铁铸件第1部分的历史

通过c.a劳顿|2019年4月17日
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你有没有想过铁铸件的历史?古代人何时梦想融合熔融金属的物品?即使是最好的历史学家,考古学家和科学家也可能永远不知道。但也许这就是为什么历史如此兴趣。

世界上第一款铸件

有些历史学家认为,早在6000年之前,古代的铁铸就始于6000美元,而其他人认为只有铜和青铜铸件正在进行。但是,考古学家提供的证据违反了这两个信念。由考古学家发现在被称为中索糊糊糊la的内容,最早的铸件组件的揭露示例是铜青蛙,其可以追溯到3200 bce。虽然已经发现了熨斗和其他金属,但直到几个世纪以后,它们可以融化并倒入模具中,例如铸造。

考古学家认为铁是在公元前5000年到3000年之间由古埃及的赫梯人发现的。在这段时间里,他们通过锤击金属来制造工具和武器。他们从陨石中发现并提取了这些矿石,并用它们来制作矛头、工具和其他小饰品。在公元前2000年到公元前1200年之间,赫梯人开发了一种冶炼铁的工艺——加热矿石来净化它——扩大了铁的可用性。几个世纪以来,铁的生产一直是赫梯人的秘密,直到大约公元前1000年,中国的冶金学家发现了铁的优越性和可加工性。

铸铁在中国扎根

登封中岳庙外的四尊雕像是中国古代最早的铸铁雕像。这些雕像大约铸造于公元前1024年。在此之前,中国的冶金学家使用青铜和铜来制造铸造部件,这些部件在中国的农业工业中广泛使用。当铁犁被发明时,它发生了革命性的变化。它使农民翻土容易多了。

公元前645年,中国的冶金学家开始使用砂型铸造,这是中国对铸铁铸造演变的最大影响之一。在这个过程中,沙子紧紧地包裹在物体周围,形成一个模具。然后将熔化的金属倒入模具中,制成金属铸件。这种工艺的优点是可以很容易地成型各种形状和尺寸。缺点是缺陷的不可避免和这一过程是相当劳动密集的事实。这是已知的最早使用这种工艺,代表了中国对铸铁历史的重大贡献。

高炉的发明

另一种中国创新是高炉。它通常用于熔炼工业金属,通常生铁,低质量,脆性的铁,具有高碳含量。必须在用来制造钢材之前精制它。术语爆炸是指通过称为Tuyeres的管道被迫进入炉子的下部的热燃烧空气作为燃料。

考古学家发现的最古老的炉子日期返回到1世纪1世纪的中国汉代。高炉用法直至1100岁直到欧洲。瑞典是第一个采用高炉,其次是在1300年代的法国和比利时,1491年。

铁铸造成欧洲

此外,在15世纪,铸铁被引入欧洲。在欧洲,最早的铸造产品是在德国Dillenberg城堡中用于输水的铸铁管。它是1455年铸的。此后不久,在勃艮第、法国和英国,在16年的宗教改革期间,铸铁也被用来制造大炮th世纪。

美国第一个钢铁厂

1619年,第一款铁匠由伦敦弗吉尼亚州公司在北美建立。它被命名为溪流铁匠,位于詹姆斯河附近。殖民者不仅因为附近的矿石存款而选择了这个位置,而且因为它可以轻松地获得水的电力和与运输相关的需求。幸存的书面记录表明,该设施能够生产一些铁。但历史学家认为,从未实现完整的生产。

1642年,美国第一家铸铁厂——索格斯钢铁厂在马萨诸塞州林恩附近建立。这里也是美国第一个铸铁件——索格斯锅——的制造地。由于它对制造业和美国工业革命的里程碑式贡献,索格斯钢铁厂现在是一个国家的历史遗址。

英国早期的铁制造努力

在1700年到1750年之间,英国严重依赖从瑞典进口铸铁,因为它不能迅速扩大产能以满足对铸铁不断增长的需求。这是在英国工业革命之前。当时,钢铁制造业由小型、本地化的生产设施组成,这些生产设施必须位于他们所需的资源附近,如水、石灰石和木炭。这是因为运输原材料和成品的资源有限。

当时,熔炉很小,这意味着它们的生产能力非常有限。虽然英国有丰富的铁矿石储备,但可以从其中生产的铁是脆性生铁,质量低,杂质多,这是由木炭燃料的高炉造成的。

结果,铸铁的可用性非常有限。大多数需求是对锻铁的,在杂质锤出来后,猪铁是猪铁。但这花了很长时间才能做,进口铁艺较便宜。因此,此时英国铁仅用于指甲等廉价物品。然而,铁很快就会成为英国经济产业化的基石,1800年,其主要出口。

创新在英国推动铁铸铁

铁对英国的影响可能归因于1700年代在1700年代介绍的一系列创新。当Abraham Darby成为第一个用焦炭熔炼而不是木炭燃烧的炉子时,其中第一个发生了1709年。焦炭是通过在没有空气的情况下通过加热煤产生的固体燃料,并且是铁铸造史的关键因素。

可乐比木炭便宜得多,效率也更高。随着焦炭的引入,使用更大的熔炉变得可能和有利可图,这使更大规模的生产成为可能。木炭太弱了,不能承受大量的铁,但焦炭要强壮得多。虽然脆性铁的挑战尚未得到解决,但达比的创新对行业产生了重大影响,并激发了许多其他进步。

铁铸史的下一步创新是蒸汽机。它是由一个名叫托马斯新郎的英国人在1712年发明。此时,蒸汽机主要用于将水泵出煤矿。煤是铁铸过程的关键部分,所以本发明对工业和英格兰的工业化是一体的。

在1770年至1790年间,苏格兰发明人詹姆斯瓦特改善了托马斯新郎的工作,使能够推动机械,机车和船舶的蒸汽机。这进一步推动了行业的速度和运输原材料和成品的能力。

当他意识到蒸汽机的设计浪费了大量的能量时,詹姆斯瓦特的突破发生了,因为它反复冷却并重新加热油缸。瓦特引入了一个改进的设计单独的冷凝器,这避免了这种能量浪费,从根本上提高了蒸汽发动机的功率,效率和成本效益。

最终,瓦特改编了他的发动机彻底改变运输,这是铁制造业中增长的主要限制因素。物料运输最终比以往任何时候都更有效且经济更经济。

轧制技术的发明

1783年,亨利皮质开发了两种用于从铁中提取杂质的方法,将其从猪铁转为锻铁,允许大规模生产非脆性铁。

猪铁是一种用于描述直接来自高炉的原油和脆性铁的术语。1783年,穿过专利的沟槽滚子,允许铁杆更快地制作更快的方法,他称之为滚动技术。以前使用的方法包括从轧制板锤击或切割条。

1784年,Cort专利了炼铁过程,在炉子的床上搅拌熔融猪铁组合,其中火和热气体在金属上方旋转提供热量。这防止了金属与燃料接触。循环气体能够从铁中除去碳。

随着铁在空气中脱碳,它变得更厚,“搅成的”铁球可以从留在炉中更多的液体杂质中去除。搅铁和锻铁一样,比生铁更坚硬,更有延展性,可以用科特发明的带槽滚轮锤打和加工。滚筒有助于把杂质挤出来。此外,通过把铁制成棒,金属变得更容易用于制造成品。

CORT对行业的贡献使得铸铁产品的大规模生产,因为它不再花了这么多时间和人力来摆脱其杂质的猪铁。

英国成为欧洲最大的铁匠生产国

在1793年至1815年之间,由于军队的需求增加,英国铁产二进制量。高炉尺寸增加,英国最终有能力满足需求的生产能力。

然而,1815年,1812年战争结束,迎来了一段和平时期。随着战争的结束,铁的价格和需求都下降了。然而,英国已经成为整个欧洲最大的炼铁厂。此外,它的经济和生活方式完全重塑和革命的创新,铸铁。

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