состояниях).

Вследствие этих сложностей бессемеровский процесс распространялся весьма медленно—сначала он был принят в Швеции, затем—в Австрии и только позднее—в Англии. Широкому его распространению препятствовало то, что он нуждался в малофосфористом чугуне. В результате главной проблемой стала очистка чугуна от фосфора.

Среди многих металлургов, которые пытались решить эту проблему, первым достиг успеха Сидней Джилкрист Томас (1850-1885).

Томас имел две специальности. Он служил писарем в лондонском полицейском суде, чем зарабатывал на жизнь, и одновременно изучал химию и металлургию в Горном училище, где и заинтересовался проблемой удаления фосфора из чугуна. В 1877 г. Томас подал первую заявку (а в 1878—1879 гг.—еще две) на способ получения стали, который позднее был назван его именем.

Непосвященный не увидит особой разницы между бессемеровским и томасовским процессами.

В основе обоих процессов лежит один и тот же принцип: чугун, из которого получают сталь, очищают, продувая через него воздух.

Сосуд, где протекает реакция,— конвертер —имеет грушевидную форму с открытой горловиной вверху; он укреплен на горизонтальной оси, что позволяет его наклонять. Конвертеры Бессемера и Томаса по внешнему виду одинаковы. Главное различие заключается в том, что бессемеровский конвертер изнутри выложен - кислой (т. е. кислотной по своему химическому характеру) огнеупорной футеровкой и в нем нельзя удалить фосфор из богатого им чугуна в основной шлак (т. е. по своим химическим свойствам подобный основаниям), потому что такой шлак быстро разъедает кислую футеровку. Томасовский же конвертер имеет основную футеровку, поэтому здесь, добавляя известь, можно получить основной шлак, который хорошо извлекает фосфор из чугуна, но не разрушает основную футеровку.

Конвертер —будь то бессемеровский или томасовский—позволяет за 20 мин превратить в сталь до 20 т чугуна. Для производства такого же количества стали в горне способом кричного передела потребовалось бы три недели, а в пудлинговой печи—неделя.

Так металлурги получили в свое распоряжение два высокопроизводительных процесса, что позволило удовлетворять непрерывно возрастающий в промышленных странах спрос на сталь. Бессемеровский и томасовский конвертеры были необходимы для массового производства стали общего назначения, тогда как высококачественные специальные стали продолжали выплавлять в тиглях.

Но техника не стояла на месте.

Братья Вильгельм и Фридрих Сименсы изобрели регенеративный способ обогрева печей и, после того как Фридрих Сименс получил патент на это изобретение, построили опытную печь. Основная идея регенеративного обогрева заключается в предварительном подогреве воздуха, необходимого для горения топлива, отходящими газами-продуктами горения. Для этого через определенные промежутки времени воздух направляют то через один, то через другой регенератор (пока воздух для горения, проходя через один регенератор и охлаждая его, сам нагревается, отходящие газы подогревают другой регенератор).

В опытной печи братьев Сименсов стальные напильники через 6 ч расплавились, а тигель, помещенный в топочную камеру, превратился в шлак. Первые практические попытки выплавить тигельную сталь в подобной печи на сталелитейном заводе в Шеффилде закончились неудачей.

Вместе со сталью плавились тигель и стенки печи.

8 апреля 1864 г. на одном из заводов Южной Франции Пьеру Мартену (1824—1915) впервые удалось сварить хорошую сталь в регенеративной печи, построенной при участии Вильгельма Сименса. Шихта (загружаемые в печь исходные материалы) состояла из чугуна, выплавленного из гематита—красного железняка с острова Эльба, чушек пудлингового железа и стального лома.

Мартеновский процесс (немцы его называют сименс-мартеновским) наряду с бессемеровским и томасовским ознаменовал еще один важный шаг в развитии сталелитейного производства1. Этот процесс сохранил большое практическое значение до наших дней; особенно широко он используется для повторного производства стали из лома и стальных отходов (как говорят металлурги, из «скрапа»).

Новый процесс получил широкую известность после Парижской выставки 1867 г.

В России первую мартеновскую печь построили в 1869—1870гг. на Сормовском заводе А.А.Износков и Н.Н. Кузнецов.

Наконец мир избавился от «стального голода».

Получив в свое распоряжение такие высокопроизводительные технологические процессы, Англия благодаря изобретениям Бессемера и Сименса упрочила свое положение ведущей промышленной державы.

Уже в 1870 г. производство стали в Англии превысило 5 млн. т и продолжало быстро расти.

Таким образом, за столетие был достигнут примерно стократный прирост: во второй половине XVIII в. в Англии производилось за год порядка 50—100 тыс. т стали.

Таким образом технологические революции в металлургии:

Домны и передел чугуна 16 век (по ТИ).

Использование каменноугольного кокса, который позволяет снять дефицит древесного угля 18 век

Первая плавка стали в тигле небольшого объёма конец 18 века

Сталеплавильное промышленное производство (конвертор, мартен) конец 19 века.

 

http://chronologia.org/cgi-bin/dcforum/dcboard.cgi?az=show_thread&om=107...

 

http://chronologia.org/cgi-bin/dcforum/dcboard.cgi?az=show_thread&om=107...

"Металлургия железа 2"
 

  Воздуходувные приборы.

Исторически сложилось так, что производить железо человечек научился путём высокотемпературного восстановления окисленных железных руд углеродсодержащими восстановителями.

Естественным, легко доступным человеку процессом получения высоких температур стало сжигание древесины и её производных – древесного и каменного угля. По счастливой случайности, именно эти материалы оказались и поставщиками углерода для процесса восстановления окислов железа.

Ну а чтоб дрова, древесный или каменный уголь горели – подавай воздух! Точнее, кислород, но он, опять таки по счастливой случайности входит в состав такого вездесущего воздуха в количестве аж почти 21 % весовых!

Но есть одна маленькая засада – если дрова хорошо горят и в костерке, то вот древесный уголь требует принудительной подачи воздуха. Кто сам жарил шашлычки на свежем воздухе – тот понимает.

Обеспечить же принудительную подачу воздуха можно только посредством воздуходувных приборов.

Правда, археометаллурги хором утверждают, что существовали плавильные агрегаты-ветродуи, подача воздуха в которые осуществлялась за счёт ветровой нагрузки. Ну, во-первых, это уже вроде как и не принудительная подача, а во-вторых это где-то там, в Штирии, на склонах гор, а что делать нам на великой среднерусской равнине, где ветер каждый день дует в другую сторону?

Из трудов тех же самых археометаллургов следует, что подавляющее большинство откопанных плавильных агрегатов эксплуатировалось в комплекте с механическими воздуходувными приборами.
И поскольку археометаллурги утверждают, что в своём развитии железоплавильные комплексы прошли стадию развития с использованием в качестве привода воздуходувных устройств мускульной силы человека, рассмотрим возможные технические характеристики упомянутых воздуходувных приборов, вкупе с упомянутым источником энергии.

Начнем как всегда с современных. Это проще. Например, существуют чудаки, которые сравнивают достоинства и недостатки автомобильных насосов. Вот к ним и заглянем.

Заранее прошу участников форума не рассматривать приведенные ссылки как рекламу - я ничего не продаю! Но вы же сами будете требовать у меня обоснования!

Ресурс:
http://catalog.autodela.ru/article/view/3365

Все насосы, которые попали в наши руки, были подвергнуты критике или похвалам по следующим критериям:

1) Время, за которое данный насос накачает шину размерностью 175/70R13 от 0 до 2 атмосфер. Следует также упомянуть о том, что данный параметр у насосов с ножным или ручным приводом зависел не только от самого компрессора, но и от того, кто им пользовался. Во время теста мы держали средний, ритмичный темп и никуда не спешили, а в качестве испытателя использовался человек со средним физическим развитием. Так что ваши достижения могут отличаться от наших как в лучшую, так и в худшую сторону.

Для справки – шина 175/70R13 имеет объём в рабочем состоянии приблизительно 26 литров. Кто не верит – пусть проверит:
http://www.protax.ru/info_shina.php

Теперь приступим к тестированию
СТРАНА-ИЗГОТОВИТЕЛЬ: Россия.
КОНСТРУКЦИОННЫЕ ОСОБЕННОСТИ: насос одинарный ручной.
МАНОМЕТР: отсутствует.
ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ: 185х55х455 мм.
МАССА: 1,1 кг.
КОМПЛЕКТАЦИЯ: дополнительные элементы отсутствуют.
Во время тестирования данный насос показал также посредственный результат. Сколько мы ни старались, но улучшить «олимпийский рекорд», равный 6 минутам 50 секундам, не удалось.

Добавим от себя – объем поршневой камеры – примерно 0,5 л.
Производительность 26 * 2 / 6,83 = 7,6 л/мин. Темп = 15 1/мин

СТРАНА-ИЗГОТОВИТЕЛЬ: Китай.
КОНСТРУКЦИОННЫЕ ОСОБЕННОСТИ: насос двухпоршневой ножной.
МАНОМЕТР: аналоговый. Шкала PSI, атмосферы. Максимальное значение 100 PSI (7 атм.), цена деления 0,2 атм.
ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ: 240х145х80 мм.
МАССА: 1,4 кг.
КОМПЛЕКТАЦИЯ: комплект насадок.
Пользоваться изделием заграничной промышленности достаточно удобно, усилие при накачивании следует приложить среднее, а результат на выходе достаточно высокий. Нам удалось накачать покрышку за 2 минуты 20 секунд.

Объем поршневой камеры – 1 л.
Производительность 26 * 2 / 2,33 = 22,3 л/мин. Темп = 22 1/мин

Показатели не впечатляют. Посмотрим более производительные приборы. Оказывается, накачивают и надувные лодки! И тоже есть чудики, которые тестируют насосы!
http://www.badger.ru/reviews/tests/16915.php
Тестирование более чем десятка различных насосов проводилось на лодочной стоянке в устье Невы. Температура воздуха + 26C.

В тестировании насосов принимало участие три человека, причем приблизительно одинакового среднего телосложения. Именно такое количество участников, по нашему мнению, и позволяло обеспечить принцип равного подхода к различным моделям насосов.

Кроме того, так как необходимо было накачать и сдуть лодку раз так 15-20, поэтому группа из трех человек обеспечивала второй принцип — практически полного отсутствия усталости.
Последний принцип назывался «качаем не до упора». В данном случае, под словом «упор» понималось то, что окончательное накачивание для достижения максимального давления проводилось не на пределе человеческих возможностей…
…Для проведения экспериментов у нас была надувная лодка длиной 3,6 метра, с тремя разделенными эллиптическими перегородками камерами, а также надувным килем.

Объем баллонов лодки длиной 3,6 м – примерно 1 м3. Кто не верит – пусть проверит!

Ножной насос Bravo 1
При объеме камеры 5 литров насос, по заявлению производителя, способен накачать баллоны лодки до максимального давления 300 mbar.
Результаты: для полного накачивания надувной лодки одному человеку, качающему ровным темпом потребовалось 10 минут. Полученное давление в баллонах надувной лодки — 220 mbar.

Производительность – 1000*1,1 /10 = 110 л/мин. Темп = 22 1/мин

Ножной насос Bravo 2
Этот насос имеет объем 6,5 литров и, по заявлению производителя способен обеспечить в баллонах надувной лодки максимальное давление 300 mbar.
Результаты: для полного накачивания всех элементов надувной лодки одному человеку потребовалось 8 минут. Полученное давление в баллонах надувной лодки — 190 mbar.

Производительность 1000 *1,07 / 8 = 134 л/мин. Темп = 21 1/мин.

Но это современные воздуходувные приборы. Посмотрим, что же нам предлагают историки металлургии в качестве древних образцов таковых.

Посмотрим, что же нам предлагают историки металлургии в качестве древних образцов воздуходувных приборов.

Широко известно изображение обзываемое как «Плавка металла в древнем Египте» (БСЭ, Металлургия), на котором подача воздуха в нечто похожее на горн производится двумя людьми из четырёх мешков, выполненных явно из мягких материалов.

Никаких сведений о производительности подобного оборудования конечно нет. Чисто по геометрическим параметрам, объём мешка, если они круглые, составляет около 19 л (я просто лапу правого ебиптянина посчитал за 27 см, как у меня самого, а дальше простое масштабирование). Если не круглые – то меньше.
Есть ньюанс – коэффициент использования объема невысок. То есть, за один качок нагнетается не 19 литров, а существенно меньше. Именно за счёт того, что мешок мягкий. Для полного использования объема верхняя плоскость должна быть жесткой и перекрывать всю площадь мешка. На рисунке ничего подобного не имеется.
Частоту качков можно примерно определить из общих соображений, поскольку тип привода известен, но делать этого не стоит, потому что реальное использование подобного метода представляется проблематичным. Почему, совершенно очевидно станет из следующего абзаца.
В основополагающей работе Дж.Перси «Руководство к металлургии», переведённой и дополненной А. Добронизским, издания 1869 года в разделе «Добыча железа в Индии» (стр.426) приводится изображение печи «первого разряда» и соответствующих ей причиндалов (стр.431 – 433, фиг. 30 - 36) .

Ну, чисто геометрически, разовый объем подобного воздуходувного устройства составляет примерно 2,5 л, что до крайности мало.
Но главное даже не в этом. Посмотрите на фиг.33, как ловко переступает с ноги на ногу индус, затыкая при этом дырку в коже пяткой. Но ещё более впечатляющая картинка – фиг.36. Посмотрите, как стоит индус на правой ноге, в конце цикла нагнетания. А теперь вообразите, где находится его левая нога, ибо второй прибор должен выглядеть так, как это показано на фиг.35. А теперь представьте, как индус поднимает правую ногу, для того, чтобы опустить левую (можно и наоборот – как он опускает левую одновременно поднимая правую) – и вы сразу поймете справедливый гнев Вовочки, объясняющего бухнувшему папашке, за что его училка физкультуры выгнала с урока.

Невозможны подобные трюки без постоянной точки опоры. Вот если примостить гузно на что-нибудь основательное, да спиной упереться во что-нибудь покрепче, то такая кинематика движения ногами вполне возможна.
Но не пишут ничего подобного археометаллурги.
Всё сказанное относится и к древнеегипетскому изображению. Помимо того, что нужно ещё и удержаться потными ногами на мягких кожаных мешках.

Древнеегипетские и не очень древние английские источники не позволяют принимать всерьёз описанные воздуходувные приборы, как предназначенные для выплавки металла, особливо железа.
Побродив по дебрям инета, приходишь к выводу, что самым реальным устройством, пригодным для использования в наших целях является кузнечный горн.
Посмотрим, каковы возможные параметры этого устройства.

Вот, например, канадцы. Решили реализовать раннесредневековую технологию получения железа и не нашли ничего лучшего для воздуходувки, чем горн (это они сначала так думали!)
http://www.warehamforge.ca/ROMiron/
Прошу прощения за обильное цитирование:

Air Systems:
The earliest smelts in the series under consideration here were guided by more theoretical considerations, plus being based on the ongoing work of other experimenters.

Norse Double Bag

The shape of the very earliest experiments was guided by a desire to emulate historic Norse forms. One of the primary features was thus the use of a reconstruction Norse Double Bag bellows system. Unfortunately for experimenters, the artifact evidence for these bellows is almost nonexistent. There are no surviving physical remains, and only two known period illustrations. The most useful is the wood carving of a blacksmith and assistant at work on the Urnes Stave Church at Hyllestad Norway, dated to the late 1100's. This is a side view, shown in relation to a human figure that is operating it. From this illustration, which contains many other details recognizable to a working smith, it is possible to derive estimates for length, bag opening and even suggestions of the body position of the operator…
…From 1998 to 2001, a number of trial version bellows were constructed based on these historic measurements. Experience gained from the use of each at a Norse type charcoal forge lead to variations that provided marked improvements in durability and effectiveness. The fourth version has proved to be the best all round design, and several of this pattern have been produced. The rough size is 70 cm long by 50 cm wide (including handles). Each of the main chambers is about 50 cm long by 25 cm wide. In use, a comfortable lift of the top plate is about 30 cm (at the handle end)…
…Average air delivery is about 2.2 litres per stroke, calculated by counting number of stokes required to fill a large plastic garbage bag of known volume. In use it has been found that the average operator can maintain an effective pump rate of roughly one stroke per second. This means a air volume to the smelter of approximately 130 litres per minute. In practice it has proven best to have three operators available, rotating each through a fifteen minute shift.

Ну, вот. Клинчатые меха, воспроизведённые по средневековому изображению якобы из старой норвежской церкви аж 1100 годов.
И на практике проверяли. Утверждают, что с частотой раз в секунду можно качать минут пятнадцать, сменяясь. Они же рассчитали, что разовый объём – 2,2 л, производительность - 130 л/мин.

Ну, опять врут англосаксы! Судя по изображению (да ведь они ещё и размеры привели!) объем одного меха может составлять от 19 до 25 литров, а разовый выхлоп – от 11 до 16,5 литров (на фото хорошо виден «мёртвый объем»). Поскольку врут безбожно, то трудно понять - то ли они за размах принимают полный раствор меха, то ли амплитуду движения руки. Отсюда и разброс в объеме выхлопа.
Тогда при заявленной частоте производительность должна составить от 700 л/мин до 1 м3/мин.
Не верю! Не размахаться такими досками с такой частотой.

Не глянулись чем-то канадцам данные по производительности мехов и провели они в 2008 году тест. Для спокойствия душевного расход воздуха замеряли анемометром. Результаты вот, в табличке

То есть по расчёту я попал тип-топ. Но всё-таки слабо верится в возможность поддерживать такой темп работы в течение длительного времени.

Тем более, что эти же ребята, видимо не довольствуясь маленькими мехами соорудили ужасные метровые чудища:

Зацените сам девайс и привод.

The Norse Über Bellows was the result. It keeps the form of the smaller bellows, but doubles the linear dimensions, thus potentially increasing the air volume produced by a factor of eight.
Air intake was achieved through a set of three holes in the upper plate, each 10 cm in diameter…
… A typical operator will raise the bag to a height of about 50 cm for each stroke. Due to the size and weight of of the individual plates, it was found that a constant pumping rate of roughly 8 to 10 strokes per minute could be maintained. Operator fatigue was such that it was found that individuals had to be switched every 6 minutes, with a team of at least three required in rotation. Delivery volume has been calculated mathematically only. The volumes are estimated at an effective maximum of 90 litres per stroke, thus roughly 900 litres per minute.

Новые меха, по образу старых, в два раза большие в каждом измерении, разовый объем 90 литров, качать можно в ритме 8-10 качков в минуту, что даст до 900 л/мин.
По геометрии и размерам в этот раз не прошиблись. У меня правда получился разовый объем порядка 100 литров, но может я занизил мёртвый объем. Сходимость всё равно хорошая.
Но, как всегда есть ньюансы.
Помните, они заявили, что могут качать втроём, меняясь через 6 минут?
We were measuring shifts on the bellows using the water jar, on a 6 minute rotation. After about two hours, we started to realize that we were going to kill ourselves. Kevin was by far the best on the bellows action, Dave had the muscle to manage, and Darrell was just managing to hang in there. A command decision was made, and we switched to the electric blower at 2 1/2 hours into the smelt..
То есть, поработав менее двух часов в ритме 6 минут через 18, нехилые ребята сдохли, и включили воздуходувку.
Но если снизить темп до 5-7 качков в минуту, то тогда можно будет работать и по несколько часов кряду. Значит реальная производительность с этими мехами 450 – 630 л/мин.

В Брянске есть ребята, которые тоже увлекаются реконструкцией.
http://kopyo.com/forum
Соорудили для практических нужд себе меха, когда шашлычки жарят, когда мечи перековывают.
Вот такой приборчик:

Привод, правда, наш супротив канадского похлипче будет.
По расчетам выходит выхлоп около 60 л.
Нормальный темп при работе у кузнечного горна – 7-10 качков в минуту. Правда, ребята честно признаются, что для кузни – достаточно 5-10 качков. А качать 8 часов – сильно сумлеваются.
Производительность – порядка 400-600 л/мин.

Вот мы, похоже, и вышли на реальную производительность воздуходувки с приводом в одну человечью силу – 600 л/мин, не более, а скорее менее, поскольку работать там рядовому древнему мастеру, да чуть не каждый день, да по многу часов.

Для тех, кто наших морских терминов не разумеет, поясню: ТМП – это теория металлургических процессов.

Вот, разобрались мы в том, что такое ручные (ножные) воздуходувные приборы, и на что они на самом деле способны. Но остался таки один вопросик – а зачем они вообще возле печки?

Ну, тут я бы мог развести теоретическую бодягу постов на двадцать, но чтобы не злить публику выше меры, скажу просто – чтобы руда в печке превратилась в железо – нужно очень сильно разогреть эту самую руду с угольком. А разогреть их можно опять таки горением этого самого уголька, для какового (горения!) шибко нужен воздух. Усё.

А вот сколько этого самого воздуха? Ну, тут считают по разному. Кто на единицу объема печи, кто на тонну сжигаемого угля, а кто и на тонну полученного железа.

А я вот не поленился, и посчитал расход воздуха, приведенный к площади поперечного сечения печи. Короче, вертикальную скорость потока газа в печи.
Правда тут загвоздочка – например у домны площадь поперечного сечения меняется по высоте. На что считать? Даже задумываться не надо – берём площадь распара. Там все основные процессы происходят, там всё и решается. Для печей с цилиндрической шахтой и вовсе просто. А там где распара нет как такового – берём площадь в сечении фурмы.
Все данные выцарапаны из:
Производство чугуна. Краткое руководство доменной плавки. Соч. де-Билли. М. 1900 г.
Металлургия чугуна. Сочинение Валериуса. С-Пб. 1862 г.
Руководство к металлургии. Сочинение доктора Д.Перси. СМ-Пб. 1869 г.
И с уже упоминавшегося сайта канадцев.
И вышла вот такая картина.

Логарифмический масштаб забацал из-за того, что уж больно велика разница в объемах печей. Как совсем понятно справа – это домны конца девятнадцатого века, слева – реконструированные реплики и – каталанский горн начала 19 века! Большой треугольник оставил специально – это видимо экспериментальная печка. У обычных доменных печей отношение диаметра распара к диаметру горна находится в пределах 1,5 а у этой аж целых 3! Понятное дело, скорость в распаре и меньше.

Что совершенно очевидно – что скорость потока воздуха в шахте показатель универсальный, и от размеров аппарата не зависит. От типа топлива, кстати, тоже – там печи и на коксе, и на каменном угле и на древесном.
Хотелось бы присовокупить данные по уральским домнам 18 века и по словацким духачкам, но данных по расходу воздуха для них не нашёл.
Но и из того что есть вывод следует однозначный – для обеспечения нормального хода процесса восстановления железа из руды в шахтной печи расчётная скорость потока воздуха должна быть не менее 20 м/мин.

Ну и что, спросите вы? А ничего!
Просто как-то, от нечего делать я обработал данные по изображениям печей, приведенных в эпохальном труде академика Б.А.Колчина «Металлургия Древней Руси. Домонгольский период». Вот эти картинки.

Теперь-то я знаю, что 6 он срисовал у Дж. Перси. Ну да ладно. Так вот, ниже приведена табличка с расчётом геометрических параметров печей.

Номера в табличке и на рисунке не соответствуют. В следующий раз поправлю.
Курсивом выделены «этнографические» печи, которые Б.А.Колчин привёл для сравнения, ну а словацкую добавил я сам.

В последнем столбике таблицы рассчитан расход воздуха, который нужно подавать в эти печи, для осуществления выплавки железа.

А помните сколько ручными мехами можно прокачать? Много-много 0,65 м3/мин!

И получается совсем смешной вывод – ни одна из этих печей не могла эксплуатироваться с применением ручных мехов, а только с помощью воздуходувных приборов с механическим приводом.

В домонгольский период.

 

http://chronologia.org/cgi-bin/dcforum/dcboard.cgi?az=show_thread&om=109...

"Металлургия железа-4, или эксперимент раскрывает тайны"
 

  В своих предыдущих темах я значительное внимание уделил анализу работы академика Б.А.Колчина «ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ И МЕТАЛЛООБРАБОТКА В ДРЕВНЕЙ РУСИ (ДОМОНГОЛЬСКИЙ ПЕРИОД)»(1).
Работа эта, изданная в 1953 году базировалась на данных археологических раскопок и анализе литературных источников.
Но уже в середине 50 годов ХХ столетия стали появляться работы, посвящённые моделированию сыродутного процесса получения железа.
Естественно, советская историческая наука не могла отставать от зарубежья, и вот в 1961-1962 годах, академиком Б.А.Колчиным были организованы эксперименты по моделированию сыродутного процесса в полевых условиях, описанные в статье: Б. А Колчин. О. Ю Круг «ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СЫРОДУТНОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ЖЕЛЕЗА», опубликованной в сборнике «Археология и естественные науки» в 1965 году.

Прошу прощения за обильное цитирование, но обойтись без этого при анализе работы никак невозможно. Кроме того, у данного обзора есть ещё один недостаток – я не смог отыскать в сети работ, на которые ссылается Б.А.Колчин, поэтому о результатах работы других авторов сужу с его слов. Надеюсь в будущем этот недостаток устранить.

Что же говорит Б.А.Колчин о своих предшественниках? (номера ссылок в тексте Колчина изменены мной).

Опыты по моделированию сыродутного про¬цесса производства железа начались в середи¬не 50-х годов. В 1956 г. впервые опубликовал свои работы бельгиец Жан Садзо (3). Затем, в 1958 г. в Лондоне была опубликована статья Уинна и Тайлкота о примитивной технике получения железа, В это же время начал свои работы по моделированию известный немецкий историк техники Гиллес. Все перечисленные работы были выполнены инженерами-металлургами, интересующимися историей железа, без привлечения археологов. И лишь только в конце 1960 г. за моделирование сыродутного процесса взялись археологи. Чешский археолог Р. Плейнер совместно с польским профессором М. Радваном провели в Кракове в 1960 и 1961 гг. свои опыты.
Опыты бельгийца и двух англичан не являлись моделированием в полном смысле слова. Они решали в первую очередь инженерную задачу: можно ли получить железо в низких, ямных горнах с естественным и искусственным дутьем? Изготовлялось несколько вариантов конструкций открытых горнов, и применялись разные режимы дутья.
Из восьми опытов Садзо без искусственного дутья в шести случаях ничего не получилось и лишь в двух опытах с очень маленькими горнами в массе конгломерата, образовавшегося на дне горна, были получены мелкие фракции восстановленного железа. В четырех опытах с искусственным дутьем (в последнем, наиболее удачном опыте) Садзо получил слиток весом в 5 кг, в котором, кроме шлака было много металлического железа.

Итак, в плавках без использования принудительного дутья, железо получить не удалось. С принудительным дутьём получили слиток, «…в котором, кроме шлака было много металлического железа». Колчин не конкретизирует какого рода воздуходувные приборы применялись, да этого и не надо. Поскольку во всех этих опытах получить железо, пригодное для дальнейшей обработки не удалось. И пусть вас не смущает фраза «…в котором, кроме шлака было много металлического железа». В ходе дальнейшего обзора мы выясним, что она означает.
Идём дальше.

Англичане Уинн и Р. Тайлкот в лабораторной установке с открытым горном при искусственном дутье провели несколько опытов. Некоторые их опыты увенчались успехом, т. е. они получили металлическое железо. Лучший результат был достигнут, когда уложили в гор¬не специально приготовленную шихту. Перед соплом они поместили большое количество угля, а затем дальше и выше — руду и дали мощное дутье через одно сопло. При этом опыте они получили в горне температуру выше 1100° b в итоге процесса — железную крицу в смеси со шлаком (4).

Вроде всё логично – дали мощное дутьё (опять таки, неизвестно чем) – получили железо в смеси со шлаком. Опять-таки неизвестно, пригодное ли к дальнейшей обработке.

Наибольшим приближением к исторической действительности были работы немецкого ин¬женера Гиллеса (5). Им была достроена шахтная наземная латенская печь типа Миннербах. Печь была построена в поле на специально выбран¬ном косогоре для работы с естественным дуть¬ем. Высота печи равнялась 172 см, диаметр горна — 90 см и диаметр колошника — 40 см.. Оба опыта прошли удачно. Вместе со шлаком было получено и металлическое железо. Из 162 кг руды было получено железа 17,4 кг, т. е. его выход составил 10,7%. Позже, Гиллес проделал еще опыт выплавки железа в шахтной печи с искусственным дутьем и интересные эксперименты по свариванию мелких кусков губчатого железа в монолитную крицу.

И опять-таки, ничего не говорится, в какой форме было получено это железо. Но судя по последнему предложению – как раз в такой, которую невозможно было использоват, без дополнительной обработки.

А теперь внимание!

Настоящее моделирование сыродутного процесса начали лишь Р. Плейнер и М. Радван. В сентябре 1960 г. в Польше на территории Горнометаллургической академии в Кракове они провели пять плавок в печах двух типов (6)
Были выбраны два типа печей римского времени {111—IV вв. н, э.). Первый тип, свентокшижский, из Южной Польши и второй тип наземной шахтной печи из Чехии — лоденицкий. Оба типа печей хорошо известны археологически. Дутье в этих печах искусственное, нагнетали его компрессором. В свентокшижской печи воздух подавался через два сопла, расположенных диаметрально, и в лоденицкой печи — через одно сопло…
… В результате каждой плавки получался металлургический конгломерат, со¬стоящий из шлака и некоторого количества губчатого железа.

Итак, в результате настоящего моделирования сыродутного процесса (с компрессором-то!) удалось получить только шлак, и некоторое(!) количество(!) губчатого железа!

Резюма: из данных, приведенных Б.А.Колчиным, следует, что никому из его предшественников при моделировании процесса сыродутной плавки не удалось получить, скажем так, «делового» железа, в виде компактной крицы, которую можно проковать сразу после извлечения из печи, как это замечательно описывал Б.А.Колчин в своей монографии (1).

Продолжение следует.

Библиография.

1. Б.А.Колчин. ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ И МЕТАЛЛООБРАБОТКА В ДРЕВНЕЙ РУСИ (ДОМОНГОЛЬСКИЙ ПЕРИОД)
Часть первая: http://www.archeologia.ru/Library/Book/d39ea32a7e62
Часть вторая: http://www.archeologia.ru/Library/Book/34ce49dd6c07
Часть третья: http://www.archeologia.ru/Library/Book/69d1d899e27f
Часть четвертая: http://www.archeologia.ru/Library/Book/9915f99c49aa
Приложения: http://www.archeologia.ru/Library/Book/74b39182d4fc

2. Б. А Колчин. О. Ю Круг «ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СЫРОДУТНОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ЖЕЛЕЗА». В сб. Археология и естественные науки. М., Наука, 1965 г.
(www.twirpx.com/file/256569/.

3. J. Sadzot, Les debuts de la fabrication du fer.
«Industrie, revue de la Federation des industries belges», 1956, t. X, стр. 564.

4. Е. Wynne, R. Туlecotе. An experimen¬tal investigation into primitive iron-smelting technique-(Journal of Iron and Steel Institutes London, 1958, v. 190, стр. 338

5. J. G i 11 e e. Yersuchschmclze in einem vorgeschictitlichen Rennofen. «Stahl und Eisen», 1958, B. 78, стр. 1690.

6. R. Plainer, M. Кadwan. Pobko-Czechoslowackie doswiadczenia wytopti zeleza w dymarkach z okresu Rzymskiego. «Kwartahiik historii nauki i techniki» 1962, t. 7, N 3

 

Вот что пишет академик Б.А.Колчин о собственных экспериментах.

Наш эксперимент мы старались проделать с максимально возможным приближением к условиям древнего производства...
...Сыродутная печь и весь производственный комплекс были построены па открытом воздухе yа территории раскопок Новгородской экспедиции...
...Подача воздуха в печь производилась через одно глиняное сопло. Сопла изготовлялись из смеси глины с большим количеством песка и имели такие же размеры, как и известные нам древнерусские...

А здесь начинается самое интересное.

Сделать дутье «мешное», т. е. с мехами, таким, каким оно было в древней Руси, мы не могли, так как не достали кузнечные меха. Мы остановили свой выбор на осевом вентиляторном воздуходуве.

И...ик. Старожилы знают, что я не использую смайликов. Но здесь рожа с выскочившими шарами была бы уместна.
Это академик говорит?
Я вот не академик. Но когда ко мне приходит токарь, и говорит, что не может выточить вот такую хреновину, потому что нет вот такой приспособы, я зову слесаря. И приспособа образуется, и хреновина не замедливает вытачиваться.

Тем не менее, установка была собрана, и проведено 17 плавок. Приведу только итоги некоторых плавок.

Плавка № 1
После окончания процесса и разбора заслонки (рис. 7) вынуто несколько маленьких кусочков губчатого железа и со дна горна большая лепешка — слиток шлака и губчатого железа весом в 4 кг.
Плавка № 5.
По окончании процесса из горна вынут большой застывший кусок конгломерата весом в 4 кг. В нижней половине куска — чистый шлак, в верхней половине находились куски губчатого железа.
Плавка № 6.
По окончании процесса из горна вынут большой кусок конгломерата, в верхней части которого находилась значительная масса губчатого железа…
В этой плавке было получено более чистое, но сравнению с предшествующими, губчатое железо. Во время выема железа из горна была предпринята попытка проковки и сварки губки. Температура в горне в момент разборки была около 1200°. Ковали на камне железным молотком. Крица не сварилась, лишь сплюснулась и рассыпалась на несколько кусков.
Плавка № 7.
После окончания процесса из горна вынули большую чистую губку железа. Процесс длился 2 часа 20 минут (не считаz времени прогрева печи). Часть губчатого железа сразу же проковали на булыжном камне, пытаясь сварить. Железо не сварилось а рассыпалось на мелкие куски.
Плавка 10.
Шихта такая же, как я в плавке .№ 7. Пять порции шихты засыпаны через интервалы в 20, 20, 20 и 15 минут. Через 25 минут после засыпки пятой порции шихты выпущен шлак. Его вытекло много. Процесс шел 1 час 40 минут. Получена большая губка железа. Этот процесс, был самым удачным из всех, проведенных ранее. Был взвешен весь полученный в этой плавке выход шлака и губчатого железа. Губчатого железа всего получе¬но 1400 г (в том числе целая губка железа весила 800 г), шлака образовалось 2550 г (в том числе только один слиток весил 1400г). Руды израсходовано 7 кг.

А как мы знаем из слов самого же академика, губчатое железо при попытке его проковки, рассыпается на мелкие куски. Описание остальных плавок опустим, желающие могут ознакомиться с оригиналом, приведём обобщение автора.

Многократные попытки превратить железную губку в железную крицу, т. е. в монолитный кусок железа без шлака и пустот, успехом не увенчались. Сварить железо в крицу мы не могли, после проковки губка рассыпалась на мелкие части. Объяснилось это довольно про¬сто. Температура в печи у нас не превышала 1300°, а чаще всего была и ниже. Кусок желез¬ной губки, который мы вынимали из печи, до проковки успевал еще немного остыть. Кроме того, шлаки у нас были сильно железистые и поэтому очень вязкие. Они также с трудом или совсем не выжимались из швов — мест сварки. Как известно» сварочная температура железа довольно высока, она колеблется в районе до 1450°. При недостаточности нагрева и наличии даже тончайшего слоя шлака сварки не произойдет, что и случилось у нас.
Процесс изготовления товарной крицы, т. е. сварки губчатого железа в монолитный кусок железа весом до 5—6 кг (предельный вес древнерусских криц), был довольно сложным и трудоемким делом. Сварить большую губку железа сразу по изъятии ее из печи в монолитную крицу чистого металла было технически невозможно. Надо было многократно нагревать железо до высоких температур с. последующими энергичными проковками и при этом умело пользоваться сварочными флюсами, которые разжижали шлаки, пропитавшие губку. Это, вероятно, была самостоятельная трудоемкая технологическая операции, которую могли проделывать как металлурги, так и кузнецы.

Увы, именно здесь и заключается самая главная ошибка академика и иже с ним.
Металлургическая печь – это вершина технологической мысли любого периода и предназначена она для получения максимально достижимой температуры в имеющейся инфраструктуре.
Если в металлургической печи не удалось достигнуть температурного режима, при которой восстановленное железо сваривается в компактную крицу, то тем более его нельзя достичь вне этой самой металлургической печи.
Справедливости ради, следует указать, что этот тезис, хотя и в виде инверсии, уже озвучивал авчур «для сварки нужны 1400 градусов и выше, и в открытом кузнечном горне, а не в закрытой печи. Если же металлург способен создать больше 1400 в открытом горне, то ему проще сразу в закрытом тигле сталь выплавить.»
http://chronologia.org/cgi-bin/dcforum/dcboard.cgi?az=show_thread&om=10592&forum=DCForumID14&archive=#60

То-есть, если вы не получили в печи компактную крицу – ваш труд был напрасен. И в этом смысле древний железовар от вас ничем не отличается.

 

Ну вот, наконец разрешился и вопрос с использованием естественной тяги при выплавке железа в примитивной сыродутной печи.

Неутомимый Darrell Markewitz со своей командой не преминул испытать и этот способ!
http://www.warehamforge.ca/ironsmelting/index.html
смотреть: 'Africa' - Smeltfest '11

Вот сама печка:

вот её внутреннее устройство – обратите внимание, сколько фурм!

А вот и результат –
Although there was some expectations of a large bloom mass (for Jake at least) no large bloom was found. A number of smaller, roughly tennis ball sized, fragments were broken out from within the various slag blocks.
Ожидали большую крицу, а получили – теннисные шарики. А может мячики, да всё равно.
The image here shows a small bar that was forged down from one of these iron masses later in the day.
Вот оно:

Судя по картинке – грамм так 200.
425 фунтов угля, 200 фунтов руды, 10 часов плавки …
Всегда педантичный Даррелл, даже не стал подсчитывать выход железа.

Заодно уж провели и испытания мехов.
http://www.warehamforge.ca/ironsmelting/October11/bellows-test.html

Интересная картинка – чем совершеннее используемые приборы, и чем тщательнее исследования – тем меньший получают ребята расход воздуха, который можно подать ручными мехами!
Вот в этот раз накачали в среднем порядка 350 л/мин. Я, правда, нигде не смог уточнить, сколько времени продолжались испытания. А это, согласитесь, фактор немаловажный.
Одно дело покачать минут 15 для измерения, другое – часов шесть.
Зато эта цифра уже вплотную приближается к указанной мной ранее, как наиболее вероятной производительности ручных мехов – 250 л/мин. Проведут ещё один эксперимент – достигнут и её! Начинали то они с обещаний 1000 л/мин!

И опять таки – обратите внимание – за 10 лет работы группы Маркевитца – ни одной законченной плавки с применением мехов!

 

 

 

 

1.Столб стоит на высоком песчаном и климатически сухом месте.
2.Подземная часть катастрофически корродирована.
3.Голые потные индусы целыми днями на него взбираются.(Припомните железную рукоять водоразборной колонки из нашего детства).
У меня вся подборка журнала "ХиЖ";могу найти эту подробную статью.

 

«В Златоусте работал древний завод с приводами от водяного колеса и с доменной печью на древесном угле. Катал кровельное железо, казалось бы, такого же химсостава, как и остальные заводы СССР, но кровельное железо этого заводика не ржавело.»

В древесном угле практически нет серы и фосфора. Соответственно, и в стали, полученной с помощью древесного угля этих вредных элементов по минимуму.

«В Инете есть ролик в котором испытуемый надевал на себя старинные доспехи, бегал, падал и поднимался, перелазил через стены.»

Вот он.

 

на мои взгляд г. Е-жар не очень компетентен в вопросе и простым перепостом пытается заполнить пробелына которые в фоменковщине указывают знающие люди, вроде уважаемого инженера металлурга...

Я же лично от себя хотел "вставить пять копеек"ибо в ранней юности занимался мало-мало единоборством с оружием в том числе фехтованием (катана)... так вот те мечи что стоят в музеях - оружие в основном неповоротливое расчитаное на то чтобы заменить конному рыцарю копье в случае если он его сломал или упал с коня и поднять его не может (один из способов битвы даже у спешенного рыцаря был упереть копье в землю и встречать несущегося на него всадника этим копьем, кстати так деиствовали и пикинеры в пешем строю)... то есть меч рыцарский не предназначен для фехтования а предназначен для таранного удара и часто аже без замаха, за счет разгона на лошади... в пешем же порядке биться им можно только как дубиной, что не мудрено ибо доспехи особенно литые и кованные нагрудники с поножами и поручамя все равно не дадут активно деиствовать... но и шлем тоже ограничивает обзор, потому упав с коня пологались все так же на 1 максимум 2 удара которые пропустит противник, главная задача была попасть а там даже без пробития можно было переломать кости или смяв доспех повредить тело сдавливанием (пережать легкие  и удушить)...

для фехтования придуманы шпаги - длинные спицы с острыми кончиками расчитаные на колющие и на рассекающие удары тем же кончиком в промежутки между доспешными латами (как стилеты ранее)... Но если вы обратитесь к тому как фехтуют на шпагах то увидите что никто не рубит полотном по полотну клинка... там удары идут хлестские а блоки скользящие и уводящие... рубки как в кино на мечах шпага не выдержит, даже рапира с заостренным клинком по всеи длинне полотна... кстати в отечественном кино про мушкетеров фехтование очень качественно поставлено и снято, вполне реалистично, посмотрите... потому кстати доспехи и ушли со сцены что шпала и сабля вытеснили меч как оружие нападения а пуля вообще со стрелой даже несравнима (разве что с болтом, который потому и был объявлен вместе с арбалетом -дьявольским и небогоугодным оружием в европе, что не оставлял рыцарю и шанса пробивая доспех коротким и тяжелым снарядом практически с любого угла)...

на саблях (катана, ятаган, шашка) ВООБЩЕ практически НЕ ФЕХТУЮТ ибо это довольно хрупкое оружие выполненное для рассекания чего-либо но имеющее довольно высокую хрупкость для поперечных нагрузок... то есть можно вскользь оразить выпад противника и можно гардой блокировать удар. но после 1-2 удара клинком о клинок на саблях вы рискуете остаться с одной рукоятью в руках... Фехтование на саблях (катана и т п) в основном преполагает грамотное выхватывание оружие управление телом и замахом и 1 максимум 2 рубящих или колюще-рассекающих удара... бой на саблях длится 1-2 максимум 3 секунды и представляет из себя одну атаку и одну попытку уклонения от атаки с последующим контр ударом по  неудачному нападающему оказавшемуся в невыгодном положении... все остальное перемещение друг напротив друга лишь подготовка этои атаки и блока соответственно... тут все сложно потому малокультурным людям и непонятно...

Это я все написал к тому, что четко прослеживается веками шедшее совершенствование оружия нападения и оружия защиты... Причем как известно оружие нападения всегда в основном на шаг опережало оружие защиты... потому литые и кованные нагрудники до конца не отмерли еще и в 19 веке хотя могли исполнять уже только узкоспециальные задачи... а вот меч развивался очень быстро и динамично и уже меч средневековья не тоже самое что меч темных веков падения Рима... ну а шпага 16-19 века вообще другое оружие как и сабля... потому говорить про то что тут какие-то "светлые пятна" неуместно... есть целостная картина развития в которои местами нехватает кое-каких элементов, но в целом все строино и логично...

 

Сказки Вы рассказываете, а моя мать и отец пока, слава богу, живы.

Учитесь у Мухина придерживаться темы разговора, а то я про Фому, а Вы про Ерёму.

Вы поняли о чём я пишу? О голоде в деревне, а не про библиотеку. В моей родовой деревне тоже была с конца 20-х изба-читальня и фельдшер, но если Вы немного изучали историю, то сие и царским режимом было предусмотрено да только не успели. То есть так или иначе образование села при царе ли или при коммунистах было бы поднтято, т.к. дальнейшее развитие без сего не возможно было для страны.

Но библиотека  и фельдшер сытее не делают.

 

Мухин ранее расписывал, что типа паспортов у крестьян тогда не было так как это и есть, мол, настоящая свобода.

 

Только при такой "свободе" крестьянин не мог уехать в город и устроиться на работу и родители рассказывали как все осаждали сельсовет упрашивая председателя дать паспорт чтобы сбежать из села без оглядки. Не давали - председатель ссылался на постановления. Потому когда в Германию начали набирать телефонисток в армейскую группировку в 45-м мама сразу подала заявление, ибо другого пути уехать из деревни  не было, отец поступил в институт, но село голодало и было безденежным и дед мой не смог ему помочь, а образование тогда было платное. Отец после учёбы разгружал вагоны, но долго не выдержал и вынужден был оставить институт после 2-х лет учёбы