Анимационный фрагмент Каталонский горн

В представленном анимационном видео демонстрируются: получение железной крицы в сыродутном горне каталонского типа в первой половине XVI века:

общий вид и оборудование каталонской фабрики, западноевропейского средневекового предприятия, оборудованного каталонскими горнами.

– процесс послойной загрузки (укладки) шихтовых материалов – древесного угля, железной руды и извести;

– плавка руды, формирование и вытекание шлака из горна. Схема формирования крицы и выпуска из печи шлака;

– извлечение из горна железной крицы, обработка крицы деревянными молотами (киянками) с целью ее уплотнения и освобождения от включений шлака и остатков топлива;

– разделение крицы на части и их проковка в пластины товарного железа с помощью молота с водяным приводом с получением сырцового железа.

Самым эффективным и технологичным устройством в этом ряду стала водотрубная воздуходувка, которая также называлась водяным барабаном, или тромпой (рис. 1.4). Некоторые исследователи авторство её изобретения приписывают итальянскому инженеру Джамбаттиста делла Порта и даже указывают точный год – 1590 г. Тромпа применялась в комплексе с так называемым каталонским сыродутным горном и вододействующим молотом особой конструкции (рис. 1.5). В таком виде процесс производства кричного железа оставался конкурентно способным по отношению к более прогрессивной технологической схеме, включавшей доменную и пудлинговую печи, вплоть до середины XIX в., когда были изобретены способы получения литой стали. Специалисты XIX в. характеризовали тромпу как «весьма остроумное и простое устройство, вполне способное производить ровное и непрерывное дутьё».

Рис. 1.4. Каталонский горн с водотрубной воздуходувкой – «тромпой»:

1 – железная руда; 2 – древесный уголь; 3 – крица; 4 – шлак; 5 – фурменная стена;

6 – противофурменная стена; 7 – воздушная фурма; 8 – тромпа.

Рис. 1.5. Устройство тромпы: 1 – поток воды; 2 – перелив; 3 – подсос воздуха; 4 – доска для разбивания струи; 5 – духовой ящик; 6 – воздух, вытесняемый из ящика.

Анимационный фрагмент Каталонский горн с тромпой

Представлено анимационное видео каталонского горна с тромпой , где демонстрируется:

– общий вид каталонского горна с тромпой;

– подготовка горна к плавке;

– загрузка древесного угля и крупной кусковой руды;

– запуск и принцип работы тромпы;

– загрузка мелкой руды;

– процесс плавки, формирование крицы, выпуск шлака;

– периодическая загрузка в горн мелкой руды и дробленого шлака;

– извлечение крицы.

Китайская сыродутная металлургия

Уникальным является опыт китайской сыродутной металлургии. В Китае и на близлежащих территориях Дальнего Востока уже в начале 1-го тысячелетия до н. э. была освоена выплавка чугуна в тиглях. Для получения чугуна

в тигли помещали шихту, состоящую из кричного железа и древесного угля. Затем тигли в течение длительного времени выдерживали в горнах при температуре выше 1200 °С. Постепенное растворение углерода в железе позволяло получить из твердого кричного железа насыщенный углеродом жидкий чугун. Несколько позднее была изобретена специальная печь для выплавки чугуна из железной руды или кричного железа – так называемая китайская вагранка. В отличие от современной ваграночной печи, представляющей собой агрегат шахтного типа, китайская вагранка являлась сыродутным горном высотой не более 1 м, переоборудованным для переплавки кричного железа в чугун. Вагранка снабжалась специальным дутьевым ящиком, работа которого обеспечивала интенсивный приток воздуха в агрегат.