Wytop żelaza w Prehistorii

[sowa]

Jakieś 10-15 lat temu udało się uzyskać typowo dymarkową "gombkę". Jak? Chłopina poszedł na piwo, a jak przyszedł to już było. Od tego czasu, po oddaniu do AGH, czeka się na wynik ekspertyzy....

To "profesory" mają dużoooooo materiału do napisania bardzooooo mądrych artykułów. A ile wódki można wypić przy uczonych dyskusjach ........

Nie czytałam całej dyskusji, bo za bardzo skomplikowane to dla mnie jest. Gdzieś mi kucie na zimno się przewinęło. Czystko laicko napisze, to co wiem- ponoć kuto na zimno, ale trzeba było to co jakiś czas do żaru wkładać-struktury molekularne zmieniać, czy jakoś tak..... Bo skuwanie, to chyba już insza sprawa...

Tak trzeba zrekrystalizować stal.

[puella]

Z tego, co się orientuję, to jest jedyny raz, kiedy wyszło takie cusik, jak diełano w czasach dawnych.. No chyba, że na przestrzeni 1,5 roku coś się zmieniło..

"Tak trzeba zrekrystalizować stal. "

Skoro kuto na zimno, to ja się tylko grzecznie pytam, o co cała ta pyskówka "kuciowa"? :P

btw.

sowa, bez wódki dyskusje naukowe zamieniają się w pseudo- wena ponosi przy sprzyjających warunkach....i jakich odkryć nowatorskich dokonać można.... (gorzej z udowodnieniem )

[Tomasz N]

Widzę że są emocje, niepotrzebne bo ni o centymetr nie przybliżające do właściwych odpowiedzi.

Sowo. Musisz zapomnieć o procesie wielkopiecowym, który tu co chwilę przywołujesz, bo dla dawnego hutnika doprowadzenie do niego w piecu – dymarce było klęską i to dotkliwą, bo dla niego surówka to był bezwartościowy odpad.

Poza tym jedyne co z procesu wielkopiecowego można w tym temacie przywołać to redukcja pośrednia w górnej części pieca.

Co do temperatur.

Straty ciepła związane są z powierzchnią pieca (pomijając inne zjawiska od dyfuzji), ilość wytwarzanego ciepła z jego objętością. Zatem przy powiększaniu pieca (zmianie skali) pierwsze zmieniają się z drugą potęgą, drugie rosną szybciej, bo z trzecią. Stąd maksymalna temperatura którą można „wycisnąć” z pieca rośnie z zwiększaniem jego wymiarów ( bo straty rosną też z temperaturą).

Zatem wielki piec już z samej nazwy ma je wyższe od dymarki i z faktu, że w wielkim piecu osiągano 1700 st. C wcale nie wynika, że w dymarce były temperatury podobnego rzędu.

Nawet więcej. Dlatego piece – dymarki były małe, by temperatur sprzyjających powstawaniu surówki nie osiągać!

Bo jak można przeczytać w literaturze istotą procesu dymarkowego (nie wielkopiecowego) jest zimna redukcja rudy żelaza czadem. „Zimna” umownie, bo poniżej 1000 st. C czyli mniejszej od 1300 – 1500 st. C.

Gorący czad czyli tlenek węgla CO ma tak dużą dążność do przejścia do CO2, że wyszarpie brakujący tlen nawet z wody. Oddziałując na rudę tlenkową podobno potrafi zrobić to nawet w temperaturze 600 st. C.

Ale to jest pozornie istota procesu dymarkowego, bo nikt nie potrafi odpowiedzieć jak uzyskać podczas tego procesu duże polikryształy żelaza.

Bo standardowo wychodzi żelazo w proszku, nijak nie nadające się na kowadło.

Więc Puella ma tu rację i stąd Cię Sowo męczę.

Pytanie brzmi: Jak dostać duże polikryształy żelaza w temperaturach ok 1000 st. C ?

Edytowane 26 Wrzesień 2009 przez Tomasz N

[sowa]

Skoro kuto na zimno, to ja się tylko grzecznie pytam, o co cała ta pyskówka "kuciowa"?

Proces polegał na tym, że bryłę czegoś tam pododnego do żelaza nagrzewano, kuto. A jak wystygło, tak że się nie dało już kuć, to znowu grzano i tak w kółko, aż osiągnięto zamierzony cel.

Sorry, ale na zimno to młotkiem ręcznym jak uderzysz bryłę czegoś tam wyjętego z dymarki to nie wiem czy zostanie na tym jakiś ślad.

[sowa]

Tomasz N:

Po raz kolejny piszę, że z dymarki otrzymuje się bryłę żelaza gąbczastego.

Jest to jeden kawałek, a nie proszek.

Napewno nie był to monokryształ.

Jedyny sposób dalszej obróbki tej bryły było:

- nagrzewanie;

- kucie;

- nagrzewanie

- kucie

i tak aż do zgrzania wszystkich porów w bryle i wyprowadzenia zanieczyszczeń z bryły na powierzchnię.

Otrzymane w tym procesie "coś" było z dużym przybliżeniem dzisiejszą stalą niskowęglową.

Otrzymany kawałek "stali" był napewno polikryształem.

Przez dalszą obróbkę można mu było nadać kształt i własności takie jakie miał mieć wyrób docelowy, np. gwóźdź, klinga miecza.

Co do procesu w dymarce to masz pełną rację że podatawą procesu jest zimna redukcja rudy żelaza czadem.

Po raz kolejny napiszę:

Po rozbiciu dymarki na jej dnie znajdowała się gruda żelaza gąbczastego, która napewno nie była monokryształem!

[Tomasz N]

Sowa napisał:

Napewno nie był to monokryształ.

Sowo, gdzie ja piszę o monokrysztale ?

Jest to jeden kawałek, a nie proszek.

Akurat nieprawda. Wszystko zależy od warunków redukcji. Żelazo gąbczaste w postaci „kukiełek”, jak to wtedy nazywano czy „gąbki”, jest ewenementem.

"Normalnie" atomy czystego żelaza z racji temperatury topnienia 1500 st, C w niższej temperaturze po pozbyciu się tlenu zaraz krzepną w ciało stałe i nie są w stanie "skleić" się w dużą kroplę, nitkę, czy gąbkę. Musi istnieć jakieś medium pośrednie, w którym mogą jako zarodki obrastać kolejnymi warstwami atomów żelaza, aż do powstania dużych polikryształów. Wiesz jakie to medium ?

Bo właśnie jak im się parę tysięcy lat temu udało stworzyć powtarzalne warunki tworzenia dużych polikryształów żelaza (co do tego widzę, że jesteśmy zgodni) jest głównym problemem odtworzenia dawnego procesu dymarskiego.

Co do proszku. Przeczytaj sobie to zgłoszenie patentowe tyczące żelaza gąbczastego i podaj swe uwagi.

http://pubserv.uprp.pl/PublicationServer/g...00029781_B1_PDF

Po rozbiciu dymarki na jej dnie znajdowała się gruda żelaza gąbczastego,

Co do tego „na dnie” to nie jest takie pewne. Według niektórych na dnie był żużel, „kukiełki” zostawały wyżej.

Edytowane 26 Wrzesień 2009 przez Tomasz N

[sowa]

Sowo, gdzie ja piszę o monokrysztale ?

Jak nie momokryształ to musi to być polikryształ. Innej możliwości nie ma.

Akurat nieprawda. Wszystko zależy od warunków redukcji. Żelazo gąbczaste w postaci „kukiełek”, jak to wtedy nazywano czy „gąbki”, jest ewenementem.

"Normalnie" atomy czystego żelaza z racji temperatury topnienia 1500 st, C w niższej temperaturze po pozbyciu się tlenu zaraz krzepną w ciało stałe i nie są w stanie "skleić" się w dużą kroplę, nitkę, czy gąbkę. Musi istnieć jakieś medium pośrednie, w którym mogą jako zarodki obrastać kolejnymi warstwami atomów żelaza, aż do powstania dużych polikryształów. Wiesz jakie to medium ?

Tu się niezgodzę. To w jaki sposób odlewa się dzisiaj wlewki stalowe o wadze nawet 30 ton? Gdyby atomy Fe nie "kleiły" się to po wyjęciu wlewka z wlewnicy, poprostu rozsypałby się.

W przypadku wlewków najpierw krzepnie warstwa przy wlewnicy Jest drobnoziarnista struktura. Później stal krzepnie do wewnątrz wlewnicy w postaci dendrytów (coś o kształcie choinki). Jako ostanie krzepną zanieczyszczenia w rdzeniu wlewka. Ewentualnie jeśli stosuje się zasypkę na górze wlewka która powoduje, że ta część wlewka krzepnie jako ostatnia i w niej znajdują się wszystkie zanieczyszczenia.

Co do "medium" w dymarkach to był to żużel składający się z różnych związków chemicznych.

Co do proszku. Przeczytaj sobie to zgłoszenie patentowe tyczące żelaza gąbczastego i podaj swe uwagi.

http://pubserv.uprp.pl/PublicationServer/g...00029781_B1_PDF

Są obecnie różne metody redukcji żelaza z rudy bez udziału procesu wielkopiecowego. Japończycy kiedyś ;prowadzili próby z redukcją rud wodorem, ale niewiem czym to się skończyło. Szwedzi redukcją bezpośrednią uzyskują proszek żelaza do produkcji spieków. Ale oni mają magnetyt (Fe3O4) o zawarttości Fe ok. 70%.

Co do tego „na dnie” to nie jest takie pewne. Według niektórych na dnie był żużel, „kukiełki” zostawały wyżej.

Żużel był na samym spodaie dmarki w zagłębieniu. Po rozbiciu dymarki i wyciągnięciu bryły żelaza, kloce żużla pozostawały w ziemi. To co dzisiaj znajduje się na miejscu dymarek to są właśnie kloce żużla.

Technologia wytopu w dymarkach (w dużym uproszczeniu):

http://welniaczki.nazwa.pl/Wolow_eu-Dymark...2&Itemid=29

Edytowane 26 Wrzesień 2009 przez sowa

[Tomasz N]

Sowa napisał:

Tu się niezgodzę. To w jaki sposób odlewa się dzisiaj wlewki stalowe o wadze nawet 30 ton? Gdyby atomy Fe nie "kleiły" się to po wyjęciu wlewka z wlewnicy, poprostu rozsypałby się.

A jaką temperaturę ma żelazo (a raczej stal zlewna) przy produkcji takiego wlewka? chyba około 1500 st C, a my tu operujemy w niższym zakresie temperatur.

Jakby to wytłumaczyć inaczej. Woda w rzece może zimą zamarznąć w wielotonową krę, ale z tego wcale nie wynika, że nie może powstać pylasty szron czy śnieg.

Poza tym jak sam piszesz:

Szwedzi redukcją bezpośrednią uzyskują proszek żelaza do produkcji spieków.

Bezpośrednią czy pośrednią ?

Idźmy dalej.

Co do "medium" w dymarkach, to był to żużel składający się z różnych związków chemicznych.

Z tym się zgodzę (raczej nie siarka). Ale jest pytanie jak ?

Czy wiesz jakie są minimalne temperatury topienia rudy czy żużla ? Również po uwzględnieniu dodatku topników.

Edytowane 27 Wrzesień 2009 przez Tomasz N

[Tomasz N]

Jako,że temat wymiękł, niesłusznie, bo istotą wytopu jest, by nie wymiękało, pozwoliłem sobie na dłuższy tekst w dziale Nasza twórczość H.

[atrix]

Poczytać prosze , chyba wszystko w temacie . Link - http://rudyrysie.w.interia.pl/rudadarn.htm

[sowa]

Coś co powoduje, że atomy żelaza, stali się "kleją" do siebie jest wiązanie międzymetaliczne. Jeśli jesteś zainteresowany tym tematem do zapraszam do lektury podręczników do metaloznawstwa. Jest to temat za obszerny i nie chce mię przepisywać po kilka stron tekstu.

Poza tym jak sam piszesz:

Szwedzi redukcją bezpośrednią uzyskują proszek żelaza do produkcji spieków.

Bezpośrednią czy pośrednią ?

Bespośrednią bo bez użycia wielkiego pieca. Uzyskanie żelaza gąbczastego jest dopiero pierwszą operacją do uzyskania proszku stalowego.

Idźmy dalej.

Co do "medium" w dymarkach, to był to żużel składający się z różnych związków chemicznych.

Z tym się zgodzę (raczej nie siarka). Ale jest pytanie jak ?

Czy wiesz jakie są minimalne temperatury topienia rudy czy żużla ? Również po uwzględnieniu dodatku topników.

Skład żużla zależał od tego co się włożyło do dymarki. Zależał głównie od zanieczyszczeń jakie były w rudach żelaza.

Napewno w żużlu była kupa różnych związków siarki, krzemu, itp.

[Tomasz N]

Moje zapytanie tyczące rodzaju redukcji miało na celu jedynie ujednolicenie stosowanych pojęć. Bo dotychczas w tym temacie pojęcie redukcji bezpośredniej nie było związane z wielkim piecem, lecz z sposobem redukowania rudy przez węgiel. Bezpośrednia to odbieranie tlenu rudzie przez węgiel atomowy, pośrednia przez węgiel częściowo utleniony (czad).

Rozróżnienie w wielkim piecu, czy poza nim nie jest bowiem w tym zakresie miarodajne, gdyż w wielkim piecu występują oba rodzaje redukcji, pośrednia w górze pieca i bezpośrednia w części środkowej.

[secesjonista]

Co do "medium" w dymarkach to był to żużel składający się z różnych związków chemicznych.

Żużel był na samym spodaie dmarki w zagłębieniu. Po rozbiciu dymarki i wyciągnięciu bryły żelaza, kloce żużla pozostawały w ziemi. To co dzisiaj znajduje się na miejscu dymarek to są właśnie kloce żużla.

Metalurgiem nie jestem i cała ta dyskusja budzi we mnie przykre wspomnienia o karnym przesiadywaniu w ostatniej ławce na fizyce...

Istnienie "kloców" żużlu nie determinuje istnienia w danym miejscu dymarek; znajdowane są one również w paleniskach grzewczych.

Żuzel odprowadzano i najczęściej tymi samymi kanałami, którymi dostarczano powietrze (stąd na dyszach częste ślady

Dymarek oczywiście nie rozbijano jeno czyniono to z uprzednio zalepionym otworem.

Jeśli chodzi o uzyskiwane temperatury w dymarkach to można było na ogół osiągnąć przeszło 1200 C; podkreślam można, co nie znaczy że tego chciano (wreszcie yzyskanie surówki było na ogół za nieporządane stąd nazwa "graglach").

Natomiast prace i przeprowadzone eksperymenty R. Pleinera nad dymarkami z Żelechowic na Morawach datowanych już na VIII i pierwszą poł. IX wieku pokazują, że można było uzyskać temperatury 1400-1450 C (same gliniane ściany miały odporność do 1730 C); prof. H. Quadrat sądził iż w tych piecach można było uzyskać stal; oraz potwierdzono przetapianie trudnotopliwych rud megnetytowo-hematytowych.

Ciekawa jest praca Paula Hinderlinga "Schmelzofen und Eisenverarbetung in Nord Kamerun"; znajduje się tam opis prymitywnego procesu dymarskiego praktykowanego przez plemie Matakam w górach Mandara. Piece ich nadmuchiwane były od góry i używali węgla drzewneo.

Uzyskane przez nich opławki są całkiem spore (nazywane są bochnami) rozbijane są na mniejsze kawałki i spawane w glinianym tyglu; na koniec uzyskują poprzez kucie rozżarzonego do czerwoności żelaza czworograniaste sztaby o zawartości węgla powyżej 0,5%. Odległe o 100 km plemię Czedów stosuje piece innej konstrukcji posiadające w górnej części przestrzeń dla redukcji, która jest oddzielona glinianym rusztem od dolnej komory.

[Tomasz N]

Karnym ? Nie wierzę.

Co do dymarek. Rozbijano. Te pierwsze na dmuch naturalny były jednorazówkami. A żużel faktycznie zbierał się w nich w kotlince poniżej "kukiełki" i otworu nadmuchu, nie przeszkadzając w wydobyciu kukiełki, więc jego usuwaniem nie zajmowano się. Stąd ślady archeologiczne.

Masz więcej szczegółów o tych eksperymentach na Morawach ?

Proces wytopu w Afryce wygląda jak azjatycki proces dwustopniowy, wielkopiecowy, dający stal tyglową. A kierunek dmuchu w przypadku nadmuchu wymuszonego w piecu jest nieistotny.

Ale z tym drugim piecem z rusztem zabiłeś mi ćwieka, raczej wygląda to na coś a la piec pudlarski niż dymarkę czy wielki piec. Jakieś szczegóły ?

[Tomasz N]

Dałem coś znowu w "Naszej Twórczości ...." Tym razem o dymarkach w Afryce.