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铁和钢的工作方式

经过:马歇尔大脑罗伯特·兰姆(Robert Lamb)

铁矿

它看起来可能不那么多,但是铁矿石团块是从精密外科设备到增强摩天大楼的所有事物的起点。“width=
它看起来可能不那么多,但是铁矿石团块是从精密外科设备到增强摩天大楼的所有事物的起点。
©istockphoto.com/苏珊·丹尼尔斯

在许多古老的文明开始从其青铜时代过渡到铁器时代之前,一些工具制造商已经从宇宙来源创建了铁工具:陨石。埃及人被称为“黑铜”,陨石不是在巨大的固结地点发现的那种物质。相反,工匠发现零碎的碎屑散布在远处。因此,这种天上的金属大多在中使用珠宝和装饰。虽然铁匠偶尔使用陨铁来制作剑,但这些珍贵的武器通常被降级为具有巨大力量的人,例如七世纪的哈里发,据说其叶片是从与圣黑石头相同的材料中锻造出来的。麦加[来源:里卡德]。

多数的地球的但是,铁存在铁矿。从地面开采,原矿石是矿石适当和宽松的大地叫Gangue。通常可以通过压碎原矿石并将较浅的土壤粉碎来分开矿石。但是,分解适当的矿石是更困难的,因为它是碳酸盐,水合物,氧化物,硅酸盐,硫化物和各种杂质的化学化合物。

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要进入矿石中的铁一小部分,您必须冶炼出来。冶炼涉及加热矿石,直到金属变成海绵状,并且矿石中的化合物开始分解。最重要的是,它从铁矿石中释放出氧气,构成了高百分比的普通铁矿石。

用来冶炼铁的最原始的设施是绽放。在那里,铁匠用铁矿石燃烧木炭和氧气供应良好(由波纹管或鼓风机提供)。木炭本质上是纯碳。碳与氧气结合起来,产生二氧化碳和一氧化碳(在此过程中释放大量热量)。碳和一氧化碳与铁矿石中的氧气相结合,并将其携带,剩下铁金属。

在绽放中,不足以完全融化铁。取而代之的是,铁加热成一个海绵状质量,其中含有铁和矿石。加热和锤击这种质量(称为盛开)力杂质,将玻璃状硅酸盐混合到铁金属中以形成锻铁。锻铁是坚固且易于工作的,非常适合创建工具。

工具和武器制造商在铁成为主要金属之前就学会了闻到铜。考古证据表明,中东的铁匠早在公元前2500年就在冶炼铁,尽管要超过一千年的铁成为该地区的主要金属。

为了产生更高的铁,铁匠需要更好的炉子。这项技术逐渐发展了几个世纪。到1300年代中期,较高的炉子和手动操作的波纹管使欧洲炉燃烧得足够热,不仅可以软化铁,而且实际上会融化它。

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