Orbita . U Z

Ilm-fan fazosi uzra

  • Shrift o'lchamini kattalashtirish
  • Odatiy shrift o'lchami
  • Shrift o'lchamini kichiklashtirish
Bosh sahifa Ixtirolar va kashfiyotlar tarixi Ixtirolar Quyma po‘lat - Қуйма пўлат

Quyma po‘lat - Қуйма пўлат

E-mail Chop etish PDF
Maqola Reytingi: / 5
Juda yomon!A'lo! 
Maqola mundarijasi
Quyma po‘lat
Мақолани кирилл алифбосида ўқинг
Hamma sahifa
Қуйма пўлат

Темир металлургияси тарихида, бутун башарият сивилизациясига катта таъсир ўтказган учта инқилобий бурилишлар юз берган. Улардан биринчиси жуда қадим замонларда, рудадан темирни ажратиб олишни ва унга термик ишлов беришни йўлга қўйилган махсус горн печларининг ўйлаб топилиши бўлган бўлса, иккинчиси ўрта асрларда ўзлаштирилган темир ва чўянни ўзаро қайта ишлаш жараёни бўлган. Учинчи инқилобий бурилиш эса XIX-асрнинг иккинчи ярмига тегишли бўлиб, у қуйма пўлатнинг ялпи ишлаб чиқарила бошлаши билан боғлиқ.

Ҳамма замонларда ҳам пўлатга доимий кучли талаб мавжуд бўлган. Чунки, ушбу металл турли деталлар, қурол-аслаҳа ва асбоб-ускуналар, ҳамда, машиналар ясаш учун зарур бўлган даражадаги пишиқлик, мустаҳкамлик ва қаттиқликка эга. Лекин, металлдан пўлат буюм ёки ускуна ясашдан аввал, унга бир қатор машаққатли технологик жараёнлар орқали ишлов бериш зарур бўлган. Аввалига, рудадан чўян эритиб олишган. Кейин эса чўяндан соф юмшоқ темир тикланган. Кейин эса, темир кртитсасига узоқ вақт мобайнида болғалаб ишлов бериш йўли билан, пўлат буюм ёки детал тайёрланган. Ушбу жараён пўлат маҳсулотлари тайёрлашдаги энг нозик ва кўп меҳнат талаб қиладиган, узоқ вақт оладиган жараён бўлган. Устига-устак, жараён якунида ҳар доим ҳам кўзланган муддаога эришилмаган. Ушбу омилларнинг барчаси бирлашиб, пўлатнинг таннархи жуда қиммат бўлишига сабаб бўлган.

XIX-аср ўрталарига келиб, бутун жаҳон бўйлаб саноат ва транспорт тармоқларининг кенг тараққий эта бошлаши натижасида, пўлатга бўлган талаб кескин ортиб кетди. Пўлатни кенг миқёсда ва кўп миқдорларда ишлаб чиқарилишини йўлга қўйиш зарур эди. Бироқ, ҳатто талабга мувофиқ миқдорда ишлаб чиқариш уддаланган тақдирда ҳам, энг катта муаммо – пўлатнинг жуда қиммат эканлигини ҳал қилиш зарур бўларди. Чунки, юмшоқ темирга болғалаб қўлда, ёки, механик ишлов бериш йўли билан пўлат буюм тайёрлашни шунчаки арзонлаштиришнинг имкони бўлмаган. Бу ўринда, қиммат нарх ҳосил бўлишидаги энг катта омил – ишчи кучи ва энергия сарфининг жуда кўплиги бўлган.

Албатта, кун сайин ўсиб бораётган талаб юзасидан ўша пайтнинг энг илғор муҳандис-металлурглари ва олимлари жиддий бош қотира бошлашган. Улар орасида муаммога энг яхши ечим бўладиган ғояни инглиз муҳандиси ва ихтирочиси Генри Бессемер (1813-1898) таклиф этган эди. Унинг ғоясига кўра, пўлат буюм ёки детал ясаш учун, темирнинг барча хоссаларига эга бўлган металлни суюқ ҳолатда олиш ва кейин уни махсус қолиплар воситасида керакли шаклда қуйиш усули - арзон пўлат олишнинг энг мақбул йўли бўлиши керак эди. Албатта, ғоя ажойиб. Лекин, уни амалда уддалаш ва ҳақиқатан ҳам арзон пўлат олиш учун яна бир неча ўн йиллар ва кўплаб металлург мутахассисларнинг машаққатли меҳнати сингиши талаб этилди. Бессемернинг мазкур ғоясини амалга ошиши йўлида бир неча муҳим кашфиётлар ҳам амалга оширилди ва уларнинг ҳаммаси металлургия тарихида муҳим ўрин тутган кашфиётларга айланди.

Genri Bessemer (1813-1898)

XVIII-аср охирларига қадар чўянни юмшоқ темирга айлантириш фақат критса горнларида амалга оширилар эди. Лекин, бу усулда олинган металл бир жинсли бўлмай, балки, таркибида муайян бошқа аралашмалар билан чиқарди. Боз устига, бундай металлнинг баъзи жойлари юмшоқ темирга, баъзи жойлари чўянга ва яна айрим қисмлари пўлатга ўхшаш бўлиб, ундан ясалган буюмнинг қай даражада пишиқ чиқиши – ишлов бериш технологиясидан кўра, кўпроқ лотереядаги омадга ўхшаган. Жараённинг ўзи эса кўп куч ва вақт оладиган қийин меҳнатдан иборат бўлган. Бу йўл билан металл олишда кўмирнинг ҳам энг аъло сифатлисини танлаш зарур бўлар эди. Чунки, кўмир ва ишлов берилаётган темир тўғридан-тўғри ўзаро контактда бўлади. Бу эса, кўмир таркибидаги аралашмаларнинг темирга ўтиб қолиши хавфини келтириб чиқаради. Мазкур жараёндаги кўмир сарфининг ўзи ҳам жуда катта бўлган. 1 кг темирни тиклаш учун ўртача 4 кг кўмир сарфланган. Ҳатто энг катта горнларда ҳам 24 соат узлуксиз иш эвазига кўпи билан 400 кг темир олиш мумкин эди холос. Ваҳоланки, бозор ва истеъмол талаби бундан чандон марталаб юқори бўлган. Бундай катта миқдордаги талабни қондириш учун эса, чўянни қайта ишлашнинг янада мукаммалроқ, арзон ва тез бажариладиган усулини ўйлаб топиш зарур эди.

Ушбу йўлдаги дастлабки катта қадамни 1784-йилда инглиз металлурги Корт томонидан қўйилди. Пудлинг жараёни деб аталган махсус усул ва печ ёрдамида, у чўянни қайта ишлаш жараёнини сезиларли тезлатган эди.

Пудлинг печининг ишлаш тамойили қуйидагича бўлган: ўчоқда ёқилғи ёқилган. Ёниш маҳсулотлари тоштуйнук орқали печнинг ишчи майдонига келиб тушган. Бу ерда аввалдан юкланган темир чиқиндилари ва чўян тайёр турган. Аланга таъсирида темир чиқиндилари хамирга ўхшаш ҳолатга ўтган ва қисман эриган. Ҳарорат ортиши билан чўян эрий бошлаган ва унинг аралашмалари чиқиндилар таркибида аввалдан мавжуд кислород эвазига куйиб кета бошлаган. Шу тарзда, чўян углероддан мосуво бўлган. Яъни, у дағал темир критсасига айланган. Пудлинг печининг одатий критса горн печидан энг муҳим афзаллиги шунда эдики, пудлинг печида исталган ёнувчи нарсани ёқилғи сифатида ишлатса бўларди. Шу жумладан, пудлинг печларида арзон ва тозаланмаган оддий тошкўмирдан ҳам кенг фойдаланиш мумкин эди. Пудлинг печларидан фойдаланиш амалиёти темир хом-ашёсининг таннархи сезиларли пасайишига олиб келди. Боз устига, Корт лойиҳаланган бундай пудлинг печларига атайлаб ҳаво пуфлаб туриш шарт эмасди. Ҳаво етказиб турилиши ва тутуннинг тезкор яхши сўрилиши – баланд чиқарилган узун қувурлар эвазига таъминланган. Бу жиҳати билан, пудлинг печлари тез орада горнларни четга суриб қўйди ва бутун дунёда кенг қўлланила бошлади. Бироқ, бундай печларнинг камчилик тарафи шунда эдики, уларда қайта ишланаётган чўяннинг фақат юза қисмигагина ҳаво етиб келиб таъсир қилар эди холос. Темирнинг чўяндан мукаммал тикланиши ва сифатли пўлат олиниши учун эса, ҳаво чўянга бир меъёрда ва тенг тақсимланган тарзда етиб келиши керак бўлган. Шу сабабли, пудлинг печларида даврий равишда печ оғзини очиб, ишлов берилаётган чўян массасини аралаштириб туриш шарт бўлган. Бу эса ўта оғир ва кўп куч талаб қиладиган қўл меҳнати эвазига бажарилар эди. Ишчи кучи миқдори ва имкониятларни ҳисобга олган ҳолда, печнинг қувватини ҳам шунга мослаб ясашга тўғри келарди ва бу эса, печ имкониятларини сезиларли чеклаб қўярди. Бироқ, шундай бўлсада, Кортнинг пудлинг печлари ўз даври учун муносиб ечим сифатида, дунё бўйлаб унча-мунча пўлат миқдорини етказиб берди ва деярли ярим аср мобайнида инсониятга хизмат қилди.

Лекин, XIX-асрнинг 40-йилларига келибоқ, энди пудлинг печлари ҳам тобора ортиб бораётган талабни қондиришга улгурмай қолди. Кун сайин ўсиб бораётган талабни қондириш учун борган сари кўпроқ пудлинг печлари қуришга тўғри келарди ва бу эса, ишлаб чиқаришни мураккаблаштириб, нархнинг ошишига сабаб бўларди. Эндиликда, ўша замоннинг энг кучли муҳандислари қандай қилиб пудлинг печларининг самарадорлигини ошириш устида ишлай бошладилар. Масалага ўзгача ёндошув билан муаммоларга энг яхши ечим топа олган дастлабки металлург – инглиз муҳандиси Бессемер бўлди.

Металлургия соҳасига қадам қўйишдан аввал, Бессемер кўп йиллар давомида артиллерия қуроллари ва снарядларини тайёрлаш билан шуғулланган эди. Шу нуқтаи назардан, Бессемернинг юқори сифатли қуйма пўлат олиш технологияси устида иш бошлашига сабаб ҳам, қувурларининг чидамлилиги юқори бўлган тўпларни тайёрлашган қаратилган эди. У чўянни қуйиш жараёнини жуда кўп марта кузатгач, темирнинг ўта пишиқ бўлиб қотиши ҳаммадан яхши ва тез содир бўладиган жараён бу – ҳаво пуфлаб туриладиган қувурларни қуйиш жараёни эканини аниқлади. Айнан шу ҳолат Бессемерда эриган чўянга кучли ҳаво оқими пуфлаш ёрдамида юқори сифатли пўлат олиш мумкинлиги ҳақидаги фикр уйғотди. Бессемер ўзининг бу борадаги илк тажрибаларини горн печида кокс билан қизитилган ёпиқ тиглда бажарган. Тажриба натижалари эса кутилганидан ҳам аъло бўлиб чиқди. Бир соатга яқин кучли ҳаво оқими билан пуфлаш орқали, Бессемер оддий эриган чўяндан жуда юқори сифатли пўлат олишнинг уддасидан чиқди. Боз устига, унинг кейинги тажрибалари шуни кўрсатиб бердики, металлургик жараёнга иссиқликни ташқаридан (бошқа манбалардан) узатишга асло ҳожат йўқ экан. Гап шундаки, чўян ўз таркибидаги марганетс, углерод, кремний ва ҳо казо аралашмалар кўринишида ўз ички ёқилғи моддасига эга бўлиб, улар ҳар бир тонна чўянда ўртача 45 кг миқдоргача бўлади. Айнан ушбу моддаларнинг ёниши эвазига, чўяннинг эриш ҳарорати анча ортади ва натижада суюқ ҳолатдаги пўлат олиш имкони юзага келади.

1856-йилда Бессемер ўзи ихтиро қилган конвертер қурилмани мутахассисларга оммавий намойиш қилди. Унинг конвертери унчалик баланд бўлмаган печдан иборат бўлиб, тепасидан тутун ва газларни чиқариб ташлаш учун туйнук-мўрига эга бўлган. Печнинг ён тарафидан чўянни солиш учун яна бир туйнук қилинган. Тайёр суюқ қуйма пўлатни печнинг пастки қисмига қилинган махсус туйнукдан қуйиб олишган. Печ ишлаётган пайтда бу туйнукни лой билан суваб қўйилган. Конвертер қўзғалмас кўринишда бўлган. Унга чўян солишдан аввалроқ ҳаво ҳайдашни бошлаш керак эди. Ҳаво ҳайдовчи қувурлар (фурмлар) печнинг ёнига жойлаштирилган. Агар ҳаво ҳайдашни аввалроқ бошламаса, унда солинган чўян эриш жараёнида фурмларни ёпиб қўйиши мумкин эди. Айнан шу сабабга кўра ҳам, эриб турган суюқ пўлатни қуйиб олишдан аввал, фурмларни эртароқ чиқариб олиш зарур бўлган. Шунга қарамай бир цикл маҳсулот олиш даври узоғи билан 20 дақиқани ташкил этган. Лекин, жараёнда жуда хушёр бўлиш ва тезкор ишлаш талаб этилган. Чунки, вақтни чўзиб юборилса, ёки, эрта тугатиб қўйилса, маҳсулот нобоп бўлиб чиқар ва яроқсиз металлга айланарди. Шу каби айрим ноқулайликларни эътиборга олиб, Бессемер печни янада мукаммаллаштиришга қарор қилди ва кўп ўтмай, у айланувчан печли қуйма пўлат дастгоҳини тайёрлаб, намойиш этди. Унинг айланувчан печли конвертерига 1860-йилда ҳукумат махсус патент берган.

Бессемер усули металлургия соҳасида ҳақиқий оламшумул инқилоб бўлган. Унинг конвертери ўша замон учун ақл бовар қилмас қандайдир 8-10 дақиқа ичида 10-15 тонна чўянни юмшоқ темир ёки, юқори сифатли пўлатга айлантириб берарди. Авваллари уста темирчилар худди шу миқдорда пўлат олиш учун пудлинг печларида бир неча кунлаб узлуксиз ишлашлари, ёки, горн печларида бир неча ойлаб тер тўкишлари зарур бўларди. Бу эса, янгича усулда пўлат қуйиш усулини ихтиро қилган Бессемерга оламшумул шуҳрат келтирди.

Бироқ, тез орада Бессемер усулининг инжиқликлари ва камчиликлари ҳам маълум бўла бошлади. Бессемер конвертерларининг тажриба намуналари асосида саноат учун махсус конвертерлар ишлаб чиқарила бошлагач, саноат конвертерларида олинаётган пўлатнинг сифати тажриба-синов конвертерлари, ёки, лабораторияда ўрнатилган Бессемер конвертерларида олинган пўлатникидан анча паст сифатли бўлиб чиқди. Бу муаммонинг ечими устида Бессемер нақ икки йил бош қотиришга тўғри келди. Конвертер ва печ ичида у калла суқмаган мурват қолмади ҳисоб. Охири, Бессемерга кимёгарлар ёрдамга келишди. Маълум бўлишича муаммо конвертер конструкцияси ёки қуйиш усулида эмас, балки темир рудасининг кимёвий таркибида экан. Бессемер ўзининг тажриба-синов ишларида қўллаган чўян таркибида фосфор элементи жуда кам миқдорда бўлган. Саноат миқёсида пўлат эритиш учун Англиянинг турли конларидан олиб келинган темир рудасида эса фосфор ва шунингдек, олтингугурт миқдори анча баланд бўлган экан. Ушбу элементлар чўянни эритиш жараёнида ёнмаган ва кейинчалик, эриган пўлат таркибига аралашиб, унинг сифатини кескин пасайишига олиб келган. Шу сабабли, эндиликда металлурглар олдида, чўянни эритишдан аввал унинг таркибидан олтингугурт ва фосфорни ажратиб олиш муаммоси ҳам юзага келди. Боз устига, Бессемер конвертерларининг таннархи ҳам жуда қиммат бўлиб, уни амалиётга жорий қилишда молиявий қийинчиликларга сабаб бўлар эди. Шу каби омиллар эвазига, Бессемер ўзининг қойилмақом ихтиросига патент олганидан қарийб 15 йил ўтиб ҳам, Англияда ҳали ҳануз пудлинг печларида пўлат тайёрлаш асосий усул бўлиб қолаверди. Бессемер конвертерлари эса Англиядан кўра, Германия ва АҚШда кўпроқ тарқалди ва саноатга тадбиқ этилди.

Ўша замонларнинг ўзида, Бессемер усулига бемалол рақобат қила оладиган яна бир юқори сифатли қуйма пўлат тайёрлаш технологияси пайдо бўлди. Уни металлурглар ҳозирда ҳам «мартен усули» деб номлашади. Мартен усулида чўянни темир ломи билан биргаликда махсус регенератив печда эритилади. Аслида мартен печини 1861-йилда олмон муҳандислари Фридрих ва Вилгелм Сименслар ихтиро қилишган бўлиб, лекин улар бу печни шиша қуйиш ва ойналар тайёрлаш технологияси учун мўлжаллаб лойиҳалашган эди. Бироқ, бу турдаги печлар, шишасозликдан кўра, металлургия учун кўпроқ боп бўлиб чиқди. Печ «регенератив» дейилишига сабаб, унинг таркибида газ ишлаб чиқарувчи генераторлар, ҳамда, иссиқлик қайта айлантирувчи регенераторларга таяниб ишлаган. Ушбу газлар ва уларнинг иссиқлик энергияси воситасида ҳаво ва қуйиш қисми кучли қиздирилган. Генератор ва регенератор бир-бири билан махсус каналлар тизими орқали туташтирилган бўлиб, бу каналларда қизиган ҳаво ва ёниш маҳсулотлари айланган. Тутунни атмосферага чиқариб ташлаш учун эса баландлиги 40 метр келадиган мўри қувур ўрнатилган. Махсус йўлга қўйилган иссиқлик алмашинуви жараёни натижасида печ ичида ҳарорат 1600 даражагача етиб борган, яъни, ҳарорат тоза, углеродсиз темирнинг эриш ҳароратидан баланд бўлган. Бу каби, ўта юқори ҳароратли печларнинг ихтиро қилиниши металлургия соҳасида катта истиқболларни очиб берди. Шуни ҳам айтиб ўтиш керакки, XIX-асрнинг иккинчи ярмига келиб, жаҳондаги барча йирик металлургия корхоналарида улкан миқдорлардаги қийин эрувчан темир ломи йиғилиб қолган эди. Корхоналар уларни ташлаб юборишга ҳам кўзи қиймас, лекин, ундан қандай фойдаланишни ҳам билишмас эди. Франциялик ота-ўғил муҳандислар Эмил ва Пер Мартенлар ўша темир ломларини регенератив печларда эритиб кўришди. Натижада, Сименслар шиша учун ихтиро қилган печ аслида худди айнан пўлат қуйиш учун яратилгандек бўлиб чиқди. 1864-йилдан эътиборан эса, Мартенлар ва Сименслар оиласи яқин ҳамкорлик ўрнатди ва Сирейл шаҳридаги заводда, мартен печи қўллаган ҳолда катта миқдорда пўлат қуйиш имконини берувчи корхонани ишга туширишди. Бутун дунёга арзон ва юқори сифатли пўлат етказиб бериш усули айнан шу тариқа ибтидо олди.

Мартен печлари Бессемер конвертерларидан кўра анча арзон ва қулай эди. Шу сабабли, мартен печларининг оммалашиши жуда тез рўй берди. Бироқ, мартен печида ҳам, таркибида олтингугурт ва фосфор кўп бўлган рудадан яхши пўлат олишнинг имкони бўлмади. Бу масалани ҳал қилиш учун эса, кимёгарлар ва металлургларнинг биргаликдаги 15 йиллик изланишлари талаб этилди. Ваниҳоят, 1878-йилда инглиз кимёгари Сидней Томас, агар эритиш вақтида жараёнга 10-15% миқдорда оҳак қўшилса, фосфорни ўзига мустаҳкам бириктириб оладиган чиқинди моддалар ҳосил бўлишини аниқлади. Натижада, аввалига чўян таркибидан ажралиб чиққан фосфор бошқа моддалар билан мустаҳкам бирикиб қолган ва кейинчалик юқори ҳарорат таъсирида ёниб кетган. Чўян эса юқори сифатли пўлатга айланган. Томаснинг ушбу ихтиросининг аҳамияти ҳам металлургия учун жуда катта бўлди. Унинг натижасида, Европа рудаларида қалашиб ётган ва таркибида фосфор кўп бўлган рудаларни ҳам қайта ишлаб, олий сифатли пўлат олиш имкони вужудга келди.

Умуман олганда, Бессемер ва мартен усулларида пўлат қуйиш технологияси одамзотга чекланмаган миқдорларда пўлат олиш имконини берди. Қуйма пўлат бутун дунё бўйлаб жуда тезкорлик билан ўз ўрнига эга бўлди ва XIX-асрнинг 70-йилларидан бошлаб, энди темирнинг ўрнини айнан юқори сифатли пўлат эгаллай бошлади. Мартен усули билан пўлат олиш йўлга қўйилган дастлабки 5 йилликнинг ўзида эса, жаҳонда пўлат ишлаб чиқариш кўлами 60% дан зиёдга ортган.


Бизни ижтимоий тармоқларда ҳам кузатиб боринг:

Фейсбукда: https://www.facebook.com/Orbita.Uz/

Твиттерда: @OrbitaUz

Google+ : https://plus.google.com/104225891102513041205/posts/

Телеграмдаги каналимиз: https://telegram.me/OrbitaUz



Yangilаndi: 04.08.2017 12:37  
Maqola yoqdimi? Do'stlaringizga ham tavsiya qiling:

Mulohaza bildiring:


Mahfiy kod
Yangilash

Banner

Ixtiro va Kashfiyotlar

Orbita.Uz infotekasi

Milliy bayramlarimiz

Yaqin kunlardagi rasmiy bayramlar, kasb bayramlari, muhim tarixiy va xalqaro sanalar.

26 - Iyun - Iyd al-Fitr - Ramazon hayiti Dam olish kuni) (oy chiqishiga qarab bir kunga o'zgarishi mumkin)


1 - Sentyabr - Mustaqillik kuni. (Dam olish kuni)


2 - Sentyabr - Iyd al-Adho - Qurbon Hayiti . (Dam olish kuni) (oy chiqishiga qarab bir kunga o'zgarishi mumkin)

O'zbekiston shaharlari ob-havo ma'lumotlari

Orbita.Uz do'stlari:

Ziyo istagan qalblar uchun:

O'zbek tilidagi eng katta elektron kutubxona!

​Ўзбекча va o'zbekcha o'zaro transkripsiya!
O'zbekcha va ўзбекча ўзаро транскрипция!

Bizning statistika


Orbital latifalar :) :)

СмешноУлыбаюсьПодмигиваю

Tezkor tayyorlanadian lapsha taomlar ishlab chiqaruvchisi kimyo bo’yicha Nobel mukofotiga tavsiya etildi. Uning masalliqlarida, ilgari fanga noma’lum bo'lgan kimyoviy elementlar aniqlandi....


Birliklar Konvertori

Birlik / Kattalik turini tanlang:
Qiymatni kiriting:

Natijaviy qiymat:

© Orbita.uz

Kontent statistikasi

Foydalanuvchilar soni : 374
Kiritilgan mаqolalar soni : 761
O'qilgan sahifalar soni : 2498059

Tafakkur durdonalari

Dunyoda ilmdan o'zga najot yo'q va bo'lmagay! (Imom Buxoriy)