авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

«1 2 Доклады Школы-конференции СОВРЕМЕННОЕ МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕБНОГО КУРСА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕКТРОННОЙ СРЕДЫ ОБУЧЕНИЯ E-LEARNING ГТУ ...»

-- [ Страница 2 ] --

Масляные предохранительные лампы продолжали совершенствоваться вплоть до конца XIX в., когда им на смену пришла бензиновая лампа Вольфа. Уве личение силы света было достигнуто с появлением электрических шахтных све тильников, стационарных и наголовных. В 1920-х гг. начался массовый выпуск электрических аккумуляторных ламп Вольфа, а в 1930-х гг. на заводе «Свет шахте ра» в Харькове было налажено производство первых отечественных электрических шахтерских ламп.

Горноспасательное оборудование представлено в экспозиции музея натур ными образцами отечественной техники середины ХХ века – изолирующими реге неративными противогазами и противогазами-самоспасателями. Первый изоли рующий противогаз с полной регенерацией воздуха был разработан в 1853 году не мецким профессором Шванном. В нашей стране производство такого оборудования было налажено в 1930-х гг.

Благодаря многолетнему сотрудничеству с Фрайбергской горно металлургической академией в Горном музее хранится крупнейшая в мире за пре делами Германии коллекция фрайбергских технических моделей. Эти модели отли чались высоким качеством и изготавливались в Гальсбрюкском машинном заведе нии и мастерской Фрайбергской горно-металлургической академии в Саксонии. В 1830-40-х гг. большое их количество было заказано начальником Штаба Корпуса горных инженеров К.В. Чевкиным (1802-1875) для Горного музея 9. До нашего вре мени сохранились 25 образцов, среди которых имеются водоподъемные и рудо подъемные машины, обогатительные устройства, крепи горных выработок.

Модели водоподъемных машин, действующих от водяного колеса и водо столбового двигателя демонстрируют устройство конкретных механизмов, создан ных в 1820-х гг. на Фрайбергских серебро-свинцовых рудниках. Образцом прекрас ной художественной работы является модель вертикальной паровой машины про стого действия, изготовленной мастером Ф.А. Клопфером без применения металла.

Устойчивая к воздействию атмосферной влаги древесина букса (самшита), из кото рого сделана машина, позволила модели прекрасно сохраняться на протяжении лет.

Обогащение полезных ископаемых. Коллекции обогатительной техники Гор ного музея представлены разнообразными устройствами и макетами фабрик, отно сящимися преимущественно к 1830-1870-м гг. Именно в этот период обогатитель ная техника интенсивно развивалась, и закладывались основы теории обогащения полезных ископаемых.

Одним из самых старых дробильных устройств является толчея, появившаяся еще в XVI в. В течение многих веков применялось и простейшее отсадочное уст ройство, состоящее из бочки с водой и решета, на которое помещалась измельчен ная руда. Большую роль в развитии обогащения сыграл австрийский горный инже нер Питер фон Риттингер (1811-1872), сделавший ряд изобретений в этой области.

В коллекции представлены два вида штоссгердов (качающихся столов для сорти ровки тонкого материала) и шпицкастены (система воронок) конструкции Риттин гера.

Щековая дробилка, созданная американским инженером Блэком в 1858 г., стала первым в истории прибором для измельчения очень крупных кусков руды.

Щековые дробилки широко применяются и в настоящее время. Еще одним значи тельным изобретением XIX в. стал дезинтегратор Карра – прибор для дробления углей. Представляют большой интерес крупные макеты обогатительной фабрики Целлерфельдского свинцово-серебряного рудника (Гарц, Германия, 1872) и угле обогатительного предприятия рудника Вестенде АО «Феникс» в Дюйсбурге Мейдерихе (Германия, 1910).

Золотопромывательная техника представлена отечественными образцами.

Россия стала первой страной, где рассыпное золото начали добывать в промышлен ных масштабах, поэтому в XIX в. в нашей стране создавалось множество устройств для промывки золотоносных песков.

Экспонатом, имеющим наибольшее историческое значение, является модель оригинальной золотопромывательной машины, созданной выпускником Горного института, выдающимся русским металлургом Павлом Петровичем Аносовым (1796-1851) в середине 1840-х гг. Машина Аносова стала одним из первых в мире золотопромывательных устройств, действующих от парового двигателя.

Модель штоссгерда-обогатителя конструкции уральского инженера и пред принимателя Г.Г. Казанцева экспонировалась на Нижегородской выставке 1896 го да. Штосгерд предназначался для промывки тонкозернистых золотоносных песков – отходов рудного обогащения. Действующая модель чаши Камарницкого, самого распространенного золотопромывательного устройства на Урале во второй полови не ХIХ века, представлена в трех макетах золотопромывательных фабрик. Имеется в коллекции и модель устройства для обработки жильного золота на Кочкарских рудниках братьев Подвинцевых (Южный Урал, 1893).

Металлургия. Коллекция макетов металлургических печей XVIII-ХХ веков состоит из печей для предварительного обжига руды и топлива, плавильных печей различного типа для черных и цветных металлов. Отдельная экспозиция посвящена получению древесного угля, традиционного металлургического топлива, которое широко использовалось в России вплоть до 1920-х гг. Здесь можно увидеть различ ные модификации дровосушильных и углевыжигательных печей, угольные меры и короба, кучи для выжигания угля преимущественно уральских заводов. Все эти экс понаты поступили с Московской политехнической выставки 1872 года. Малогаба ритная переносная углевыжигательная печь, получившая название томилка А.П.

Пятницкого (1846-1905), в конце XIX – начале ХХ вв. сыграла большую роль в раз витии уральской металлургии. С 1889 по 1900 г. на Урале было построено более таких печей, обеспечивших заводы дешевым и качественным топливом.

В собрании имеются печи разного типа - доменные, вагранки, пламенные, мартеновские, электрические. Большая часть экспонатов изготовлена в последней трети XIX века и представляет печи российских заводов - Олонецких, Верх Исетских, Камского и др. Макет первой российской мартеновской печи, построен ной на частном Сормовском заводе Бенардаки в Нижнем Новгороде в 1870 году выпускником Горного института А.А. Износковым, передан в Музей им самим 12.

С Нижегородской выставки 1896 г. поступил макет металлургического завода акционерного Новороссийского общества каменноугольного, железного и рельсово го производства в Донбассе. Макет кричного горна с паровым молотом Верх Исетских заводов графини Н.А. Стенбок-Фермор демонстрирует модернизацию, которой подвергся в конце XIX в. традиционный для Урала горн для плавки крич ного железа. К середине ХХ в. относится макет доменной печи с эстакадой и пере грузочным краном шихтового двора завода «Запорожсталь».

Макеты печей для плавки цветных металлов, изготовленные в начале XIX в., представляют старинные типы печей, применявшиеся в Германии еще в XVI-XVIII вв.: шплейзофен для очистки черной меди, круммофен для плавки свинцовых руд и трейбофен для плавки серебряных руд.

Четыре макета печей связаны с деятельностью известного горного инженера А. А. Ауэрбаха (1844-1916), впервые в России организовавшего добычу и перера ботку ртути в Никитовке и выплавку меди конверторным способом на уральском Богословском заводе. Макеты печей, построенных на этих предприятиях, были пе реданы в Музей самим Ауэрбахом в 1880-90-х гг.11. Развитие металлургии в ХХ в.

демонстрируют макеты печей 1950-70-х гг.

Старейшими экспонатами Модельного собрания являются макеты доменной и пламенной печей Александровского пушечно-литейного завода в Петрозаводске, подаренные Музею Екатериной II. Эти печи были построены во время масштабной реконструкции завода, проведенной К.К. Гаскойном в 1786-88 гг. Доменная печь демонстрирует первое применение в России чугунных цилиндрических мехов Сми тона, совершивших настоящую революцию в металлургии, а пламенная печь - пер вое применение в России каменного угля в качестве металлургического топлива.

С деятельностью выдающегося инженера и металлурга К. К. Гаскойна (1737 1806) связаны и некоторые другие экспонаты музея. Гаскойн начал свою деятель ность на крупнейшем в Европе чугунно-литейном заводе Карронской компании в Шотландии, где в течение многих лет он занимал должность директора. В 1786 г. по приглашению Екатерины II Гаскойн приехал в Россию и посвятил оставшиеся лет своей жизни строительству и реконструкции металлургических заводов и дру гих предприятий нашей страны.

Благодаря Гаскойну в России началось промышленное производство паровых машин и цилиндрических воздуходувок, был построен первый железнодорожный путь и налажено производство высококачественных чугунных пушек. В результате его плодотворной деятельности Петрозаводск на долгие годы стал тем центром, из которого новые технологии в области металлургии и машиностроения распростра нялись по всей России. Большую роль сыграл Гаскойн в развитии промышленности Санкт-Петербурга. В 1789 г. он построил Крондштадский завод, впервые в России работающий на ломе черных металлов, а в 1801 г. основал Санкт-Петербургский литейный (ныне Кировский) завод. В 1803-06 гг. им были полностью перестроены Ижорские заводы. Большую роль сыграл Гаскойн и в развитии промышленности Украины. Основав г. Луганск и Луганский завод, он стал пионером в освоении Дон басса. В 1995 г. в Луганске был торжественно открыт памятник К.К. Гаскойну.

Металлообрабатывающая техника. Модели техники, служащей для обработ ки металла - прокатных станов, молотов, прессов и металлообрабатывающих стан ков - поступали в Горный музей в XIX – начале ХХ вв. Наиболее представительны коллекции молотов и прокатных станов.

В экспозиции можно увидеть разнообразные рычажные молота с ножным и гидравлическим приводом, пружинный молот Шоу и паровые молота. Кричный и колотушечный рычажные молота были сооружены на Ижорских заводах в ходе их масштабной реконструкции, проведенной А.Вильсоном в конце 1830-х гг. Модели этих молотов изготовлены учащимися и мастеровыми Горного технического учи лища при Технологическом институте.

В 1873 г. с Венской всемирной выставки в музей поступила модель знамени того 50-тонного молота Н.В. Воронцова. Выпускник Горного института, выдаю щийся механик и металлург Н.В. Воронцов (1833-1893) большую часть своей жизни посвятил развитию российской оборонной промышленности. В 1857-59 г. он руко водил строительством Княземихайловской пушечной фабрики в Златоусте, а в г. стал начальником строительства Пермского сталепушечного завода. В дальней шем он руководил Пермскими пушечными заводами и Путиловским заводом в Санкт-Петербурге. В последние годы жизни, с 1885 по 1893 г., Н.В. Воронцов был директором Горного института и занимался проектированием заводских узкоколей ных железных дорог.

Одной из наиболее выдающихся работ Воронцова стало проектирование и строительство в 1875 г. 50-тонного молота для проковки крупных стальных пушеч ных болванок на Пермском сталепушечном заводе. Современники называли «эпо хальным событием в горнозаводском деле» изготовление самой крупной в истории литейного дела отливки - 600-тонного чугунного стула Пермского молота.

Одной из немногих моделей XVIII в. является модель монетного пресса Бо ултона, изготовленная механиком Иваном Лизелем во время его стажировки на за водах М. Боултона в Бирмингеме в конце 1790-х гг. Появление этого первого в мире парового пресса произвело настоящую революцию в монетном деле. Пресс позво лял выпускать за минуту до 60-120 высококачественных монет. Незадолго до своей смерти партию прессов Боултона Екатерина II закупила для оснащения Санкт Петербургского монетного двора.

Модель прокатного стана первой на Урале пудлинговой фабрики Камско Воткинского завода была изготовлена специально для Санкт-Петербургской ману фактурной выставки 1839 г. Сооружали этот стан английские механики Самюэль и Джон Пенны под руководством известного горного деятеля директора завода И.П.Чайковского.

Модель универсального прокатного стана, созданного французским профес сором Жиллоном демонстрировалась на Венской промышленной выставке 1873 г. и была подарена музею самим изобретателем. Эта конструкция позволяла осуществ лять прокат листового и полосового металла разных размеров, в том числе и броне вых плит.

Уникальным экспонатом является модель «секретной машины» конструкции К.К. Гаскойна, изготовленная в Петрозаводске в 1835 г. Машина для заделки рако вин в стволах артиллерийских орудий появилась в 1789 г. на Александровском пу шечно-литейном заводе, где она находилась в специальном «секретном» помеще нии и обслуживалась приведенными к присяге людьми. Машина обеспечивала ве дение работ в местах, недоступных для человеческих рук, и стала прообразом мно гих более поздних устройств такого рода. Благодаря этой оригинальной технике российская армия и флот в течение многих лет обеспечивались качественными и безопасными артиллерийскими орудиями. Подобных технических устройств и даже их описаний нигде более не сохранилось.

В 1830-х г. в музей поступили ножницы Нижнетагильских заводов Павла и Анатолия Демидовых. Миниатюрные модели станков, строгального, фрезерного, пильного, дыропробивного и ножниц, были закуплены в магазинах Санкт Петербурга в 1916 г.

Коллекции Модельного собрания являются уникальной учебной базой для всех факультетов института. В залах регулярно проводятся занятия со студентами Горного института и других вузов, колледжей, лицеев, со школьниками общеобра зовательных и специализированных школ. Периодически проводятся тематические занятия по истории горной и горнозаводской техники и по более узкой тематике (например, по истории бурения, или по истории нефтяного бурения).

Историческое музейное оборудование и нехватка экспозиционных площадей существенно ограничивают экспозиционные возможности отдела. За последние несколько лет были созданы две новые экспозиции. Выставка «Русское соляное бурение» представляет старейшие отечественные буровые инструменты Леденгских соляных промыслов (1822 г.). Выставка «200 лет Технического собрания», демонст рирует наиболее интересные образцы собрания руд, металлургических продуктов и материалов металлургических предприятий.

Начиная с 1999 г. в Горном музее был выполнен ряд научно исследовательских работ, основанных на углубленном изучении собрания техниче ских моделей. Помимо исследования конкретных образцов техники, их истории и значения, целью этих работ было максимальное вовлечение исторических коллек ций в современный учебный процесс вуза.

На первом этапе (1999 г.) к исследованию образцов техники были привлече ны аспиранты первого и второго годов обучения. Результатом их работы должна была стать база данных по конкретным образцам, созданная на основе написанных ими рефератов. В целом работа была признана полезной, хотя и не позволила соз дать полноценной базы данных, т.к. качество и достоверность описаний экспонатов, представленных в виде рефератов было неравноценным.

В 2001 г. была выполнена НИР «Исторические аспекты развития теплоэнер гетики в России и Англии в 1765-1825 годах», включившая в себя помимо углуб ленного исследования истории теплоэнергетики, информацию о моделях тепловых двигателей из коллекции Горного музея.

В 2002-2003 гг. осуществлялся совместный германо-российский проект по изучению и каталогизации технических моделей, изготовленных во Фрайберге и хранящихся в коллекциях музеев Горного института и Фрайбергской горно металлургической академии. Результатом этого исследования стала публикация каталога.

В 2004 г., совместно с кафедрой технологии и техники бурения скважин (ТТБС) Горного института впервые была предпринята попытка создать методиче ское пособие по истории бурения скважин, в котором хронологическое изложение историко-технических сведений органично включало бы описания соответствую щих моделей и натурных образцов буровой техники из коллекции Горного музея. В результате этой работы стало понятно, что экспонаты коллекции буровой техники Горного музея могут проиллюстрировать практически всю историю развития буро вой техники в России, от почти средневековых технологий соляного бурения до новейших разработок ученых Горного института. Они представляют собой уни кальный материал, нуждающийся в углубленном исследовании и популяризации.

В ходе этой работы, выполненной под руководством профессора В.К. Чистя кова, был создан также пилотный проект виртуального путеводителя по разделу «Бурение скважин». Он представлял собой презентацию, выполненную на основе электронного продукта PowerPoint и состоящую из 22 слайдов с фотоизображения ми экспонатов и сопроводительными текстами.

В настоящее время, в соответствии с заданием, выданным Минобразования, в Горном музее ведется научно-исследовательская работа по теме «Техническое мо дельное собрание музея Горного института, как основа изучения истории развития горных производств XVIII-XIX вв.» (2006-2008 гг.).

В основу работы положено исследование 327 образцов буровой, горной и обогатительной техники ХIX в. из коллекции Горного музея. Главной целью работы стало создание методических пособий по истории развития буровой, горной и обо гатительной техники до начала ХХ в. на основе описания конкретных образцов тех ники из коллекции Горного музея.

В настоящее время разработаны два методических пособия: по истории буро вой техники и по истории горной и обогатительной техники до начала ХХ в. Они включают историко-техническую информацию общего характера, сведения по кон кретным образцам Горного музея, биографические сведения о наиболее выдающих ся горных инженерах. Материал излагается в исторической последовательности по отдельным отраслям.

В ходе работы над методическими пособиями была проведена систематиза ция разноплановой историко-технической информации в той области человеческой деятельности, которая была связана с разведкой, добычей и первичной переработ кой полезных ископаемых и в течение длительного времени именовалась «горным искусством». Результаты этих изысканий опубликованы.

В методическом пособии выделяются пять основных информационных бло ков: бурение в древности;

особенности развития бурения в России;

механизация бурения;

появление алмазного колонкового бурения;

развитие бурения нефтяных скважин. В каждом из этих блоков подача исторических фактов и анализ процессов, сформировавших значимые буровые технологии, сочетаются с информацией по музейным образцам и сведениями о выдающихся деятелях науки и техники. Посо бие может быть использовано для самостоятельной работы студентов геологоразве дочного и горного факультетов, при подготовке тематических экскурсий в залах музея и учебных планов.

Основным итогом 2007 года стала разработка методического пособия по ис тории горного дела и обогащения полезных ископаемых. Впервые была предприня та попытка органично соединить историко-техническую информацию общего плана с информацией по наиболее значимым конкретным образцам техники, демонстри руемым в экспозиции Горного музея.

Наиболее сложные задачи пришлось решать при разработке второго методи ческого пособия, охватывающего множество отраслей. В пособии кратко освещены основные этапы истории развития горного дела и обогащения полезных ископае мых. Отдельно рассмотрены история развития шахтного подъема, водоотлива, вен тиляции, освещения, технологий добычи, проходки выработок и их крепления, по грузки и транспортировки. Специальные главы посвящены становлению горного промысла в России и состоянию горного дела в России во второй половине XIX в.

В связи с тем, что работа была признана полезной, было решено ее продол жить с применением средств мультимедиа, чтобы сделать результаты доступными для более широкого круга лиц. На завершающем этапе (2008) намечается создать виртуальные варианты методических пособий.

Модельное собрание Горного музея, представляющее собой обширную кол лекцию вещественных памятников индустриального периода истории, открывает уникальные возможности для научных исследований и совершенствования учебно го процесса. Современные подходы к обучению, предусматривающие широкое ис пользование мультимедийных средств, позволят в полной мере вовлечь эту коллек цию в учебный процесс, сделать ее доступной в ходе лекционных и практических занятий в аудиториях, дать возможность использовать ее потенциал при обучении студентов других вузов.

Примечания 1. Горный журнал. 1887. №10. С. 160.

2. М. Мельников Путеводитель по музеуму. Горный институт императрицы Екатерины II. CПб. 1898. 158 с.

3. Соколов Д. И. Историческое и статистическое описание Горного кадетско го корпуса. СПб, 1830, С.107-108.

4. Н.П. Лифлянд «Путеводитель по модельному собранию Горного музея».

Издание Горного музея Л. 1924. 132 с.

5. Архив Горного музея (далее – АГМ). Д.№32, ч.1, л. 29.

6. АГМ. Д. №2,3. Исходящие за 1919 г., л.17.

7. Там же. Л. 161.

8. АГМ. Инв. кн. №4, л.66об.

9. АГМ. Д.№33, л. 116.

10. АГМ. Инв. кн. №4, л.47об.

11. АГМ. Там же. Л. 63об.

12. АГМ. Там же. Л. 56.

13. АГМ. Там же. Л. 47об.

14. АГМ. Д.№39, л. 233.

15. Загорский Ф. Н. Обработка металлов резаньем на Петрозаводском и Кон чезерском заводах на рубеже XVIII и XIX вв.// Труды института истории естество знания и техники. Вып. XXIX. М.1960. С. 112-134.

16. Елена Тараканова, Фридер Енч «Фрайбергские технические модели из коллекции Санкт-Петербургского Горного музея». СПб-Фрайберг. 2003. 52 с.

17. Тараканова Е.С. Бурение скважин в ХIX в. //История науки и техники, №4. 2008.

НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВКИ «КАВАЛЬКАДА» В ЛЕФОРТОВО ГОУ СПО «Московский политехнический колледж»

Зам. директора Сулханова М.М.

Московскому металлургическому заводу "Серп и молот" в августе 1999 г. му ниципальной управой Юго-Восточного административного округа к 300-летию ис торического района Москвы «Лефортово» было поручено изготовление скульп турной композиции "Кавалькада", изображающей Петра 1 со свитой из 12 человек.

Автор композиции скульптор В.Н.Суровцев. Модель отливки имела размеры 2,0 х 6,0 метров и была изготовлена из фанеры толщиной 50 мм и пластилина. Сред няя толщина модели составляла 60-80 мм и вес ее около 600 кг. Для устойчивости будущей отливки модель имела изгиб радиусом около 5 м. Модель отливки имела сложную профильную поверхность, и от литейщиков требовалось добиться узна ваемости изображенных персонажей по чертам лица, получить методом литья четкий и глубокий отпечаток. Наиболее сложным, с точки зрения технологии, яв лялось получение хорошего отпечатка в форме по пластилину, не допустив его деформации. Учитывая значительные габариты модели и ее вес, было принято ре шение разделить модель на 3 части, в среднем каждая размером 2х2 и весом 200 кг, для снижения удельной нагрузки при формовке. Это облегчало также подбор необ ходимой опочной оснастки за счет снижения веса отдельных частей модели, уменьшался риск ее поломки. Далее, на пластилиновых моделях подбирались спе циальные разделительные и укрепляющие покрытия, которые могли обеспечивать необходимую прочность поверхностного слоя, предотвратить деформацию, снизить прилипаемость модели к формовочной смеси.

Несмотря на принятые меры, оставался нерешенным вопрос, чем покрывать модель – поверхность пластилина, чтобы полностью обезопасить ее деформацию.

После некоторых экспериментов было найдено оптимальное решение. Пла стилиновую поверхность модели покрывали из распылителя разбавленным рас твором жидкого стекла. Было нанесено 7 слоев покрытий, и каждый слой провяли вался на воздухе не менее 2-3 часов.

Затем на затвердевшую поверхность жидкого стекла наносился специальный лак для предотвращения прилипаемости и гигроскопичности жидкого стекла и разрушения его поверхности при контакте с материалом формы. В качестве мате риала формы была подобрана формовочная смесь на основе сульфидно-дрожжевой бражки. С привлечением ведущих ученых в области литья – профессоров, д.т.н.

Матвиенко И.В., Чурсина В.М. была отработана система литникового питания отливки. После тщательного изучения литейных свойств металлов и сплавов для изготовления отливки был выбран серый чугун марки СЧ 18-32 с добавлением для повышения жидкотекучести фосфора. Для наиболее качественного заполнения формы металлом была предложена заливка из стопорного ковша с керамическим стаканом диаметром 40 мм. Форма состояла из двух половинок, каждую из кото рых вручную формовали более 5-6 часов. Полученные полуформы сначала провя ливали на воздухе в течение суток, а затем сушили в проходной печи 6 часов. По верхность высушенных полуформ покрывали серебристым графитом.

Сборка и заливка формы осуществлялась на специальном стенде для удобства подвода металла. Чугун, предназначенный для отливки, выплавлялся в дуговой ста леплавильной печи емкостью 10 т. Температура на выпуске из печи составляла 1450 °C. Учитывая температурные потери при переливе металла из печи, в ковш и дальнейшую передачу ковша со сталеплавильного участка в формовочный пролет на заливку реальная температура при заливке падала до 1300-1350 °C. По данной технологии для страховки было изготовлено сразу 2 отливки. Продолжительность заливки металлом колебалась от 60 до 80 с. Через 10-15 минут после заливки фор мы разбалчивали, давая возможность металлу произвести усадку. По истечении 12-15 часов полученные отливки извлекали из форм и подвергали дробеструйной очистке. После изготовления всех частей отливки они были переданы в термооб рубное отделения для их соединения. Вместе с тем возникла трудность в состы ковке будущей отливки состоящей из 3 частей, требовалась подгонка, сварка или механическое крепление. Соединение производилось первоначально сваркой для придания соединению эстетического вида, а затем части скреплялись накладными пластинами из углеродистой стали толщиной 10 мм. После соединения всех частей производилась окончательная обработка поверхности абразивными кругами, произ водили вырубку поверхностных дефектов, прочеканивали отдельные наиболее тон кие элементы фигур людей. После завершения отделочных работ и приемкой от ливки комиссией она была передана для установки в парке "Лефортово" В сентябре месяце в день празднования Юбилея, композиция была торжественно открыта ру ководством г. Москвы, ЮВ округа и Префектуры. Исполнители работ были от мечены грамотами предприятия.

ГИПОТЕЗА О ПОЯВЛЕНИИ МЕТАЛЛУРГИИ ЖЕЛЕЗА ГТУ МИСиС Старооскольский технологический институт Проф., к.т.н. Шевченко Б.А.

В начале мая 2006 года в музее МИСиС прошла конференция, одним из меро приятий которой была презентация книги «Металлургия железа в истории цивили зации».

Неоднократно от выступающих металлургов на презентации звучала мысль, что пока ещё неизвестно, когда и где появилась металлургия железа? Один из высту павших профессоров даже пошутил (я так думаю), что вначале появились кузнецы, которые ковали железные метеориты, а лишь потом появились металлурги, полу чающие железо из руды. Необходимо заметить, что метеориты довольно редко дос тигают поверхности Земли, а из тех, кто всё-таки упал на Землю не железосодер жащие, а именно железные метеориты являются крайне редкими посланцами Кос моса (менее 6%).

В своём выступлении на конференции я предложил гипотезу появления метал лургии железа. В этой гипотезе два утверждения:

1. Примерно около 30 - 20 тысяч лет назад наши предки-гончары в районе Курской магнитной аномалии (КМА), изготавливая минеральную краску для украшения горшков и для других ритуальных целей, попутно открыли способ получения корольков (5 – 10 грамм) чистого железа путём сушки и обжига же лезосодержащих конкреций в кострах из горящих дров. Это была и по сего дняшним меркам довольно передовая технология прямого восстановления железа.

2. Совершенствуя этот способ, наши предки на территории КМА изобрели 8 – 4 тысяч лет назад (а возможно и ранее, наш регион практически не обсле дован археологами) домницы (сыродутные горны), позволяющие получать железо из руды в «промышленных» масштабах – до 10 – 15 кг за плавку.

Какие факты легли в основу этой гипотезы?

1. Известно, что новые технологии начинаются обычно там, где много необхо димого сырья. Основные залежи железа в КМА находятся на большой глубине, но на поверхности и на склонах оврагов можно найти много железосодержащих мине ралов, в частности конкреции лимонита и марказита.

2. В последнем ледниковом периоде поймы рек Оскола и Дона не были запол нены ледником, как поймы рек Волги и Днепра. Здесь остались жить люди. Они строили города, изобретали одежду и горячую пищу, научились добывать огонь, интенсивно развивали ремёсла, охотились на мамонтов и других северных живот ных, люди каменного века приспосабливались к суровым условиям жизни на своей территории. К этому времени относится появление древнего города Костёнки (по оценкам археологов 30-е – 26-е тысячелетие до н.э.) к востоку от Старого Оскола.

3. Около 30 тысяч лет назад – в каменном веке – жители наших мест использо вали для раскраски гончарной посуды минеральную краску, которую получали пу тём сушки и обжига конкреций лимонита (а, возможно, и марказита) в костре.

4. Эта технология изготовления минеральной краски существовала вплоть до ХVП века. Так при нашем разборе остатков древнего гончарного горна на Казацкой слободе города Старый Оскол, внутри горна была найдена обожжённая конкреция лимонита.

5. При раскопках на Дону города каменного века Костёнки (а его археологи раскапывают уже более 120 лет), археологи в остатках древних кострищ нашли обожжённые конкреции лимонита, причём внутри двух из них находились неболь шие корольки чистого железа.

6. Известно, что новые технологии, как правило, являются «побочным продук том» более древних технологий. В данном случае более древней технологией явля ется получение охры для раскраски гончарных изделий и для ритуальных целей.

7. В могильниках бронзового века (по оценкам археологов 4 – 6 тыс. лет назад) в окрестностях Старого Оскола археологи нашли первые изделия из железа, так на зываемые «прошивки» - заострённые палочки – первые примитивные швейные иг лы. А из королька железа весом несколько грамм только и можно было реально вы ковать иглу.

8. В окрестностях села Ютановка найдено более 30 домниц (А.Г. Николаенко), предположительно конца каменного – начала бронзового века. Это позволяет, даже при однократном использовании всех домниц, получить более 400 кг железа. Чем не металлургический комбинат каменного века? По числу домниц, складских помеще ний и площадок для дробления железной руды на этом «комбинате», по мнению А.Г. Николаенко, могли ежегодно производить более 430 тонн металла.

9. В 1995 году образец металла из-под Ютановки исследовали в лабораториях Оскольского электрометаллургического комбината. Кроме железа в нём были мар ганец, никель, хром, молибден, титан, цинк и другие присадки. Вывод специалистов – более полутора тысяч лет назад оскольские ремесленники владели секретом вы плавки легированной стали, то есть «булата», как говорили в древности. Затем секрет булата был надолго утерян.

10. Имеются данные (возможно гипотеза, а некоторые авторы ссылаются на Ге родота), что скифы обменивали железо в черноморских городах-колониях на рав ные по весу слитки или изделия из золота.

11. На территории КМА нет месторождений меди и других цветных металлов.

Находки меди и бронзы единичны и эти изделия изготовлены только из привозных металлов (Урал, Кавказ, Карпаты). Создаётся впечатление, что древние жители это го региона из каменного века шагнули сразу же в железный век.

12. Профессор Малышева Т.Я. (МИСиС) разъяснила мне, что, в предельно уп рощённом виде, исходя из диаграммы состояния «железо-кислород», лимонит при длительном нагреве при температуре до 2000C теряет кристаллическую воду и пре вращается в гематит (Fe2O3, охра, кровавик, красный железняк) – минеральную краску. Если прокаливать гематит в восстановительном пламени при температуре более 900оС, то он превратится в магнетит (Fe3O4), который, при дальнейшем нагре ве, либо сразу восстановится до чистого железа, либо восстановится до чистого же леза, пройдя через стадию (FeO).

13. Окрестности Старого Оскола (260-280 м над уровнем моря) находятся на водоразделе Днепра и Дона. Здесь дуют частые сильные и равномерные ветры од ной направленности. Несложные приспособления можно было использовать для «раздутия» пламени костра, примитивной топки или гончарного горна и повышения температуры до 1000 – 1200 оС, необходимых для получения железа.

14. Минеральная краска – гематит (охра, кровавик) – в Костёнках в большом количестве применялась в ритуале захоронения. Археологами найдены могилы, дно которых и кости скелета обильно посыпаны охрой. Вопрос – не от нас ли пришёл метод изготовления мумий из тел фараонов в Египте, когда труп обёртывался кусками материи, обильно пропитанной охрой, а между слоями материала уклады вались в строго определённом порядке пластинки гематита?

15. По данным 35-летних исследований группы краеведов «Алан» (А.Г. Нико лаенко) основным занятием жителей оскольской долины в 1V – X веках нашей эры была чёрная металлургия. В окрестностях нынешнего Старого Оскола найдено бо лее двух десятков мест, где осуществлялось древнее металлургическое производст во, причём одно из них было обнаружено на стройплощадке Оскольского электро металлургического комбината.

16. Средневековое арабское историко-географическое описание «Худуд-ал Алем» свидетельствует, что в долине реки Рось (древнее название р. Оскол) нахо дился город Арта (Арт), где «убивают всех иностранцев, когда они попадают туда.

Там производятся клинки для мечей и мечи, которые можно перегнуть надвое, но если отпустить, то они возвращаются в прежнее состояние». Местонахождение это го города до сих пор точно не установлено, но с военной точки зрения позиции удобнее места расположения нынешнего города Старого Оскола в Белгородской области найти трудно.

Если обобщить все эти разрозненные факты, то можно высказать предположе ние, что:

Район КМА был одним из первых центров на Земле, где зародилась ме таллургия железа.

Пока это только гипотеза. Над ней необходимо продолжать работать. Собирать новые факты. Интересно было бы попытаться экспериментально воссоздать ситуа цию с элементами древней технологии и получить восстановленное железо из желе зосодержащих конкреций в костре или примитивной топке, используя естественное дутьё сильного ветра.

IV студенческая научная конференция по истории металлургии В рамках школы-конференции была проведена четвертая студенческая научная конференция по истории металлургии. С приветственным словом к её участникам обратилась консультант Союза промышленников и предпринимателей России Сте панова С.А., которая отметила, что успешная карьера современного специалиста невозможна без овладения широким спектром знаний, в том числе по истории изу чаемой специальности.

Студенческие конференции по истории металлургии, проводящиеся в МИСиС с 2005 г., посвящены выдающимся историческим личностям, сыгравшим выдающую ся роль в становлении и развитии металлургии и металлургической науки. Прово димые конференции были посвящены:

2005 г. – 525-летию со дня рождения Ванноччо Бирингуччо 2006 г. - 450-летию издания книги Георгия Агриколы “De re metallica” 2007 г. – 225-летию со дня рождения Карла Иоганна Бернхарда Карстена Конференция 2008 г. была посвящена 325-летию со дня рождения Рене Ан туана Фершо де Реомюра (19 февраля 1683 – 17 октября 1757 гг.) – французского ученый-энциклопедист, член Парижской академии наук. Автор теории науглерожи вания железа. Впервые научно объяснил различия в свойствах сплавов железа с уг леродом, первым использовал микроскоп для анализа структуры металлов;

разрабо тал шкалу для определения их твердости. Основные труды по металлургии: «Спо соб превращения ковкого железа в сталь», «Способ умягчения литого чугуна».

СЫРОДУТНЫЙ ПРОЦЕСС.

СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ И ТЕР МИНОЛОГИЯ ГТУ МИСиС, Институт археологии РАН Студент Ершов А.В.

Д.и.н. Завьялов В.И.

Доц., к.т.н., Черноусов П.И.

Открытие сыродутного процесса — важнейший шаг в освоении металлургии железа и формировании основ современного индустриального общества. Железная руда, в отличие от медной, встречается повсеместно, но получить железо из руд значительно сложнее, чем медь.

Даже самый простой процесс производства железа требует осуществления основных технологических операций с использованием специального оборудования и установок. Основным средством производства железа в древности и раннем сред невековье был сыродутный горн.

На раннем этапе развития металлургии горны представляли собой простей шую печь-очаг. Древнейшие горны для выплавки меди обнаружены на юге совре менного Израиля в районе Тимна (конец 4 тыс. до н.э.) Горны, рассчитанные на 1 – 2 плавки железа, раскопаны на территории со временной Грузии в Квемо и Болниси (рубеж 2 и 1 тыс. до н.э.). Они представляли собой небольшие ямы с обмазанными глиной стенками и каналами для подвода воздуха. В позднем Латене (кон. 1 тыс. до н.э.) повсеместное распространение по лучили наземные горны из камня или глины на каркасе, со шлаковой ямой. Высота рабочего пространства печи достигала 1 м, а внутренний диаметр – 0,5 м. В таких горнах проводилось до 10 плавок и более. Славянские и скандинавские народы применяли печи, у которых нижняя часть располагалась в землянке, а верхняя вы ступала над поверхностью земли. С началом н.э. появились металлургические ком плексы, наиболее крупный (с несколькими сотнями сыродутных горнов) – Свен токшисский комплекс (Центральная Польша). На территории России в Опутятском городище в Прикамье (5 – 6 вв. н.э.) обнаружено несколько десятков сыродутных горнов.

Часто считают, что отдельно стоящие печи, найденные во время раскопок, представляют собой весь древний комплекс металлургии железа. Это не так. Поми мо самого горна в технологический цикл производства железа входят еще и храни лища для сырья (железная руда, уголь, глина для строительства и ремонта печей), и установки для подготовки материалов к плавке. Остатки тысяч таких комплексов были обнаружены при археологических раскопках, значительная часть из них мо жет быть восстановлена. Некоторые сохранились практически полностью, что по зволяет нам восстановить это фундаментальное устройство, которое служило ме таллургам более трех тысяч лет.

Сыродутный процесс. Наиболее распространенные во времена Древнего ми ра и Раннего Средневековья сыродутные горны представляли собой цилиндриче скую конструкцию высотой около метра и диаметром 35-40 см. Перед плавкой они предварительно подогревались в течение нескольких часов в слабом пламени дре весного угля при небольшом потоке воздуха.

Кислород соединяется с углеродом, образует СО2 (С + О2 = СО2) и впослед ствии СО (С + СО2 = 2СО) который является восстановителем. СО поднимается через угольный столб к колошнику печи где газовая смесь содержит до 4% СО2.

Такая пропорция изменяется после добавления первой рудной шихты и древесного угля в различных соотношениях (обычно 1:1 по объёму). После чего кислород вы жигается из руды, а оксид углерода продолжает образовываться по следующей схе ме:

3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO Температуры в печи во время плавки распределены неоднородно. Изотермы напоминают пламя свечи, что является следствием формирования потоков газа и материалов. Температура в зоне горения может превышать 1400 0С, однако всего в нескольких сантиметрах она падает до 1200 – 1300 0С, а на колошнике составляет порядка 500 - 700 0С. Это соответствует примерно температуре горения в открытом костре при интенсивном притоке воздуха.

Рассмотрим путь превращения помещенного в горн предварительно обож женного куска гематита, состоящего из рудного минерала и кремнистой пустой по роды. В верхней части печи с температурой порядка 500-550 0С, кусок гематита те ряет остаточную влагу и становится пористым. До температурной зоны 700 – С, большая часть руды восстановится до магнетита, а оставшаяся часть перейдет в низший оксид FeO (вюстит) по следующей схеме:

3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO Fe2O3 +CO = 3FeO + CO Постепенно на поверхности куска руды, образуется тонкий слой металличе ского железа:

FeO + CO = Fe + CO Fe3O4 + 4CO = 3Fe +4CO Тонкий слой металла обнаруживается на кусках руды в образцах сыродутных шлаков, как с мест археологических раскопок, так и с экспериментальных совре менных плавок. Под воздействием сильной восстановительной атмосферы начина ется процесс науглероживания, наиболее активно происходящий в области темпе ратур превышающих 900 0С. -Fe абсорбирует углерод из газа: 3Fe +2CO = Fe3C + CO Внутри кусков частично восстановленной руды, которые содержат остаточ ные минералы, пустою породу, вюстит и металлическое железо, углерод из СО (2СО С + СО2) проникает в трещины и поверхностный металлического железа.

При этом давление газа оказывается достаточно сильным для диффузии углерода в железную оболочку.

«Конгломерат», представляющий собой остаточные минералы, вюстит, вкра пления древесного угля, заключенные в пористую металлическую пленку опускает ся на нижние уровни, где температура составляет около 1100 – 1200 0С. В этой зоне печи частицы пустой породы активно взаимодействуют с вюститом с образованием фаялита Fe2SiO4, который представляет собой основную составляющую шлака сы родутной плавки. Расплавленный шлак проникает через поры в «конгломерате» и опускается на подину печи. Оболочки металлического железа с различным содер жанием углерода, корольки сильно науглероженного железа, частички окалины опускаются вниз горна и формируют ком губчатого железа, в который также попа дают кусочки несгоревшего древесного угля и комки шлака.

В зонах с температурой превышающей 10000С получает некоторое развитие реакция прямого восстановления железа из оксидов твердым углеродом:

Fe3O4 + 4C = 3Fe + CO FeO + C = Fe + CO Конструкционные особенности сыродутных горнов.

Из описанного выше процесса получения кричного (губчатого) железа следу ет, что внутреннее (рабочее) пространство сыродутного горна должно удовлетво рять некоторым технологическим требованиям. Оно должно быть сделано из мате риала, способного выдерживать температуры до 1500 0С, и сконструировано таким образом, чтобы воздух и газы-восстановители могли свободно циркулировать через слои руды и топлива в шихте. Конфигурация рабочего пространства должна спо собствовать отделению шлака от готового металлического продукта (спёка порис того железа, содержащего значительное количество шлака).

Сыродутные горны сооружались из глины и/или камня (иногда из кусков шлака) и обмазывались внутри огнеупорной глиной, часто с добавлением песка и/или измельченного рога, для улучшения качества огнеупора. Исследованные ог неупорные материалы, применявшиеся для футеровки сыродутных горнов, облада ют различной термостойкостью в диапазоне от 13000С до 17000С.

Подача воздуха осуществлялась или с помощью мехов или посредством ор ганизации естественной тяги через различное количество отверстий (сопел) распо ложенных в нижней части стенок горна. Наиболее часто встречается подача возду ха, которая создавалась за счет применения конструкции достаточно высокой и уз кой по отношению к диаметру внутреннего пространства, что обеспечивало «эф фект трубы». В некоторых случаях печи располагались у подножия холмов, где давление ветра могло быть использовано для увеличения естественной тяги.

В горнах с естественной подачей воздуха, процесс плавки был достаточно медленным, одна плавка, содержащая значительное количество руды, (до 100 кг) могла продолжаться от 10 до 50 часов. В горнах с принудительной подачей воздуха, где требовались люди для работы на мехах, плавка проходила намного быстрее.

Небольшое количество руды (20 – 30 кг) могло быть переработано за несколько часов. Фурмы с внутренним диаметром в 2-3 см могут служить индикаторами ис пользования принудительной подачи воздуха.

По способу удаления образующегося шлака сыродутные горны принято под разделять на три группы. Первая группа: печи, в которых не существовало системы шлакоудаления во время плавки. Шлак оставался внутри печи в течение всего про цесса. Он удалялся из печи после окончания плавки и извлечения крицы.

Второй подход заключался в следующем. Шлак в виде густой пасты выгре бался через специальный топочный свод в основании печи или вытекал в виде рас плава через выпускное отверстие. Для выпуска расплавленного шлака необходимо было обладать достаточным уровнем мастерства. Неправильный выпуск шлака мог привести к тепловым потерям в шахте печи, что в свою очередь могло привести к полной остановке всего процесса.

Третья возможность удаления шлака заключалась в том, что он скапливался в специальной яме, в форме котла, в нижней части печи где и затвердевал. Характер ные шлакоблоки являются признаками, так называемых печей со шлаковыми яма ми.

Различные процедуры использовались и для извлечения железной крицы. В открытых печах (так называемых чашечных печах или волчьих ямах), конгломерат железа и шлака удалялся посредством поднятия куска через верх. В печах с шлако отводом, крица могла извлекаться или через отверстия в основании печи (через тот же шлакоотвод и/или через отверстия для подачи воздуха), или посредством разру шения части стенки горна.

Существует несколько предположений, в какой момент времени выплавки происходило удаление крицы из печи. Это могло происходить и сразу после окон чания выплавки, когда железо еще было горячим и легко определялось по цвету. Но могло и происходить позже, после того как печь немного или полностью остывала.

Первое предположение (извлечение горячего железа) кажется наиболее приемле мым, учитывая, что большая часть археологических находок шлаковых блоков не содержит металлическое железо, в противном случае присутствовали бы значитель ные потери железа посредством окисления во время неконтролируемого процесса охлаждения и прочих трудностей, связанных с отделением металла от шлака. В лю бом случае, конечный продукт требовал дополнительной обработки посредством повторного нагрева и проковки для удаления остаточного шлака.

Развитие конструкции сыродутных горнов.

Первым сыродутным агрегатом для экстракции железа из руды стала «волчья яма». Их иногда применяли еще в начале Новой эры. Например, в ямах диаметром до 1,5 м и глубиной до 0,6 м обрабатывали железную руду германские племена.

Ямы обязательно устраивали в местах интенсивного естественного движения воз духа: на холмах, в предгорьях, лесных просеках. В таких печах можно было полу чать железо, используя также и принудительное дутье (с использованием мехов).

Главным недостатком такой печи являлось небольшое внутреннее пространство, что в свою очередь ограничивало количество железа, которое можно было бы полу чить за одну плавку. Восстановленное железо распределялось по всему объему об разующегося шлака, особенно на участке, расположенном на противоположной стороне от фурмы, где оно частично спекалось. Отделение металла от шлака физи ческим путем неизбежно приводило к значительным потерям металла.

Распознавание волчьих ям на месте проведения археологических раскопок связано с определенными трудностями, и, в частности, с тем, что волчьи ямы часто путают с основаниями других печей, верхние части которых были разрушены.

Волчьи ямы, расположенными небольшими группами, были обнаружены в 1960-х годах в Закавказье. Примерная дата их постройки - около 1000 до н.э. Боль шая часть обнаруженных печей практически не отличается по своим конструкцион ным особенностям. Они представляют собой яму, примерно в 1 метр глубиной, в верхней части в виде перевернутого конуса окруженного камнями. Рабочее про странство располагалось в нижних 25 см. глубины ямы, с диаметром в 45 см. Оно было выложено глиной и являлось полусферическим. Шлак отлагался в нижней части и удалялся после окончания выплавки. Археологи предполагают, что дутье происходило через ряд воздуходувных сопел, которые были вставлены непосредст венно в рабочее пространство.

Круглая насыпь или стена, построенная на краю ямы, позволяла использовать большее количество руды и топлива. В последствии для усиления дутья стали ис пользовать надстройку – своеобразную аэродинамическую трубу. Такая, возводи мая над ямой конструкция гипотетически могла стать родоначальницей агрегата, позже известного нам, как низкий сыродутный горн, не превышающий 1,5 м. Печи такого типа обнаруживаются повсеместно на территории Европы Азии и Африки.

Ряд археологических памятников позволяет восстановить конструкцию древ нерусских сыродутных печей, которые в археологической и исторической литера туре часто называют домницами. Древнерусские домницы были двух типов — на земные, т. е. такие, в которых основания печей располагались на уровне земли, и земляночного типа, в которых печи ставились на полу землянок. Работали печи на искусственном дутье и для вынимания готовой крицы имели в передней стенке (в груди печи) специальное отверстие.

На основании археологических материалов типичная древнерусская сыро дутная печь вырисовывается в следующем виде.

Круглая или немного овальная в плане, она имела наружный диаметр от до 120 см и внутренний диаметр от 60 до 80 см. Печь строилась на основании, чаще всего сложенном из булыжных камней обмазанных сверху глиной. Иногда основа ние делали просто из толстого слоя глины. Стенки печи складывались из камня или сбивались из глины. Толщина стенок колебалась от 15 до 40 см Внутренняя и на ружная стороны у выложенных из камня печей обмазывались толстым слоем глины.

Глинобитные стенки возводились на деревянном каркасе. Следы обгорелого дерева часто видны на остатках этих стенок. В передней стенке печи на уровне лещади делалось отверстие шириной от 25 до 50 см, через которое вынимали готовую кри цу. В это же отверстие вставляли сопла. Во время сыродутного процесса отверстие заделывали землей, камнями и глиной.


Труднее реконструировать формы колошниковой (верхней) части шахты пе чи и ее высоту, так как до нас дошли лишь развалы древнерусских печей. Поэтому необходимо обратиться к аналогиям с археологическими и этнографическими мате риалами. Технология сыродутного производства железа в мировой технике была почти однотипна и различалась в основном объемом печи и массой готовой крицы.

Выдающимся изобретением своего времени стал горн с выпуском шлака. Он имел большое количество различных форм и конструкционных особенностей. Та кой горн мог быть встроен в «укрытия», находящиеся ниже уровня земли, или мог стоять отдельно. Были обнаружены доказательства, позволяющие считать, что такие горны иногда являлись переносными. Они могли быть небольшими по размеру с диаметром 35-40 см и глубиной до 40 см и производительностью до 20-25 кг шлака за плавку. Или большими, как у римлян, 80 см в диаметре и 90 см в глубину. Блоки шлака в таких печах могли достигать массы в 450 кг. В небольших горнах такого типа дутье осуществлялось с помощью мехов. В больших горнах использовался «эффект трубы», позволяющий применять естественную подачу воздуха. Не ясны причины появления такого типа агрегата, но предположительно такая конструкция позволяла не только увеличить тягу, но и более эффективно использовать шихтовой материал.

Представить подробно технологию сыродутного производства такими горна ми только на основании археологических памятников (даже очень хорошей сохран ности) нельзя. Чтобы приблизительно осветить этот вопрос, приходится прибегать к этнографическим материалам. Кроме того, были проведены опытные плавки, по зволяющие установить последовательность процесса получения кричного железа в печах с выпуском шлака.

Обожженную на открытом воздухе руду измельчали в деревянном корыте и просеивали через решето из прутьев, после чего руда была готова к плавке. Затем производили следующее. Печь сильно протапливали сухими дровами. Оставшиеся угли и головешки убирали. Лещадь печи покрывали угольной пылью слоем до см. Через колошник печь доверху загружали древесным углем.

Через отверстие в груди печи поджигали уголь. Отверстие засыпали до сере дины высоты землей и вставляли сопло. Затем отверстие закладывали камнями и замазывали. На уголь в печи, засыпанный до уровня колошника, насыпали еще куч ку угля массой до 1,5 кг. На эту кучку угля помещали приготовленную руду в коли честве примерно 5 кг.

Вставляли в сопло меха и начинали подачу дутья. Примерно через 30 мин., когда материалы за счет сгорания в печи угля опускались до уровня колошника, насыпали такую же кучку угля и вторую порцию руды. Таким образом, по мере вы горания угля и опускания шихты внутрь горна, размещали еще 4…6 порций древес ного угля и руды.

Дутье продолжали до тех пор, пока угля оставалось около половины высоты печи. Затем дутье прекращали. Через отверстие под соплом в земляной засыпке печного отверстия выпускали шлак. После выпуска шлака отверстие заделывали.

Дутье продолжали, пламя становилось ярче и светлее. Когда все угли в печи прого рали, дутье останавливали.

Разбирали отверстие в груди печи, специальной кочергой обкатывали крицу, а затем вынимали ее клещами. Крицу клали на бревно, околачивали и обжимали молотом. В заключение на крице делали надруб топором, по которому определяли качество железа. На весь процесс требовалось около 2,5 часов.

В средние века развитие сыродутных горнов шло за счёт увеличения высоты, в результате чего усиливалась тяга в агрегате и улучшались условия теплообмена.

Такие горны получили название «штюкофен» (кричная печь). Другим типом высо копроизводительных печей, широко распространённых на юго-западе Европы, ста ли низкие «каталонские» горны с постоянно подгружаемой шихтой. «Каталонские»

горны, в которых (начиная с 17 в.) применялись мощные водотрубные воздуходув ки, находились в эксплуатации (и после появления доменных печей) в Испании, Италии и Франции до середины 19 века.

Преимуществом сыродутных горнов долгое время оставалась дешевизна уст ройства и быстрота получения готового товара. В США (Нью-Йорк, Вермонт, Нью Джерси) еще в 1853 г. эксплуатировали до четырехсот таких печей. В Финляндии в 1861 году работали 25 сыродутных горнов.

Терминология сыродутного процесса.

После того как сыродутные горны стали заменяться доменными печами, поя вились горны, приспособленные специально к переделу чугуна в сварочное железо.

Они получили название переделочных, кричных, для отличия их от тех, в которых железо по-прежнему получалось прямо из руд и за которыми закрепилось название сыродутных.

В настоящее время, с точки зрения истории металлургической техники, при нято деление агрегатов для извлечения железа из руд по виду основного продукта процесса. Агрегат, в котором при любых параметрах процесса может быть получено только кричное железо, получил в России название сыродутный горн. Сыродутные горны в свою очередь, как это уже отмечалось выше, подразделяются по виду кон струкций на волчьи ямы, низкие горны, печи с выпуском шлака, высокие горны, каталонские и прочие.

Ниже приводится сравнительная таблица некоторых широко употребляемых названий сыродутных агрегатов древности и средневековья в различных странах.

Россия Англия Германия Сыродутный процесс Bloomery process Rennverfahren Крица Bloom, lump Flossengarbe, Loupe Волчья Яма Bowl furnace Wolfofen Сыродутный горн (низкий) Bloomery, forge Stckofen Сыродутный горн (высокий) Shaft furnace Печь с выпуском шлака Slag-pit furnace Rennofen Каталонский горн Catalan forge Литература.

Б.А. Колчин. Черная металлургия и металлообработка в Древней Руси (до монгольский период) // Материалы и исследования по археологии СССР. 1953. № 32.

Pleiner R. Iron In аrchaeology. The European вloomery smelters. Praha., КАТАЛОНСКИЙ ГОРН (РАСЧЕТНО-ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ) ГТУ МИСиС Студент Каменецкий К.

Доц., к.т.н. Черноусов П.И.

Принято разделять такие понятия как каталонский горн и каталонский процесс.

Каталонский горн – это агрегат, вид сыродутного горна, а каталонский процесс – это процесс непрерывной загрузки шихты, в результате которого получалась крица больших размеров. Причем, каталонский процесс применим как к сыродутным, так и соответственно к каталонским горнам. То есть это мог быть обычный сыродутный горн с непрерывной загрузкой угля и руды. Сам термин каталонский процесс шире, чем просто агрегат, который использовался в определенной местности.

Имя свое способ этот получил от Каталонии, провинции северной Испании, где он впервые был введен. Описаний каталонского способа в литературе существуете множество, но наиболее авторитетными принято считать труды Ришара и Франсуа, опубликованные в книге Перси «Металлургия железа». До середины 19-го века ка талонский способ был довольно широко распространен в Испании, Италии июжной Франции.

Каталонская фабрика состоит из открытого горна, воздуходувного прибора и железного молота. Иногда воздуходувным прибором служит водяной барабан, и в этом случае необходимо, чтобы фабрика была расположена в такой местности, где бы можно было воспользоваться падением воды с высоты не менее 3 метров. Наи более пригодной рудой для обработки в каталонских горнах считают не особенно плотный бурый железняк. Горючим материалом служит непременно древесный уголь;

попытки применить к каталонскому горну кокс повсюду оказались неудач ными.

Горн представляет собой четырехугольное пространство, ограниченное с трех сторон кирпичными или каменными стенами, а четвертой стороной прилегающее к заводской стене. От этой последней оно отделено лишь небольшой стенкой, назы ваемой фурменной, потому что через нее проходит фурма, доставляющая в горн воздух.

Наружная или лицевая стенка горна установлена вертикально и составлена из двух железных плит. Плиты эти врыты в землю на 15 или на 20 см. В промежутке между ними, помещается железная полоса, которая служит для поддержки рычагов во время вытаскивания из горна крицы. В нижней части этой стенки оставлено от верстие, служащее для вытекания шлаков. Под углом примерно 10° к противофур менной стене располагают так называемую шесточною доску, она служит для под держивания угля в горне.

Фурменная стена. Часть ее, лежащая ниже фурмы составлена из двух прямо угольных железных брусьев, ребром поставленных один на другой в вертикальном положении. Выше фурмы стена кирпичная. Фурма покоится на верхнем из желез ных брусьев и проходит в горн чрез отверстие, оставленное в стенке, отделяющей горн от капитальной стены. Задняя стена вся выложена из кирпича на глиняном цементе, чем и отличается от остальных трех стен. Она поставлена не вертикально и наклоняется назад под углом приблизительно в 9°.

Противофурменная стена составляется из многих железных брусьев, концы ко торых плотно заделываются в кирпичную кладку лицевой и задней стен. Стена эта имеет значительный наклон снаружи. Дно горна устраивается из одного куска огне упорного камня. Для этой цели подходят: гранит, слюдяной сланец, песчаник из вестняк. Кусок этот не должен быть особенно большим, так чтобы в случае нужды всегда была возможность переменить его, не разрушая горновых стен. Верхняя сто рона его должна быть гладкая, или немного вогнутая. Камни эти служат от трех до шести и более месяцев.

Горн устанавливается на сухом фундаменте;

под камнем, составляющим его дно, устраивается постель из дробленых шлаков и глины, толщиною от 35 до 55 см, а ниже этой постели устанавливают еще один большой камень, обыкновенно ста рый мельничный жернов.

Воздух первоначально доставлялся в горны двумя мехами, действующими по переменно, и лишь в конце семнадцатого века впервые применили к ним в Пирене ях гидравлические воздуходувные устройства. Водотрубная воздуходувка, водяной барабан, или тромпа представляет собой почти исключительное воздуходувное уст ройство при всех каталанских горнах. Это весьма остроумное и простое устройство, способное производить ровное и непрерывное дутье;


но употребление его возможно лишь в тех местностях, где удобно воспользоваться падением воды с нескольких метров высоты.

Тромпа состоит из большого деревянного бассейна, духового ящика и обыкно венно из двух вертикальных труб, которыми оба эти ящика между собою соединя ются. Верхние отверстия вертикальных труб сужены при помощи вставленных в них наподобие воронок деревянных брусков, которые связаны между собой попе речными деревянными же брусками. Непосредственно под нижним окончанием брусков, в стенках проделаны небольшие прямоугольных отверстия. Они наклоне ны под углом 40 или 50° к стенкам труб. Отверстия эти служат для притока воздуха.

Деревянный духовой ящик имеет в горизонтальном разрезе трапецеидальную форму. В верхней крышке этого ящика, на широкой стороне, оканчиваются трубы, в узкой же стороне крышки помещается прямоугольная труба, служащая для отвода воздуха из ящика. На некотором расстоянии от крышки труба эта изгибается под прямым углом и соединяется с круглой трубой, которая, в свою очередь, посредст вом бараньей кожи сообщается с соплом, сделанным обыкновенно из железа, или иногда из красной меди.

Непосредственно под нижними отверстиями водопроводных труб, в духовом ящике, находится доска, верхняя сторона которой закрыта каменной или чугунной плитой, предохраняющей таким образом дерево, постоянно подверженное ударам воды, падаюoей с большой высоты, от разрушения.

Действие тромпы. Приподнимая с помощью рычага коническую пробку откры вают верхнее отверстие водопроводных труб и заставляют воду устремляться по ним вниз. Благодаря конически установленным брускам, вода, при своем падении, заполняет не всю трубу. Потому у стенок последней производит разреженное про странство, и наружный воздух стремится заполнить это пространство и притекает в трубу через отверстия. Там он смешивается с водой, которая увлекает его в духовой ящик, в котором, разбиваясь на мельчайшие капли от удара об скамейку, снова его делает свободным. Вода из ящика вытекает через окно, которое должно постоянно оставаться закрытым довольно толстым слоем воды и тем препятствовать выходу воздуха.

Объемом вдуваемого воздуха управляют, пуская большее или меньшее количе ство воды в духовой ящик. Этой цели достигают, как выше было замечено, при по мощи пробок, которые подвешены на цепях к рычагам. На другом конце каждого рычага прикреплена длинная цепь, опускающаяся до самого горна. Таким образом, сообразно обстоятельствам, рабочие могут усиливать и ослаблять дутье непосред ственно во время работы.

Давление воздуха измеряется обыкновенным ртутным манометром, который посредством деревянной пробки вставляется в отверстие, находящееся на верху трубы. По мнению Ришара, ни одна воздуходувная машина не производила в 19-ом веке такого ровного дутья как тромпа.

Преимущества тромпы заключаются в том, что она доставляет совершенно ров ное дутье. Равномерное дутье давало большое преимущество, так как можно было управлять самим процессом плавки и это дает колоссальное преимущество. Даже в доменных печах до конца 19 века равномерное дутье было проблемой. Сравнитель но с цилиндрическими воздуходувными машинами, преимущества тромпы заклю чаются в простоте ее устройства и дешевизне содержания. Но, с другой стороны, воздух, доставляемый тромпой, обыкновенно был влажным;

не только он пресы щенным водяными парами, но и увлекал с собой механически в печь мельчайшие частицы воды.

Ведение процесса. Отвешивали 30 пудов руды и измельчают ее в крупный по рошок, в котором остаются также и куски, не больше 5 см в диаметре. Затем всю эту массу просеивают на грохотах, причем она разделяется на куски и на рудную мелочь. Рудную мелочь сильно смачивают водой и складывают в кучи на некотором расстоянии от горна. При хорошем буром железняке, количество образующейся во время толчки рудной мелочи может быть равно половине всей первоначально взя той сырой руды.

Очень важная деталь каталонского процесса заключается в том, что большую часть руды загружали в горн в виде окомкованной мелочи. Именно это позволяло получать на выходе крицу больших размеров. Рудная мелочь образовывала заро дыш крицы.

Из горна вынимают все остатки от предыдущей плавки, и когда он таким обра зом очищен, в него бросают новое количество угля, который уколачивают плотно лопатой на дне горна. На слой уколоченного угля ставят особую длинную и широ кую железную пластину, и промежуток между нею и фурменной стеною также за полняют и уколачивают углем. На эту плотную постель древесного угля насыпают руду, располагая ее по противофурменной стене. Затем рабочие вынимает осторож но из горна пластину, и в горне остаются две соприкасающееся между собой стены, угольная и рудная. Сверху руду покрывают плотным слоем смоченной угольной мелочи, а промежуток между верхним краем рудной стены и противофурменной стеной также весь заполняется мелким углем, и наконец сверху все покрывается мокрым угольным порошком, который плотно уколачивается лопатой. Установив все это, пускают дутье.

По мере понижения уровня угля и руды в горне, туда прибавляют новые их ко личества, причем руда идет в виде рудной мелочи, смоченной водой. Еще одно уни версальное свойство каталонского горна заключалась в том, что в нем можно было перерабатывать продукты других процессов (например, окалину и сварочный шлак), в том числе в процессе плавки несколько раз переплавлялся первичный вы сокожелезистый шлак.

Примерно через два часа после начала плавки значительно увеличивали давле ние дутья и начинали загружать в горн куски руды вместо рудной мелочи. Затем в промежуток между противофурменной стеной и находящейся в горне рудой опус кали железный лом и, упирая его в противофурменную стенку и действуя им как рычагом, осторожно подвигали нижние слои руды к фурме. Операцию эту называ ли: спускать руду в горн.

По истечении 3 часов работы, когда из горна выпускали все сырые шлаки, вы пускное отверстие оставляют совершенно открытым. Постепенно пламя, отделяю щееся из горна, окрашивается белым цветом. Тогда замазывают выпускное отвер стие.

По истечении 4 часов от начала операции наступает последний период плавки, при котором давление дутья повышают еще больше. Время от времени закидывают в горн древесный уголь и куски руды. Пламя становится голубым, уголь повсюду раскален на поверхности, и руда совершенно исчезает под углем. Уголь продолжа ют прибавлять большими количествами и время от времени впускают шлаки, кото рые становятся уже с малым содержанием железа, в то же время к противофурмен ной стене горна постоянно подбрасывают кусочки руды. Спустя 5,5 часов со време ни начала плавки, рабочий подвигает крицу к фурменной стене, стараясь в то же время отыскать в горне затерявшееся между углем частицы восстановленного желе за, чтобы приварить их к массе большой крицы. Эта операция называется скатыва нием крицы.

Спустя 6 часов от начала операции останавливают дутье и сопло вынимают из горна. Покрывавший крицу уголь сгребают на шесток и заливают водой. Затем про совывают через выпускное отверстие толстый лом под крицу, которым несколько приподнимают последнюю, а потом такой же лом опускают в горн сверху, со сто роны лицевой стены, и, упирая его на промежуточную железную полосу и действуя им как рычагом. На другой конец лома постоянно наваливаются один или двое ра бочих и отделяют крицу от пола и вынимают из горна.

Благодаря тому, у нас есть точные данные Ришара и Франсуа по плавке в ката лонском горне, мы можем составить практическое занятие по этой теме.

Исходные данные.

Руда – бурый железняк, химический состав (% масс.) Fe2O3 MnO2 CaO MgO Al2O3 SiO2 H2O 62 3 4,5 0,5 1,2 14,8 14, Содержание Fe в руде: Mn:

Шлакообразующие:

Бурый железняк соответствует формуле:

, в нашем случае n=2, формула Древесный уголь: каштан ( % масс.) С OH Зола 89 8 1,2 1, По данным Ришара:

Расход руды: 29 пуд. 28 фунтов = 475,2 кг Расход древесного угля: 32 пуд. 36 фунтов = 526,4 кг 120 пуд. 323/4 фунтов = 1933,1 кг Расход влажного воздуха:

Влаги – 10% масс.

Влага на увлажнение мелочи: 3 пуд. 5 фунтов = 50 кг Получено:

Крицы 152 кг = 9 пуд. 20 фунтов (9,5 пуд.) Состав крицы:

Fe Mn Шлак С Si 93,75% 0,25 6,0 следы Задача расчета:

Определить: выход шлака и состав шлака, количество и состав образующихся газов.

Построить балансы:железа и углерода.

1. Баланс железа:

Приход с рудой: 475,2 · 0,434 = 206, Расход:

· Крица: 152,0 · 0,9375 = 142, · Шлак: по разности = 63, Таким образом, извлечение железа из руды составляет 69% (от массы железа в руде) 2. Выход шлака: Из руды поступает 21% шлакообразующих ( ) FeO:

MnO:

Итого из руды: 475,2 · 0,21 + 81,95 + 11,17 = 192, Из древесного угля: 526,4 · = 9, Итого: 202,39 кг шлака.

3. Содержание в шлаке:

FeO:

MnO:

4. Баланс углерода:

Приход углерода с древесным углем:

526,4 · 0,89 = 468,5 кг Расход на собственный кислород древесного угля:

526,4 · 0,08 · = 31,58 кг Сгорает у фурм углерода при взаимодействии с кислородом дутья:

кг Расходуется углерода на прямое восстановление железа руды:

468,5 – 31,58 – 432,90 = 4,02 кг С 5. Количество и состав газов.

Азот из дутья:

м2 N Образующийся СО при газификации С древесного угля:

м3 СО Образуется Н2 из влаги дутья:

м3 Н Принимая, что кислород разделяется между СО и Н2 пропорционально получаем:

240, 56 Н2 20,39 Н2О + 94,53 О 220,17 Н 874,53 СО 74,14 СО 800,39 СО Водяных паров из руды и влаги из рудной мелочи:

м3 Н2О Итого: Н2О 165,40 м ТЕХНИЧЕСКОЕ И ХУДОЖЕСТВЕННОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОЦЕС СОВ ГТУ МИСиС Студент Каменецкий М.

Доц., к.т.н. Черноусов П.И.

Искусство является одним из самых древних видов человеческой деятель ности. С его помощью человек начал изображать окружающую среду и волнующие его вещи и процессы. Это по существу то, что начало выделять человека как творца.

Рисунок – один из первых видов его творений, появившийся еще в эпоху палеолита, не менее 40 тысяч лет назад.

Основы индустриальной цивилизации были заложены в период неолитиче ской революции. В это время и произошло знакомство человека с металлом. Неиз бежно начитают появляться рисунки на металлургическую тематику.

Чрезвычайно интересны изображения, найденные в могилах Древнего Египта. На протяжении эпохи Древнего Мира с 3 тыс. лет до н.э. и до 500 г. н.э. (а это Бронзовый и Железный века) у всех народов, использовавших в то время ме талл, мы находим изображения металлургов – кузнецов. В этот период изображе ния носят больше информативный, фотографический характер, показывают ремес ленный труд, но не могут раскрыть нам сущности применяемых металлургической техники и технологий.

В это время пользовались популярностью изображения богов – покровите лей металлургии и кузнечного ремесла. Так у древних греков покровителем кузнеч ного дела был Гефест. Изображался всегда высоким и широкоплечим, но некраси вым. У римлян же роль греческого Гефеста выполнял Вулкан. Также можно вспом нить многочисленные изображения древних металлургов - китайцев и арабские ма нускрипты.

Революционный переворот в технике и изобразительном искусстве про изошел в эпоху Возрождения. Начитает развиваться промышленность, все ее от расли. В том числе механика и металлургия. В металлургическом производстве на капливается богатый опыт. В связи с этим появляется потребность в учебниках для передачи освоенных технических навыков. Возникает необходимость подробного изображения технологий и постепенно входит в повсеместное употребление техни ческий рисунок.

Наиболее известным из первых авторов технического рисунка в металлур гии является Леонардо да Винчи. Один из классических его технических рисунков представляет собой изображение прокатного стана. Множество изображений этого жанра хранит Бергархив Фрайберской горной академии в Германии.

Авторами первых металлургических учебников являются В. Бирингуччо и Г. Агрикола.

Ванноччо Бирингуччо родился в 1480 г. итальянском городе Сиене, в кото ром в XIII в. был основан университет. Бирингуччо был автором первой производ ственно-технической энциклопедии эпохи Возрождения. В нее включены почти девяносто гравюр, поясняющих текст, по которым можно наглядно наблюдать опи санные в книге металлургические процессы.

Вторым автором книги – учебника по горному делу и металлургии - явля ется Георг Бауэр, более известный под именем Агрикола. Он родился 24 марта г. и является всемирно признанным основоположником научной металлургии, ми нералогии и горного дела. Книга Агриколы, помимо прочих достоинств, превосход но оформлена. В ней более 300 гравюр. Автор имел возможность пригласить для работы лучших художников, которые нарисовали инструменты, механизмы, печи, сосуды, желоба, «дабы понимание незнакомых вещей, обозначенных словесно, не представляло затруднения ни для современников, ни для потомков». И по сей день редкая книга, затрагивающая вопросы истории горного дела и металлургии, выхо дит без этих рисунков.

Дальнейшим развитием рисунка на металлургическую тему стало рождение горнозаводской графики. В России она сформировалась как самостоятельная техни ческая дисциплина в начале 18-го столетия. В это время уральские заводы станови лись очагами не только горнозаводского дела, но и культуры, что было естественно для петровской эпохи, проникнутой духом просвещения. В этот период на Урале особую роль начинали играть горнозаводские школы. Важно отметить, что создание таких школ было тогда новым явлением не только для России, но и для всей Запад ной Европы.

В горнозаводских школах преподавались рисование и живопись. Самая крупная школа находилась в Екатеринбурге - административном центре уральской металлургии, созданном в 1723 году. Именно там уральская горнозаводская графика получила свое начало.

Причина, по которой подобные учебные заведения были открыты на Урале, была напрямую связана с нуждами возраставшего металлургического производства.

Новые предприятия нуждались в профессиональных чертежниках-конструкторах, рисовальщиках, маркшейдерах, способных делать планы заводов, медных рудников, зарисовки местности, в которой они располагались, детально изображать строение машин.

Техническое назначение первых изображений промышленных предприятий обусловило их сходство с чертежом. Тем не менее, в этих научно-технических ри сунках уже проявлялись черты, позволяющие говорить об их художественном зна чении.

На рисунках можно увидеть кузнецов, жестянщиков, литейщиков и других представителей металлургического ремесла. На первый взгляд, кажется, что худож ник вводит их в композицию, чтобы оживить картинку: настолько верно схвачены их позы и движения. На самом деле фигуры рабочих служили в рисунках дополни тельным разъяснением производственного процесса и были расставлены в опреде ленном порядке, демонстрируя «кузнечное мелочное разных рук дело». Нельзя за бывать о том, что графические листы XYIII века исполняли роль своеобразных ин струкций. Знакомый с металлургическим производством человек мог без труда «прочесть» по ним содержание всевозможных заводских операций.

Уральские рисовальщики XVIII века активно использовали цвет, входив ший в арсенал средств чертежника и помогавший сделать изображение более точ ным. Так, показывая деревянные части механизма, художник применял нейтраль ный зеленовато-коричневый цвет, металлические детали были серыми, кирпичная кладка горнов - красной. В целом рисунок выглядел очень декоративно. Его яркость не была выдуманной: именно такими, новыми, еще не потемневшими от копоти и сырости, видели художники, возведенные на их глазах, и при их участии заводы.

Горнозаводские ландшафты, в отличие от «интерьеров» цехов, делались преимуще ственно бледными красками, но заводы на них очерчивались очень четкими линия ми.

В эпоху промышленной революции гравюра по-прежнему широко исполь зуется в горнометаллургической литературе. Ярким тому примером является «Эн циклопедия» Даламбера и Дидро. Она задумывалась как перевод энциклопедиче ского словаря Эфраима Чамберса на французский язык. После двух неудачных по пыток найти подходящего редактора, в 1747 году, инициатор «Энциклопедии», па рижский книгоиздатель А. Бретон остановил свой выбор на Дени Дидро. Тот зани мался энциклопедией в течение 25 последующих лет. Он был организатором, ответ ственным редактором, составителем проспекта и автором большинства статей по точным наукам.

Работа состояла из 35 томов, насчитывала 71818 статей и 3129 иллюстра ций. Первые 28 томов, среди которых 17 томов текста и 11 томов «гравюр», были созданы под редакцией Дидро и опубликованы между 1751 и 1766 годами. Остав шиеся пять томов энциклопедии были написаны другими авторами в период до 1777. Много видных фигур эпохи просвещения приложили руку к созданию статей, включая Вольтера, Руссо, Монтескьё. Большое количество гравюр в «Энциклопе дии» посвящено описанию металлургического ремесла.

Чертеж в современном понимании этого слова появился к концу 18 века и в течении долгого времени существовал наряду с технической графикой. Время де тальных технических чертежей наступает к концу эпохи промышленной революции – в середине 19 века. В качестве самостоятельной инженерной дисциплины чертеж формируется во второй половине 19го века. Об этом мы можем судить по тому, как и когда одно из самых авторитетных металлургических изданий того времени "Горный журнал" начинает публиковать чертежи металлургических агрегатов.

Вернемся в эпоху возрождения. В это время в мастерской Андреа Веррок кьо проводятся первые опыты работы с масляными красками. Если раньше худож ники писали лишь настенные фрески по влажной штукатурке, то теперь появились настоящие картины, блистающие яркостью и глубиной красок. Это было рождение нового искусства, и при этом рождении присутствовали два ученика Верроккьо Сандро Боттичелли и Леонардо да Винчи.

Появление масляных красок – это пример того, как открытия в области тех нологии производят переворот в мире искусства. Художники, первыми освоившие эту технику, почти автоматически стали великими мастерами. Одним из наиболее известных живописцев на металлургическую тематику был шведский художник Пер Хиллестрём.

Изображение металлургических технологий потребовало поиска новых приемов и методов в живописи. В этом преуспел английский живописец Райт, са мой знаменитой картиной которого считается холст «Кузница». Картина была куп лена в 1774 г. для Екатерины II в Англии. По мнению крупнейшего исследователя творчества Дж. Райта Б. Николсона «на европейском континенте только лишь в да леком Санкт-Петербурге искусство Райта получило признание, когда ему еще не было сорока и прежде, чем он достиг подобного успеха в своем родном провинци альном городе».

Райта интересовал сам производственный момент, нашедший отражение в названиях картин из серии «Кузница»: «Backsmith`s Shop» или «Iron Forge». Трудно передаваемая на русский язык разница заключается в том, что в первом случае под разумевается традиционный, веками испытанный способ обработки металла, во вто ром — с использованием молота, который приводится в действие мощью воды, т. е.

более прогрессивным методом, что было одним из нововведений, широко практикуе мых в период индустриальных преобразований.

Эрмитажная «Кузница», последняя в серии из пяти картин на металлургиче скую тематику, имеет полное авторское название — «Iron Forge viewed from without», что подчеркивает значение в ней пейзажа. Холодный свет луны, пробивающийся сквозь облака и серебрящийся на поверхности реки, противопоставлен теплому осве щению внутри кузницы, источником которого является раскаленный на огне металл.



Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.