Моя химия. Чугун и сталь

^
Давным-давно учился в школе.
Среди предметов химия была.
Я не скажу, что к ней пылал любовью,
Но было интересно. Но вот раз
Нам тему объявили: «Чугун и домна»,
А потом и «Производство стали». Что же?
Конечно стали мы всё это, скажем, изучать.
В связи я с этим что хочу сказать:
«Когда реакции, Таблица, опыты и всё такое
Мы проходили, было хорошо.
Но вот до производства дело как дошло,
Во моём мозгу как б началисЯ «сбои».
Короче, эта тема не освоилась бысть мной...
Билет же с нею был.... Тянул с потерей балла я другой».

^
Бегут года. Меняются эпохи. Но из детства
Мы все-все родом, да к тому же очень часто в нём
И остаёмся, сколько б разных достижений
Ни совершили - тут знак их, «плюс» иль «минус», неважЁн.
Не то чтоб я страдал по ходу жизни,
Что домна с чугуном и сталью «подкузьмили»
Мне на экзамене на, зрелости что, аттестат.
Про это даже стал я как-то забывать.
Но вот Судьба всегда свои имеет, скажем, виды
На то, куда и как забросить иль направить нас.
Тут речь идёт не только в плане городов иль стран,
А то куда придут рождённые в мозгу однажды мысли.
Уж убедился я, чертогами мозгов шагая,
Что надо двигаться вперёд, покуда что-то на пути сём увлекает.

^
И так, чугун и домна, с ними сталь в догонку
Во жизнь вошли мою на днях.
Про штурмовик Ил-2 писал я тут «работу»*,
Часть составная коей - сталь, а такж броня.
И вот пошёл я по пути по этому «вобртаку»:
Броня - простая сталь - чугун - руда. Во результате
Закрыл пробел во образовании своём,
А знанья закрепить решил я сим стихом.
Скажу ещё, что во стихе во этом,
Как в всех предшествующих то ж,
Раскрою тему я весьма общо,
Металлургия ибо суть, без дна что, тема.
Рассмотрим мы руду, кокс, шихту, домну, шлак,
Чугун, историю про сталь, и что в них есть и как.

^
Начну с нуля. Вся суть металлургии:
Матч бесконечный «Железо» - «Углерод».
Ещё есть «детская», в процентах если, лига.
На выходе - огромнейший набор различного всего.
Про удобрения скажу я слов тут пару:
Фосфаты - их из шлака получают,
Цемент и шлакоблоки, шлаковату то ж,
Песок, мостильный камень и бутылок для стекло.
Да, шлак - я даже не могу сказать «отходы»,
Иной продукт, что домина производит, ибо он
По весу равен чугуну, а вот его объём
В 2,5 раза оный в кубометрах превосходит.
Признаюсь, история со шлаком откровением была.
Теперь иначе я смотрю и на дома, и на поля.

^
Чугун... С китайского, считается, идёт названье:
«Джу» - лить (металл), и дело - «гун».
Задача главная - руду изрядно так расплавить,
А после углерод связать и удалить. Вот тут
Мы к домне - от «дуть» славянского, приблизимся почти вплотную:
Обогащённая руда и кокс («обогащённый» каменный уголь, 1735, Дерби, Англия) совместно образуют
Смесь, «шихтою» которую зовут.
Её и засыпают  в домну сверху (высота почти 50 м). Тут
Сказать о домне вот, что надо:
Она работает лет десять иль пятнадцать до
Того момента, как ей капремонт
Назначат по состоянию, ли плану.
А так, она без выходных и сна
Из шихты делает чугун-металл.

^
И так, засыпка шихты в домну постоянно
Идёт по порциям черЕз «колокола» с «колошником». Внутри ж
Внизу в «распаре» её бушует сильно пламя,
Горячий воздух, в кауперах гретый (1857, Каупер, Англия), дует с «фурм», и кокс горит.
Во результате углерод со кислородом,
Связавшись, покидают дымом нашу домну.
Так скажем, «нежелезности» собою образуют лёгкий шлак,
Ну, а на дне, что «горн» зовут, сбирается чугун тяжелый. Наш металл
И шлак чрез «дырки» в домне под названьем «лётки»
Сливают постоянно по мере накопленья их.
Со шлаком мы уж знаем, что промышленность творит.
Осталось разобраться, со чугуном что ж происходит.
Но прежде чем метаморфозы Его изучить,
Есть смысл про состав его поговорить.

^
Четыре вида чугуна из домен получают.
Зависит от графита каждый вид.
Так, «белый» - в нём графита не встречают.
Он хрупок есть весьма. Весь углерод включён в карбид (Fe3C).
Вслед «серый» - в нём графит присутствует, при этом
Он в форме разных там пластин, а это
Его изрядным делает для всякого литья.
Наш третий номер - «ковкий», в нём графит в хлопЯх.
С названия понятно, он весьма пластичен.
Четвёртый - «высокопрочный». В нём графит
Имеет форму сферы. Название само всё говорит:
И ковок он, и прочен, и ситуациях надёжен он критичных.
Какой и из чего, и для чего используют чугун,
Я в качестве домашки, вам други, предложу.

^
Теперь мы с вами подобрались к стали.
Она была известна из давнА.
Четыре тыщи лет ей возраст насчитали,
Но не литая, а по средством ковки «криц» вся эта сталь была.
А вот литьё в промышленных масштабах
Освоили её совсем недавно.
Лишь в позапозапрошлом веке (1725) Гентсман-англичанин
Во тиглях с флюсами чугун стал плавить.
С тех пор придумали четыре вида главных.
Сначала «пудлинг» (1784, Англия, Корт)- лом ручной
Ворочали в расплаве, а потом
Как «чупа-чипс» (80 кг) из печи с «хитрым» подом и коксом вынимали.
Затем придумали добавить лом в чугун,
А после - сквозь расплав решили воздух с силой дуть.

^
Про «лом в чугун»: Мартен-француз (1864) придумал это.
Изюминка - во кислороде, во ржавчине что есть.
Воздушному он кислороду помогает в деле,
О коем знаем - углерод из чугуна извлечь.
Но мысль металлургии не стояла смирно -
Она бежала всё быстрей, и вот сыны «Альбины» (Бессемер, 1856 - «кислая», т.е. с кремнием «футеровка»; Томас, 1878 - «основная», т.е. с кальцием «футеровка» плюс известь для связывания «вредного» фосфора)
Придумали, что, коли есть реакции со выделением тепла,
То топливо для выплавленья стали не нужнО - таки дела!
«Конвертор» так родился - изюминка его есть продуванье.
В начале способ вот какой  придуман был:
Чугун горячий во «реторты» типа печь залить
И снизу воздух через сопла подавать изрядно.
Процесс минут 15-30 занимал. Через полвека лишь всего
Решил не воздух - кислород (для исключения азота, который мешал процессу), не снизу - сверху подавать наш Мозговой (1936).

^
Четвёртый способ нас уже заждался (1803, Петров**,Россия.... 1899, Эру, Франция).
В начале про изюминку скажу его:
Дуга меж электродов чугун в чистейшее железо переплавит.
Всё остальное - шлак и дым - с процесса не ушло.
Теперь про «младшую» мы лигу, коли не забыли,
Во кратце. Тут игрословица - припомните: «легИрен».
Короче, если ко железу добавить кой-чего чуть-чуть
Его мы свойства можем под нужды нужные или «напрячь», или «прогнуть».
Так получаем сталь различных марок***:
Высокогоуглеродистую (до 2%С), конструктивную (до 0,8 %С) и нержавейку, что
В себя ещё две - жаропрочную, и жаростойкую включает. Хром -
Изюминка сих сталей. Особопрочная ещё. Всё хватит.
Пред химией я школьной свой исполнил долг.
Надеюсь, вам читатели, в прочтеньи был так ж толк.
—-
*-Оружие Победы Нашей. Ил-2. Моё материаловедение
**-Василий Владимирович Петров (8 [19] июля 1761, Обоянь, Белгородская провинция — 22 июля [3 августа] 1834, Санкт-Петербург) — русский физик-экспериментатор, электротехник-САМОУЧКА, АКАДЕМИК Петербургской академии наук (с 1809 года; член-корреспондент с 1802 года). ОСНОВОПОЛОЖНИК  отечественной электротехники.
Василий Петров родился в семье приходского священника. Учился в Харьковской коллегии, затем в Санкт-Петербургской учительской семинарии.
В 1788 году Петров был назначен учителем математики и физики в Колыванско-Воскресенском горном училище в Барнауле.
Откуда в 1791 году переведён в Санкт-Петербург на должность преподавателя математики и русского стиля в инженерном училище при Измайловском полку.
В 1793 году Василий Петров был приглашен Санкт-Петербургской медицинской коллегией преподавать математику и физику в Санкт-Петербургском медико-хирургическом училище при военно-сухопутном госпитале.
В 1795 году, при преобразовании этого училища в медико хирургическую академию, Петров получил звание экстраординарного профессора. В течение нескольких лет создал богатый для того времени физический кабинет на базе коллекции физических приборов Бутурлина, купленной в Москве.
Первый печатный труд Петрова, «Собрание физико-химических новых опытов и наблюдений», появился в 1801 году. Немалый научный исторический интерес представляют и статьи о свечении фосфоров животного и минерального царств.
За первый учёный труд Петров был удостоен звания ординарного профессора. Открытия Гальвани и Вольта побудили русского ученого провести серию самостоятельных оригинальных опытов, описанных им подробно в книге «Известие о гальвани-вольтовских опытах …» (Санкт-Петербург, 1803 год). Самыми замечательными результатами этих опытов представляются описания электролиза окислов металлов (ртути, свинца, олова), растительных масел, алкоголя, воды; получение электрического света и белого пламени между двумя кусками древесного угля.
Одним из выдающихся успехов ученого стало ОТКРЫТИЕ в 1802 году явления электрической дуги и доказательство возможности её практического применения для целей плавки, сварки металлов, восстановления их из руд и освещения. Сконструировал в 1802 г. большую гальваническую батарею с электродвижущей силой около 1700 В, состоявшую из 4200 медных и цинковых кружков диаметром около 35 миллиметров и толщиной около 2,5 миллиметра, между которыми были размещены бумажные, пропитанные раствором нашатыря; ВПЕРВЫЕ была применена изоляция (с помощью сургуча). Исследовал свойства этой батареи как источника тока и показал, что действие её основано на химических процессах между металлами и электролитом. М. А. Шателен отмечал, что "опыты Петрова можно считать исследованиями, положившими НАЧАЛО современной электрометаллургии в дуговых печах.
Изучая электропроводимость различных веществ, Петров ВПЕРВЫЕ употребил термин сопротивление, как физической величины, характеризующей свойства вещества препятствовать прохождению электрического тока. В опытах по электролизу он ПЕРВЫМ обратил внимание на РАЗЛИЧНЫЕ СВОЙСТВА ПОЛЮСОВ БАТАРЕИ, поставив вопрос: «определить направление движения гальвани-вольтовской жидкости».
В 1804 году Петров издал свой третий труд, «Новые электрические опыты», посвященный исследованию электричества от трения. Все указанные работы поставили Петрова в ряд ВЫДАЮЩИХСЯ РУССКИХ УЧЁНЫХ XIX века.
В 1803 году он был избран корреспондентом Академии Наук, а в 1807 году, по предложению академика Л. Ю. Крафта, избран членом академии (его преемником в 1834 году был назначен Э. Х. Ленц). Многочисленные физические, химические и метеорологические исследования Петрова опубликованы в изданиях Петербургской Академии Наук. Под редакцией Петрова в 1807 году издан перевод учебника физики Шрадера («Начальные основания физики для употребления в гимназиях»). Этим учебником пользовались до начала 1830-х годов. По отзывам современников, Петров был ПРЕКРАСНЫМ лектором  и ОДАРЁННЫМ руководителем.
Академик Василий Владимирович Петров ОДИН ИЗ ПЕРВЫХ интересовался физическими свойствами СНЕГА. Ему принадлежит открытие возгонки, или сублимации, снега и формулировка экспериментальных законов сублимации снега и льда. В Японии, почти одновременно с В. В. Петровым физическими свойствами снега заинтересовался Дой-Тошицура, выполнивший очень много скрупулезно строгих зарисовок снежных кристаллов под микроскопом. Там же, в Японии, физик-ядерщик Укихиро Накайя изучил зависимость разнообразия снежинок разных форм от температуры и относительной влажности, и создал классификацию снежинок, которая легла в основу международной классификации, опубликованной в 1954 г.
Наряду с преподаванием в медико-хирургической академии В. В. Петров много лет читал физику и математику в Академии художеств и во Втором кадетском корпусе, а также (с 1831) в Технологическом институте. Прослужив в медико хирургической академии 40 лет, Петров «сверх всякого чаяния» был в феврале 1833 года уволен с пенсией 5000 рублей (2,5 млн рублей в ценах 2017 года) в год.

Память
После смерти учёного Конференция Академии, памятуя его многолетнюю преподавательскую деятельность и учёные заслуги, выразила желание почтить его память установкой надгробного памятника. НО ЭТО РЕШЕНИЕ БЫЛО ЗАБЫТО.
Только в 1892 году, при обустройстве Императорской военно-медицинской академией центрального электромашинного здания для электрического освещения Конференция с Высочайшего соизволения посвятила все сооружение электрического устройства памяти Петрова и установила по этому случаю в МАШИННОМ ЗАЛЕ особую мраморную доску с соответственной надписью....
Центральная площадь города Обояни, родины В. В. Петрова, носит его имя..... и всё.....

***-соответствующая таблица в иллюстрации