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TECHNOLOGIEGESCHICHTE, TECHNOLOGIE, OBJEKTE UM UNS
Eisen. Geschichte der Erfindung und Produktion
Verzeichnis / Die Geschichte der Technik, Technik, Objekte um uns herum Freies natives Eisen in der Erdkruste wird im Gegensatz zu Kupfer fast nie gefunden. Aber es ist Bestandteil vieler Mineralien und viel weiter verbreitet als Nichteisenmetalle. In der Antike konnte es buchstäblich überall abgebaut werden - aus See-, Sumpf-, Wiesen- und anderen Erzen. Im Vergleich zur Kupfermetallurgie ist die Eisenmetallurgie jedoch ein ziemlich komplexer Prozess. Eisen schmilzt bei 1539 Grad. Eine so hohe Temperatur war für die alten Meister völlig unzugänglich. Daher trat Eisen viel später als Kupfer in den Alltag der Menschen ein. Seine weit verbreitete Verwendung als Material für die Herstellung von Waffen und Werkzeugen begann erst im 1 das moderne Armenien, wusste bereits zu Beginn des 3. Jahrtausends v. Chr., wie man Eisen aus Erzen gewinnt). Die häufigsten Eisenerze (magnetisches Eisenerz, rotes Eisenerz und braunes Eisenerz) sind entweder eine Verbindung aus Eisen und Sauerstoff (Eisenoxid) oder Eisenoxidhydrat. Um metallisches Eisen aus diesen Verbindungen zu isolieren, ist es notwendig, es zu reduzieren, dh ihm Sauerstoff zu entziehen.
Natürlich hatten die alten Meister keine Ahnung von den komplexen chemischen Prozessen, die bei der Reduktion von Eisen abliefen. Als sie jedoch das „Schmelzen“ des Erzes beobachteten, stellten sie schließlich mehrere wichtige Muster fest, die die Grundlage der einfachsten Methoden der Eisenproduktion bildeten. Zunächst bemerkten unsere Vorfahren, dass es zur Gewinnung von Eisen gar nicht nötig ist, es zum Schmelzen zu bringen. Metallisches Eisen kann auch bei viel niedrigeren Temperaturen gewonnen werden, aber es muss mehr Brennstoff als bei der Kupferverhüttung vorhanden sein, und dieser Brennstoff muss von besserer Qualität sein. Es ist auch notwendig, dass das Feuer so "heiß" wie möglich ist. All dies erforderte eine spezielle Anordnung der Ofen- und Schmelzbedingungen.
In der Regel gruben die Handwerker, als sie mit dem "Schmelzen" von Eisen begannen, zunächst ein rundes Loch, dessen Wände von innen mit einer dicken Lehmschicht bedeckt waren. Von außen wurde an diese Grube eine Öffnung zur Lufteinblasung herangeführt. Dann wurde über dem abgerundeten unteren Teil der obere in Form eines Kegels gebaut. Als Brennstoff wurde Holzkohle verwendet. Es wurde ganz unten in den Ofen gegossen - in die Grube. Darauf wurde eine Ladung in Schichten gelegt - zerkleinertes Erz und Kohle. Ganz oben wurde eine dicke Schicht Kohle gegossen. Nachdem der Brennstoff unten gezündet wurde, begann eine starke Erhitzung des Erzes. Gleichzeitig fand eine chemische Reaktion der Kohlenstoffoxidation (Kohle) und der Eisenreduktion statt. In Form winziger Blütenblätter fiel teigiges Eisen, das dreimal schwerer als Schlacke war, herunter und setzte sich im unteren Teil des Ofens ab.
Als Ergebnis wurde am Boden der Grube ein Klumpen aus weichgeschweißtem Eisen gesammelt - eine Blüte mit einem Gewicht von 1 bis 8 kg. Es bestand aus weichem Metall mit Hohlräumen, die mit harten Schlacken gefüllt waren. Als das „Schmelzen“ vorüber war, wurde der Ofen zerbrochen und die Kritsa wurde daraus herausgenommen. Die weitere Verarbeitung erfolgte in der Schmiede, wo die Kritsa erneut in einer Schmiede erhitzt und mit Hammerschlägen bearbeitet wurde, um Schlacke zu entfernen. In der Eisenmetallurgie wurde das Schmieden für viele Jahrhunderte zur Hauptart der Metallverarbeitung und die Schmiedekunst zum wichtigsten Produktionszweig. Erst nach dem Schmieden erlangte Eisen zufriedenstellende Eigenschaften. Reines Eisen kann jedoch wegen seiner Weichheit nicht verwendet werden. Von wirtschaftlicher Bedeutung war nur eine Legierung aus Eisen und Kohlenstoff. Wenn das resultierende Metall 0 bis 3% Kohlenstoff enthielt, wurde Stahl erhalten, dh Eisen, das eine neue Eigenschaft erhielt - die Fähigkeit, gehärtet zu werden. Dazu wurde das Werkzeug rotglühend erhitzt und anschließend in Wasser abgekühlt. Nach dem Härten wurde es sehr hart und erlangte hervorragende Schneideigenschaften. Bei natürlicher Luftzufuhr stieg die Temperatur im Ofen nicht über 1000 Grad. Bereits in der Antike wurde festgestellt, dass aus dem gleichen Erz mehr Eisen und eine bessere Qualität gewonnen werden kann, wenn mit Hilfe von Bälgen künstlich Luft in den Ofen gepumpt wird. Pelze wurden aus Häuten hergestellt, mit Maulkörben versehen und von Hand in Bewegung gesetzt. Mit Hilfe von Düsen und Bälgen wurde rohe, ungeheizte Luft in den Ofen eingeblasen, woher der Name des gesamten Prozesses stammt. Allerdings konnte auch bei dieser Methode die Temperatur nur auf 1200 Grad ansteigen, und dem Erz wurde nicht mehr als die Hälfte des darin enthaltenen Eisens entzogen. Als weit verbreitetes und billiges Material drang Eisen sehr bald in alle Zweige der Produktion, des Alltags und des Militärs ein und machte eine Revolution in allen Lebensbereichen. Eine eiserne Axt und ein Pflug mit einer eisernen Pflugschar ermöglichten die Beherrschung der Landwirtschaft für jene Völker, die ihr zuvor völlig unzugänglich waren. Erst nach der Verbreitung des Eisens wurde die Landwirtschaft zum wichtigsten Produktionszweig der meisten Völker. Eisen verlieh den Handwerkern Werkzeuge von solcher Härte und Schärfe, denen weder Stein noch Bronze widerstehen konnten. Sie waren die Grundlage, auf der sich andere Handwerke schnell zu entwickeln begannen. Diese großen Veränderungen setzten der primitiven Gesellschaft ein Ende. Sie wurde durch eine weiter entwickelte Klassengesellschaft ersetzt. Autor: Ryzhov K.V.
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