Краткая история металлургии.

Сначала люди работали с метеоритным железом — его находили в виде самородков в метеоритах. Такие изделия были редкими и ценными, часто использовались в ритуалах.

Около IV тысячелетия до н. э. человек освоил выплавку меди из руд. Это стало первым шагом к самостоятельной металлургической деятельности.

Около II тысячелетия до н. э. появился новый прорыв — научились получать бронзу, сплав меди и олова. Это дало толчок развитию литейного дела и кузнечного мастерства.

Ключевым моментом стало освоение выплавки железа из руд. Считается, что технология появилась примерно в XIII–XII веках до н. э. (иногда называют конкретную дату — около 1200 года до н. э.). Это ознаменовало начало железного века. Железо оказалось прочнее и доступнее бронзы, что дало мощный толчок развитию сельского хозяйства, военного дела, ремёсел и строительства. Железо получали сыродувным методом в маленьких домницах с ручными мехами. По данным археологии на территории будущей Киевской Руси домницы появились в 9 веке.

Более высокую, по сравнению с сыродутной печью, 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.

Изобретены штукофены были в Индии в начале первого тысячелетия до новой эры. В начале нашей эры они попали в Китай, а в 7 веке вместе с «арабскими» цифрами арабы заимствовали из Индии и эту технологию. В конце 13 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 в нём 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.

Металлурги давно заметили связь между температурой плавления и выходом продукта — чем выше была температура, тем большую часть содержащегося в руде железа удавалось восстановить. Потому рано или поздно им приходила мысль улучшить штукофен — добавить предварительный подогрев воздуха и увеличить высоту трубы. В середине 15 века в Европе появились печи нового типа — блауофены, которые сразу преподнесли сталеварам неприятный сюрприз.

Более высокая температура 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.

В XV веке для нагнетания воздуха в домницы стали применять мехи с приводом от водяного колеса. От водяного колеса приводили в движение и большие молоты.

Следующим этапом в развитии металлургии стало появление доменных печей. За счёт увеличения размера, предварительного подогрева воздуха и механического дутья, в такой печи всё 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. Причин появления домн было две : чугуну нашли широкое примение и освоили производство железа из чугуна. Перегнать чугун в железо в горнах было значительно проще, чем выколачивать его из крицы, хотя ковка все равно требовалась — но теперь уже выколачивали шлаки из железа, а не железо из шлаков.

В России первая домна появилась в 1637 году.

С 1709 году в Англии А. Дарби, основатель целой династии металлургов и кузнецов, использовал кокс для получения чугуна. Ключевой прорыв состоялся в 1735 году, когда его сын, Абрахам Дарби II, впервые осуществил доменную плавку исключительно на каменноугольном коксе. 

Технологический процесс пудлингования был разработан во второй половине XVIII века английским металлургом Генри Кортом. Он получил патент на этот процесс в 1784 году. 1836 год — Воткинский завод. Здесь была построена первая в России пудлинговая печь.

1740 год -  тигельная (шеффилдская) сталь в Англии.

В 1856 году Г. Бессемер получил патент на новую технологию производства стали. В России внедрение бессемеровского процесса в промышленных масштабах началось лишь с 1872 г. на Обуховском заводе.

1864 год - мартеновская печь. Первая мартеновская печь в России была построена С. И. Мальцевым в 1866–1867 годах на Ивано-Сергиевском железоделательном заводе.

1878 год - Томасовский процесс (также известный как процесс Гилкриста — Томаса) — это метод передела жидкого чугуна (получаемого из доменной печи) в сталь конвертерным способом.

1898 год - электродуговая печь. В России первая з/дуговая печь была построена в 1910 году.