Металургия

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
Работник в металургичен завод

Металургията (на старогръцки: μεταλλουργέω — добив на руда, обработка на метали) е клон на инженерството и на материалознанието, изучаващ физичното и химично поведение на металните елементи и техните смеси, наричани сплави.[1]

Металургията е отрасъл със сложна структура, обединяващ проучването, добива и обогатяването на руди и производството на различни видове метали и прокат. В производствено-технологично отношение металургията се поделя на черна и цветна. Металите, които произвежда, са база за равитиетието на металообработването, машиностроенето и строителството. Черната металургия обхваща добива и обогатяването на руди на черните метали: железни, маганови и хромови руди, както и производството на чугун, стомана и прокат. Цветната металургия обхваща добива, обогатяването на рудите и производството на цветни метали. Суровината, която използва са медните и оловно-цинковите руди.

Етимология[редактиране | edit source]

Думата металургия има произход от алхимията (1593) като с нея е обозначавано извличането на метали от минералите. Краят на думата на английски: -urgy обозначава процеса на производство. С това си значение е известна и до 1797 г. в Енциклопедия Британика[2]. В края на 19-ти век значението на термина е разширено като описва по-общото научно изследване на металите и сплавите и свързаните с тях процеси.[2] Коренът на думата има гръцки произход: μεταλλουργός, matallourgos, „работя с метал“, от μέταλλον, metallon, „метал“ + ἔργον, ergon, „работа“.

История[редактиране | edit source]

Златно украшение за глава от Тива 750 - 700 г.пр.н.е.

Първите доказателства за развитието на металургията датират от 5 - 6 хилядолетие пр.н.е. в археологически разкопки в Майданпек, Ярмовац и Плочник в Сърбия. Най-ранните открити засега свидетелства за топене на мед са открити в Беловоде[3]. Свидетелството е медна брадва от 5500 г.пр.н.е., принадлежаща на културата Винча[4]. Други следи от древна форма на металургия са открити от трето хилядолетие преди новата ера в различни места като Палмела (Португалия), Кортес де Навара (Испания) и Стоунхендж (Великобритания). Въпреки това, както често се случва с проучването на останки от праисторически времена датирането на останките не може да бъде ясно определена и е възможно да настъпи промяна с друго откритие.

Минни райони в Близкия изток.
Легенда: Арсен в кафяв цвят, мед в червен, калай в сив, желязо в червено-кавяв, злато в жълт, сребро в бял, олово в черен. Жьлтото оцветяване показва добив на арсен и бронз, сивото - добив на калай и бронз

Среброто, медта, калая и желязото могат да бъдат самородни и позволяват ограничено приложение на металургията в ранните култури. Египетските оръжия около 3000 г.пр.н.е. са произвеждани вече от желязо и са високо ценени като „Кинжали на небето“.[5] Следващият етап на металургията се свързва с откриването на извличането на мед и калай чрез нагряване на скалите и комбинирането на тези два метала, които образуват сплав, наречена бронз. Тази технология датира от 3500 г.пр.н.е. и бележи началото на Бронзовата епоха.

Добивът на желязо от желязна руда и преработката му в подходящ за технологична обработка е много труден процес. Той е въведен от хетите около 1200 г.пр.н.е. и с това бележат началото на желязната епоха. Тайната на извличането му от рудата и обработката му се оказали ключов фактор за успеха на филистимците.[5][6]

В исторически аспект черната металургия се развива на по-късен етап от човешкото развитие и може да се намери в голямо разнообразие от минали култури и цивилизации. Такива са антични и средновековни царства и империи на Близкия Изток, Персия, Древен Египет, Нубия, Анатолия, нигерийската култура Нок, Картаген, Древна Гърция и Рим, древните Китай, Индия, Япония и много други. Много приложения, практики, както и устройства, свързани или участвщи в металургичнияпроцес са установени в Древен Китай. Такива са въведенията на доменната пещ, чугун, хидравлично задвижвани ковачни чукове и духало с две бутала.[7][8]

През 16-ти век книгата на Георг Агрикола издава "За минното дело и металургията в 12 книги" (с 275 гравюри — от 1556 г., посмъртно) пръв дава систематично описание на полезни изкопаеми, начини за разработването им, не металургичните процеси и др. Книгата му се превръща в основно ръководство за повече от 2 века, а Агрикола е наречен „Баща на металургията“.[9]

История нa металургията в България[редактиране | edit source]

Според Гордън Чайлд добивът на мед и изработката на медни изделия започва в Анатолия. Според Колин Ренфрю обаче металургията на Балканския полуостров се развива самостоятелно в резултат на наличието на големи медни находища. Последното е потвърдено от откритото при експедиция през 1969 - 1974 г. в местността „Мечи кладенец” (Аи-Бунар) около Стара Загора. Тук е съществувал богат минен район, който е експлоатиран през IV-то хилядолетие пр.н.е.[10] Установено, е че на Балканите в древността са установени два големи центъра за добив и обработка на мед. Единия е в Рудна Глава (Източна Сърбия), а другия в района на Тракия, най-вече в селища покрай Средна гора. Откритите следи са от културата Коджадермен-Гумелница-Караново VI[11]. През Средновековието рударството и металургията са най-развити в района на Чипровци от саксонски рудари. Тук те добивали сребро от полиметалните руди. През 19-век и първите години след Освобождението цветната металургия напълно замира. През 1903 г. френска фирма получава концесия за проучване и експлоатация на мина „Плакалница“. С това започва възраждането на отрасъла в България. До края на Втората световна война той обаче остава слабо развит. Представен е само от фабриката за олово в село Курило, фабриката за черна мед на гара Елисейна и флотационните фабрики край Кърджали и село Средногорци за оловно-цинкови руди. В изброените предприятия годишно са добивани 14 хиляди тоkа оловно-цинкови и медни руди.

Добивът на руди на черни метали (желязни, манганови, хромови и молибденови) е първи етап от черната металургия в страната. Бил е познат по земите още от древността и е служил за основа на примитивната черна металургия в планинските райони, разполагащи с магнетитни пясъци по реките и дървесина като гориво. По този начин възниква черната металургия в района на Самоков. Тук през Възраждането работят 25 видни (примитивни доменни пещи) и 21 мадани (примитивни мартенови пещи). През следните векове примитивна черна металургия е имало развита и в районите на Неврокопско, Кратово, Странджа[12].

Видове металургия[редактиране | edit source]

Металургията се разделя на черна и цветна. Черната металургия включва добива и обогатяването на черните метали, производство на чугун, стомана и сплави на желязото. Към нея се отнасят и производството на прокат, стоманени, чугунени и други изделия на черните метали. Цветната металургия включва добива, обогатяването на рудата и производство на цветни метали и техни сплави.

Металът, който се отнася към черната металургия е желязото. Всички останали метали спадат към цветната металургия. По физични свойства и предназначение цветните метали биват тежки (мед, олово, цинк, калай, никел) и леки (алуминий, титан, манган).

Източници[редактиране | edit source]

  1. ((ru))  Металлургия. // Словарь научных терминов. Архив на оригинала от 2011-08-24. Посетен на 2010-12-10.
  2. а б Oxford English Dictionary, accessed 29 January 2011
  3. doi:10.1016/j.jas.2010.06.012
  4. Neolithic Vinca was a metallurgical culture Stonepages from news sources November 2007
  5. а б W. Keller (1963) The Bible as History page 156 ISBN 0 340 00312 X
  6. B. W. Anderson (1975) The Living World of the Old Testament page 154 ISBN 0-582-48598-3
  7. R. F. Tylecote (1992) A History of Metallurgy ISBN 0-901462-88-8
  8. Temple, Robert K.G. (2007). The Genius of China: 3,000 Years of Science, Discovery, and Invention (3rd edition). London: André Deutsch. pp. 44-56. ISBN 9780233002026.
  9. Karl Alfred von Zittel (1901) History of Geology and Palaeontology page 15
  10. Ранен рудодобив и металургия в Българските земи през енеолита VI хил. пр. н. е. - III хил. пр. н. е., Ангелина Л. Пировска, Археология 2003 г.
  11. Добив и обработка на мед и бронз през праисторията
  12. География на металургията в България