Oamenii au descoperit fierul cu mult timp în urmă — în mileniul III-IV î.Hr. Și această descoperire a dus la schimbări masive în dezvoltarea omenirii. Agricultura a început să se dezvolte mai rapid. Societatea de la societatea primitiv-comunală a trecut la stadiul de societate de clasă, relațiile comerciale s-au născut treptat.
Scurt istoric al producției de fier
La început, omul a făcut cunoștință cu fierul meteoric, acest metal fiind caracterizat printr-un conținut ridicat de nichel. Apoi au început să folosească minereul pământului, aplicând pentru producție procesul de explozie brută. Esența sa era că minereul cu cărbune era așezat într-o groapă. În timpul procesului de ardere, era suflat aer rece. Bucățica de fier rezultată, cu numeroase zgurii, era numită „kritza”. Acesta a fost din nou încălzit și forjat.
La acea vreme era încă imposibil să se creeze condiții pentru topire (era necesară temperatura de 1540ºC), iar fierul în sine nu era suficient de rezistent, mai degrabă fragil. Rezistența a fost obținută prin crearea de produse sudate din mai multe plăci.
Cu timpul, procesul de obținere a metalului din minereu s-a schimbat, iar tehnologiile mai productive au început să fie aplicate:
- În India au inventat Stukofen — cuptoare înalte cu un coș de fum lung pentru a îmbunătăți tirajul. Acestea au fost folosite în Europa în secolul al XIII-lea.
- Puțin mai târziu, au apărut Blauauofen, similare cu Stukofen, dar specialitatea lor era utilizarea aerului preîncălzit.
- Înaltele furnale au reprezentat o adevărată descoperire în producție. Acestea funcționau fără întrerupere și a început producția de fontă brută.
- În secolul al XVI-lea, au început să folosească o astfel de metodă ca refacerea, a cărei esență este că fierul sub formă de minereu este topit în fontă, iar apoi se produce oțel. Aliajul a devenit mai durabil. Iar când au descoperit pudlarea (purificarea aliajului de fier din zgură prin arderea carbonului), metalul a devenit și mai pur.
- A început să se obțină mult mai mult metal din același volum de minereu prin utilizarea cărbunelui și a cocsificării (o metodă de purificare a cărbunelui de sulf). Aceasta era mult mai economică și mai eficientă decât alte metode.
- Invenția convertorului a permis ca aerul din furnale să fie suflat prin fonta topită. Acest lucru a crescut și mai mult productivitatea.
- În secolul al XX-lea, cuptoarele cu vatră deschisă au fost înlocuite cu cuptoare cu vatră deschisă, iar apoi cu o tehnologie atât de nouă precum topirea fierului cu convertor de oxigen — acesta este modul în care se produce metalul în prezent.
Aplicații ale fierului
În prezent, fierul pur este rar utilizat (din cauza activității sale chimice). Cu toate acestea, sunt produse numeroase aliaje cu o gamă largă de aplicații.
Din ce sunt fabricate aliajele de fier? Există aproximativ 30 de tipuri de oțel cu proprietăți diferite (aceste proprietăți au caracteristica de a se schimba în funcție de cantitatea de elemente prezente — crom sau nichel, carbon, molibden, altele). Nu există aproape nicio producție în care să nu se utilizeze aliaje de fier.
Utilizarea fierului în casă este, de asemenea, larg răspândită. Adesea — sub formă de fontă, în produse din fier forjat de diferite forme — grilaje, arbori, ornamente etc. Aliajele inoxidabile sunt, de asemenea, populare — acestea sunt un material excelent pentru fabricarea de veselă, tacâmuri, tot felul de dispozitive.
