Reklama

HUTNICTWO

Reklama

gałąź przemysłu obejmująca uzyskiwanie metali z rud i surowców wtórnych, ich uszlachetnianie i przetwórstwo na półwyroby i wyroby hutnicze metodami obróbki plastycznej i odlewania. Zależnie od metalu rozróżnia się: h. żelaza i h. metali nieżelaznych (a w nim h. miedzi, aluminium, cynku, ołowiu itp.). Żelazo w postaci czystego metalu, ze względu na brak odpowiednich własności mechanicznych, nie jest stosowane w technice. Praktyczne zastosowanie znajdują stopy żelaza z węglem i innymi pierwiastkami (np. mangan, krzem, chrom, nikiel, molibden, wolfram, wanad, tytan). Ogólnie stopy żelaza dzieli się na: niekowalne, zawierające powyżej 2% węgla (praktycznie 3-4%), przeznaczone do odlewania, zwane żeliwami, oraz stopy kowalne, zawierające w praktyce do ok. 1,5% węgla, zwane stalami. W procesie wielkopiecowym ruda, zazwyczaj odpowiednio przygotowana (wzbogacona, zbrylowana) w aglomerowniach (spiekalniach), ulega redukcji w wielkich piecach dając stop żelaza zwany surówką, zawierający stosunkowo dużo węgla i siarki. W trakcie przerobu surówki na stal (najczęściej z dodatkiem złomu) następuje zmniejszenie, na drodze wypalania, zawartości niepożądanych pierwiastków (gł. węgla, siarki i fosforu) oraz uzupełnienie lub wprowadzenie składników stopowych. Proces przetwarzania surówki w żeliwo prowadzi się w piecach zw. żeliwiakami, w których następuje utlenianie, nawęglanie i nasiarczanie metalu. W hutnictwie metali nieżelaznych dąży się do uzyskania metali o możliwie wysokiej czystości. Stosuje się w tym celu różnorodne procesy piro-, elektro- i hydrometalurgiczne oraz rafinację uzyskanych w nich metali. Wlewki stalowe lub z metali nieżelaznych i ich stopów poddaje się wieloetapowej przeróbce plastycznej na gorąco, gł. walcowaniu, kuciu i ciągnieniu. Wytwarza się w ten sposób gotowe wyroby hutnicze w formie blach, prętów, rur, kształtowników, odkuwek oraz półfabrykatów przeznaczonych do obróbki plastycznej na zimno i obróbki uszlachetniającej. Zagadnienia h. obejmuje dziedzina nauki zwana metalurgią. Historia h. sięga czasów prehistorycznych i ściśle związana jest z rozwojem cywilizacji. Najstarsze znane przedmioty metalowe wykonane zostały z miedzi rodzimej i żeliwa meteorytowego. Nie wymagało to jeszcze stosowania technik hutniczych. Za początek rozwoju hutnictwa przyjmuje się ok. 3800 p.n.e., kiedy to uzyskano w Egipcie miedź z rudy wypalanej w ognisku. Tam też ok. 2500 p.n.e. z rud miedzi i rud cynku zaczęto wytapiać brąz, z którego odlewano i kuto wyroby. Najstarsze dowody wytopu żelaza z rudy pochodzą z terenów obecnej Armenii, z okresu 1700-1500 p.n.e. Równolegle hutnictwo rozwijało się w Chinach i Indiach. Ok. 1000 p.n.e. umiejętność wytopu żelaza dotarła z terenów Małej Azji do Europy - na Płw. Bałkański, a w następnym wieku znana już była w środk. i zach. Europie, zaś ok. 250-100 p.n.e. - za sprawą Celtów - także na Śląsku i w Małopolsce (pierwsze ślady produkcji h. na terenach polskich pochodzą z VI-V w. p.n.e.). Pierwszymi piecami do wytopu żelaza były tzw. dymarki opalane węglem drzewnym. W II w. do napędu miechów wtłaczających powietrze do dymarek zastosowano koło wodne; umożliwiło to zwiększenie dymarek, aż do ich przekształcenia z początkiem XIV w. w wielkie piece. 1735 w Anglii po raz pierwszy do wytopu surówki zastosowano koks, co ze względu na deficyt drewna w pobliżu ośrodków h. spowodowało - podobnie jak zastosowanie maszyny parowej do napędu dmuchawy - przyspieszenie rozwoju h. W XIX w. powstało wiele znaczących metod i rozwiązań technicznych, z których wiele stosowanych jest do dzisiaj. 1855 H. Bessemer opatentował konwertor - pierwsze urządzenie do wytwarzania stali płynnej; 1856 W. i F. Siemensowie wynaleźli piec pracujący na zasadzie wyzyskiwania ciepła spalin, nazwany później piecem martenowskim (od nazwiska E. i P. Martinów, którzy 1865 zastosowali go do wytopu stali z surówki i złomu); na przełomie XIX i XX w. wprowadzono procesy wytwarzania stali w piecach elektrycznych; 1949 wynaleziono w Austrii proces konwertorowy tlenowy (obecnie najszerzej stosowany w świecie proces wytwarzania stali). Równolegle z rozwojem h. żelaza postępował rozwój h. metali nieżelaznych. Opanowano nowe metody wytwarzania produkowanych od dawna metali, np. konwertorowy proces otrzymywania miedzi, a także opracowano sposoby uzyskiwania dawniej nieznanych metali, np. 1804 - niklu, 1854 - aluminium. W XX w. dla potrzeb lotnictwa, elektroniki, techniki kosmicznej i wojskowej rozwinęła się produkcja dawniej nie używanych metali (np. tytan, wanad, niob). Polskim wkładem w rozwój nowoczesnego h. jest np. stosowana na całym świecie metoda kucia wałów korbowych (tzw. metoda TR) opracowana przez T. Ruta i zbudowanie 1934 pierwszej walcarki wielowalcowej do ciągłego walcowania na zimno cienkiej blachy stalowej przez T. Sendzimira, który później opracował jeszcze wiele innych wysoko cenionych rozwiązań w tej dziedzinie.

Powiązane hasła:

ELÂZIG, NOWOMOSKOWSK, POLSKA. HISTORIA. GOSPODARKA POLSKA PO 1918, KASTYLIA STARA, KARABASZ, ŚWIDER, KARABÜK, KAMIEŃSK URALSKI, EGIPT, LUBECKI-DRUCKI

Podobne hasła:

Encyklopedia Internautica
Reklama
Reklama
Reklama