♫ – OFF TOPIC – Metalurgia 5 (fryszerka i pudling)




Żeliwny most w Łażanach. 1795. Drugi a może pierwszy most żeliwny na świecie, wykonany w Hucie Małapanew.
Źródło: https://www.labiryntarium.pl/projekty/1156-wystawamost220lat.html
https://polska-org.pl/557378,Lazany,Zelazny_most.html

♫ – OFF TOPIC – Metalurgia 5 (fryszerka i pudling)

Motto, czyli zdaniem metalurga:

Żeliwo to nie jest „rodzaj stali” tylko stop żelaza z węglem o zawartości węgla ponad 2,11%. Stopy o zawartości węgla mniejszej niż 2,11% nazywane są stalami. Żelazo w formie czystej uzyskać jest bardzo trudno i nie ma ono dużego znaczenia w technice. Mylące może być używanie nazwy żelazo dla stopów uzyskiwanych np w procesie pudlingowym – tzw „żelazo pudlingowe” które posiadały bardzo różne właściwości (od składu stali do żeliwa) z uwagi na słabą powtarzalność procesu . Generalnie nie używa się obecnie nazwy żelazo w odniesieniu do stopów używanych w technice.

Proces świeżenia jest procesem wypalania nadmiaru węgla i innych niepożądanych zanieczyszczeń w celu uzyskania stali (poniżej 2,11%C) z surówki , która zawiera ok 3,5-4,5% C. W przypadku procesu pudlarskiego było to połączone z obowiązkowym przekuwaniem , które służyło pozbyciu się zanieczyszczeń stałych (resztki żużla i węgla) we wsadzie.

nowytoms , 28 kwietnia 2019 at 15:33

Mój komentarz: „kute żelazo” też jest rodzajem stali, ale o bardzo małej ilości węgla – poniżej 0,1%. Dlatego by podkreślić, że ta „bardzo niskowęglowa stal” ma zdecydowanie inne własności od znanej nam stali, dla uproszczenia piszę o „żelazie” i „czystym żelazie”.

Stal niskowęglowa jest miękka, plastyczna i ma stosunkowo niską wytrzymałość na rozciąganie, a w celu poprawy własności (uzyskania twardości powierzchni) wymaga nawęglania powierzchniowego. Utwardzone powierzchniowo ostrze wykonane z takiej stali będzie spełniało swoje funkcje do momentu naostrzenia i zeszlifowania utwardzonej krawędzi. Mało przydatny to nóż który co chwilę musimy nosić do kowala…

Przypominam, że opis jest „popularnonaukowy” i w założeniu pewne sprawy upraszczam…

Praktycznie do lat dwudziestych XX wieku żeliwo nazywano „stalą laną”…

Wikipedia dzieli stal w ten sposób:

Low-carbon steel
0.05 to 0.30% carbon (plain carbon steel) content.

Medium-carbon steel
Approximately 0.3–0.6% carbon content. Balances ductility and strength and has good wear resistance; used for large parts, forging and automotive components.

High-carbon steel
Approximately 0.60 to 1.00% carbon content. Very strong, used for springs, edged tools, and high-strength wires.

Ultra-high-carbon steel
Approximately 1.25–2.0% carbon content. Steels that can be tempered to great hardness. Used for special purposes like (non-industrial-purpose) knives, axles or punches. Most steels with more than 2.5% carbon content are made using powder metallurgy.

Wstęp „ekonomiczny”…


Most wiszący w Ozimku – zabytkowy most dla ruchu pieszego na rzece Mała Panew w Ozimku w województwie opolskim. Wybudowany w 1827 roku jest najstarszym w Europie kontynentalnej żelaznym mostem wiszącym.
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Huta_Ma%C5%82apanew

Jak mówi rosyjski ekonomista, Michał Chazin (Михаил Хазин), różnica pomiędzy systemem feudalnym a kapitalistycznym, polega istnieniu oprocentowanego kredytu.

W systemie przedkapitalistycznym, gildie (cechy), w sposób niezwykle bezwzględny tępiły postęp technologiczny.

Jak pisze w statutach cechów wrocławskich z XIII wieku (cytat z Wikipedii):

Żelaza na stal nikt pod karą nie ma prawa obrabiać.
Także nikt nie ma prawa rzeczy żelaznych jako stalowe sprzedawać

Rzemieślnik musiał stosować technologie swojego mistrza i wytwarzał produkty „jedynie pod zamówienie”. Inaczej mówiąc, jeżeli ktoś chciał „uprawiać zawód kowala”, musiał posiadać odpowiednią wiedzę, drogie narzędzia, dostęp do materiałów i rynek zbytu. Przysłowiowy kowal musiał posiadać pomocnika którego musiał żywić oraz / lub/ płacić podatek od koła wodnego do napędu miechów.

Nasz przysłowiowy kowal, wykonywał przysłowiową podkowę, z materiału dostarczonego przez klienta lub kupionego za przedpłatą od klienta. Często zamawiający nie tylko dostarczał materiał, ale podczas wykonywania pracy rzemieślnika, zapewniał mu wyżywienie.

Nasuwa się analogia z młynarzem, który miał młyn i mielił mąkę usługowo. Co ciekawe, praktycznie do roku 1795 kowale „prawnie podatkowo” byli zrównani z młynarzami. Płacili jedynie podatek od koła wodnego. Nawet jak „kowal” był już „przedsiębiorcą” i posiadał zespół dymarek lub wielki piec. Sprawę tę omówię w kolejnych odcinkach, jako niezwykle istotną.

Kapitalizm to zmienił, wprowadzając „procent” i rynek zbytu. Kapitałem banku w XIX wieku była „ziemia”. Dawny rzemieślnik a teraz „przemysłowiec”, budował za kredyt bankowy zakład przemysłowy (na przykład wielki piec) – i nie martwił się o zbyt – rynek zbytu zapewniał bank, oferując „ludności” kredyty na zakup towarów „przemysłowca” – na przykład „przysłowiowych kos”.

O systemie prawno-podatkowym kopalni i zakładów metalurgicznych w „dawnej Polsce”, będzie osobny wpis. Pozwolę sobie napisać, że górnictwo i hutnictwo wymagało OLBRZYMICH PIENIĘDZY. Do roku 1830 na terenie Polski górnictwo i hutnictwo było domeną „kościoła” i „rodów biskupów-oligarchów”.

Dopiero król Stanisław August Poniatowski zażyczył sobie budowę „wielkich pieców” w swoich „królewszczyznach”. I proszę zauważyć, że zarówno „kościół” jak i król nie sprowadzali do Polski najlepszych fachowców z rzekomo przodującej w górnictwie i hutnictwie Anglii, ale najlepszych mistrzów z Węgier (Słowacji) i Saksonii. A biskupów i króla stać było na sprowadzenie odpowiedniego fachowca nawet z innej planety.

Czy Czytelnik też tak jak i ja, nie ma wrażenia, że kierunek przepływu technologii nie odbywał się się z Anglii do Europy Wschodniej, ale na odwrót? Jak cytowałem angielskie źródła, do około roku 1830, w Anglii nie było kopalni głębinowych – jedynie kopalnie odkrywkowe. Tam nie było najmniejszej potrzeby wymyślać pomp napędzanych maszynami parowymi. W przeciwieństwie do kopalni miedzi i srebra obecnych terenów Słowacji!

Jak zrozumieć informację Wikipedii, mówiącą że, gdy w Anglii przeszli z braku węgla drzewnego na węgiel, „kowalne żelazo” zaczęto sprowadzać jedynie ze Szwecji?

Jeżeli jest to prawdą, to dla załamania i zniszczenia Anglii wystarczyło zablokować dostawy żelaza ze Szwecji.

Liga Zbrojnej Neutralności, która blokowała dostawy produktów do Anglii powstała w 1780 (Liga rozpadła się w roku 1801 wraz ze śmiercią cara Pawła I), kolejna „blokada kontynentalna Anglii” rozpoczęła się dekretem Napoleona z dnia 21 listopada 1806. Blokada trwała do roku 1812. Z kolei wojna szwedzko-angielska trwała od 17 listopada 1810 roku do 18 lipca 1812. Jeżeli – jak twierdzi Wikipedia i źródła XIX-wieczne – około roku 1790 „Anglia przeszła całkowicie na węgiel” w hutnictwie, to automatycznie zaprzestano tam produkować kowalne żelazo. Ja już nawet nie wspominam o tym gdzie Anglicy zdobywali wielkie ilości rudy żelaza?

W dalszej części będzie zadziwiająca informacja z Wikipedii, że zakłady przemysłowe z Sheffield były zaopatrywane podczas „blokady kontynentalnej” w szwedzką rudę żelaza, szczególnie po roku 1808, gdy otrzymały duże zamówienia angielskiej marynarki wojennej.

Proszę zwrócić uwagę na to, że w momencie „powstania kapitalizmu”, nowinki techniczne rozprzestrzeniają się z szybkością światła. Dlaczego? Ano dlatego, że jak utwierdza Michał Chazin, koszt wynalazczości (postępu technicznego) był zawarty w cenie wytwarzanego produktu. Bank był najbardziej zainteresowaną instytucją w jakie wynalazki inwestować.

Jeżeli pierwszy wielki piec zbudowano w Polsce „za króla Jana III Sobieskiego”, to ktoś musiał nie tylko wyłożyć na jego budowę ogromne sumy, ale musiał zainwestować w dostawę ogromnych ilości węgla drzewnego oraz i we fryszerki, „uzdatniające” produkt w kowalne żelazo. Nie wspominając o zapewnieniu rynku zbytu.

Bo sam „wielki piec” to nie tylko wielka i wyrafinowana technicznie budowla. To także cała towarzysząca „infrastruktura”: wykopane sztuczne zbiorniki wody, tamy, przepusty, koła wodne, miechy, kuźnica itd…

https://pl.wikipedia.org/wiki/Cech_rzemios%C5%82a
https://pl.wikipedia.org/wiki/Gildia_(historia)
https://pl.wikipedia.org/wiki/Partacz

Ciekawostka z Wikipedii:

„Partacz (łac. a parte paternitatis = poza cechem), także przeszkodnik, szturarz – dawniej rzemieślnik pracujący w mieście lub w jego pobliżu, nienależący do cechu mimo jego istnienia, często osiedlający się w nieobjętych prawem miejskim jurydykach. Partacze byli silnie zwalczani przez cechy, jako zagrażająca im konkurencja (łamiąca monopol produkcji). Bronili się przed konfiskatą wyrobów, a także narzędzi pracy.

Partacze znani byli od XV wieku. Zazwyczaj wywodzili się z biedoty miejskiej, której nie było stać na finansowe sprostanie procedurze cechowej. W dużych miastach azylem dla partaczy były podmiejskie klasztory i rezydencje szlacheckie. Wyroby partaczy były z reguły tańsze i wbrew współczesnemu znaczeniu słowa nie miały gorszej jakości.

https://pl.wikipedia.org/wiki/Wojna_angielsko-szwedzka
https://pl.wikipedia.org/wiki/Blokada_kontynentalna
https://pl.wikipedia.org/wiki/Liga_Zbrojnej_Neutralno%C5%9Bci

 

Fryszowanie żelaza…


Fryszerka czyli ognisko kuźnicze. Encyklopedia Orgelbranda 1903

Wyobraźmy sobie „wiejskiego kowala”. Myślę, że wielu Czytelników widziało kowala przy pracy. Taki „kowal XX-wieku”, brał STALOWY pręt czy płaskownik, rozgrzewał go do czerwoności w „ognisku kuźniczym” i potem mógł z tego kawałka STALI robić zadziwiające cuda.

Ale „kowal XVIII wieku”, wpierw musiał uzyskać odpowiedni materiał. Produktem wyjściowym nie był kupiony w sklepie kawałek stalowego płaskownika, ale bryłka („łupa”) „żelaza dymarkowego”. Należało ją długo wygrzewać, potem skuwać („łupać”). Powtarzać ten proces wielokrotnie, aż do uzyskania w miarę jednorodnego i pozbawionego zanieczyszczeń produktu końcowego. Zajęcie było długotrwałe, pracochłonne.

Jeżeli powstawał „ośrodek hutniczy” składający się z systemu dymarek lub wielkiego pieca, należało produkt „uszlachetniać” i to na masową skalę.

Wikipedia:

„Fryszerka lub fryszernia – funkcjonujący od XVII do XIX w. zakład metalurgiczny (lub piec), w którym surówka wielkopiecowa przerabiana była na stal. Nazwa ta zwykle obejmowała zabudowanie, w którym znajdowało się jedno lub kilka ognisk fryszerskich, miechy oraz młoty napędzane kołami wodnymi.

Proces fryszerski polegał na świeżeniu surówki, czyli oczyszczaniu jej z domieszek poprzez ich utlenianie. W ognisku fryszerskim następowało utlenienie zawartego w surówce węgla, krzemu oraz manganu.

Pierwsze fryszerki z wyglądu przypominały dymarki. W późniejszym okresie miały kształt skrzyni, która wyłożona była płytami z lanego żelaza. Po bokach umieszczone były dysze, którymi doprowadzano powietrze. Jako paliwo używany był wyłącznie węgiel drzewny, którym częściowo napełniano skrzynię przed rozpoczęciem procesu. Po rozpaleniu ognia, do skrzyni dostarczano powietrze. Proces trwał około 2 godzin. Wydajność jednej fryszerki wynosiła zwykle ok. 500 kg żelaza zgrzewnego na dobę.

Tu pozwolę sobie oprotestować informacje Wikipedii. Takie wydajności miał proces pudlingowy a nie fryszerski! Także informacja z Wikipedii!

Znane od XIV wieku. Na terenie Polski pierwsze fryszernie powstawały w XVII wieku na Śląsku, w Zagłębiu Staropolskim oraz Zagłębiu Dąbrowskim. Po 1828 roku fryszowanie było na terenie Polski wypierane przez pudlingowanie, a zanikło pod koniec XIX wieku.”

Książki z XIX wieku opisują „fryszernię” jako „kuźnicę” – bo był to jeden zespół i proces metalurgiczny – kilka pieców fryszerskich i jeden młot kuźniczy.

Niemiecka Wikipedia pisze bezpruderyjnie, że świeżenie, czyli „fryszowanie żelaza” to dalszy etap (i na większą skalę) procesu uzyskiwania żelaza dymarkowego (redukcji) w procesie „Luppen”. Pewnie pochodzi to słowo „niemieckie” od słowiańskiej „łupy” żelaza otrzymanej w dymarce, którą się potem „łupało” czyli kuło.

„Świeży” = frisch, fresh, ffres, friss, frais, farsk, freskoa, vers, čerstvý. W różnych językach…

Ciekawostka z Wikipedii: przeważająca większość starych amerykańskich kowadeł wzorowana jest na angielskim kowadle z Londynu z około 1850 roku.

W piecu fryszerskim „wypalano” surówkę z dymarek lub wielkiego pieca, by potem produkt uszlachetnić kuciem młotami.

Wybiegając w przód, proces pudlingowy to też „wypalanie surówki” ale w bardziej wydajnym piecu i w wyższej temperaturze, a następnie walcowanie „ciastowatego produktu”. Produkt wychodził taki sam i o takich samych własnościach jak z fryszerki-kuźni, ale był produkowany wielokrotnie wydajniej, a więc taniej!

W procesie fryszerskim nigdy nie osiągano temperatur „mięknięcia” żelaza, bo stosowano węgiel drzewny, jako czynnik energetyczny i jednocześnie jako „reduktor”. W procesie tym pozbywano się niepożądanego fosforu oraz siarki. Tak przynajmniej to tłumaczy niemiecka Wikipedia.

Zakład fryszerski był budowany nieopodal wielkiego pieca lub zespołu dymarkowego. Składał się z kilku, kilkunastu a nawet kilkudziesięciu „ognisk”, czyli „pieców fryszerskich”, oraz kuźnicy. Cały zespół nazywano „kuźnicą”, podając jej wielkość ilością „ognisk fryszerskich”.

Każdy piec fryszerski miał nadmuch powietrza. Spiętrzona woda poruszała kołem wodnym, które wprawiało w ruch młoty kuźnicy oraz poruszało miechami nadmuchu powietrza.

Do roku 1840 nie było na terenie Królestwa Polskiego ani jednej instalacji „pudlingowej”. Takie zakłady były dopiero w budowie, zgodnie z programem industrializacji Polski opracowanym i wdrażanym po roku 1835 przez powstały w roku 1828 Bank Polski.

Cytat z Wikipedii:

„Kuźnica lub hamernia albo młotownia – dawny typ zakładu-manufaktury, w którym wytopione z rudy metale uzdatniano lub przerabiano za pomocą młota poruszanego kołem wodnym. Kuźnice (hamernie) stosowano także do nadawania odpowiedniego kształtu półproduktom i gotowym wyrobom metalowym, najczęściej żelaznym ale także z miedzi, mosiądzu, itp. Sama kuźnica była symbolem postępu stąd takie nazwy jak np. Kuźnica Kołłątajowska.

Zależnie od konstrukcji pieca, a co za tym idzie – od uzyskiwanej temperatury można uzyskać żelazo miękkie, żelazo twarde (stal różnej jakości) lub surówkę czyli żeliwo. W Polsce z wykorzystaniem rodzimych rud typu limonit już od VII wieku przy pomocy dymarek uzyskiwano żelazo. W większości wytopów było to żelazo miękkie, wystarczające do produkcji pewnych narzędzi, ale nie do produkcji np. mieczy.

Aby uzyskać żelazo twarde, należało je wyjąć z pieca w postaci łupka (zwanego też kęsem) i rozżarzone przekuć z dodatkiem węgla drzewnego.

Przekuwanie podnosiło stopień nawęglenia i przekształcało miękkie żelazo w stal (na obszarze Polski X-XI w.).

Z czasem wytopów zaczęto dokonywać na powierzchni, z użyciem miechów i w coraz większych piecach, wciąż jednak zwanych dymarkami. Prawdopodobnie dopiero w ostatniej ćwierci XVIII w. wprowadzono w Polsce trwałe piece do wytopu żelaza (miały wtedy ok. 7 m. wysokości). Po drodze był jeszcze etap „pieców tygodniowych” z przyczyn religijnych wygaszanych przed dniem świątecznym.

Coraz większe piece dawały coraz większe kęsy żelaza. Tu już do przekucia nie wystarczał jeden czy dwóch kowali. Należało zastosować mechanizację – młoty napędzane energią koła wodnego.

Miejsca, gdzie budowano takie urządzenia zwano kuźnicami (kuźnica = wielka kuźnia) lub hamerniami (od niemieckiego słowa Hammer = młot). Tam też można było dowozić wyprodukowane gdzie indziej kęsy żelaza. Zrozumiałym jest że w jednych miejscach, ze względu na obecność rudy mogły działać huty (miejscowości Huta, Hutki albo Ruda, Rudki, Rudnik, itp.), a w innych ze względu na obecność odpowiednio nachylonego koryta rzecznego kuźnice. Te miejsca często dziś noszą nazwy Kuźnica, Kuźniczki lub Hamernia. Jeszcze w mniejszej ilości miejsc mogły powstać równocześnie huty i kuźnice.”

Prostuję powyższe informacje. Zarówno wielkie piece jak i kuźnice budowano obok specjalnie tworzonych zapór wodnych. O nawęglaniu powierzchniowym już pisałem i jeszcze chyba do tego powrócę…

Proszę zwrócić uwagę na to, że w wielu miejscach różnojęzyczne Wikipedie zgodnym chórem mówią, że żelazo dymarkowe lub uzyskiwane w wielkim piecu a uzdatnianym do „wrought iron” w procesie fryszerskim lub pudlingowym było miękkie i bez specjalnych procesów nawęglania nie nadawało się jako „ostrze”.

Ja tego nie wymyślam, tylko cytuję informacje…

Mówiąc prosto: wytopione w dymarce czy wielkim piecu „żelazo” ( o ile nie wyszła surówka żeliwna, bo proces był trochę „przypadkowy”), wygrzewano w piecu fryszerskim, by potem te kawałki metalu przekuć i scalić. Osiągano temperatury umożliwiające „zgrzewanie” kawałków tego żelaza („szwejsowanie”). Produktem handlowym były płaskowniki i pręty.

Biorąc za „dobrą monetę” informację o wydajności dobowej jednej fryszerki (pieca) równej 500 kg, ultranowoczesne w roku 1830 kuźnice, które posiadały od 10 do 35 takich pieców, mogły „uzdatniać” do przekucia od 5 ton do 17,5 tony surówki żelaznej. Otrzymywano z tego około 70% materiału nadającego się do przekucia ( 3,5 – 12,25 tony).

Przypomnę, że podobno (jak pisze źródło z 1841), „w wyniku przekształceń terytorialnych od Polski (Królestwa Polskiego) „odpadło” 5 wielkich pieców, 13 dymarek i 8 fryszerek”.

Z istniejących w 1782 roku urządzeń hutniczych zostało się na terenie Królestwa Polskiego: – było / zostało.

Wielkie piece: było 33, zostało w Polsce 28
Dymarki: było 41, zostało 28
Fryszerki: było 83, zostało 76

Wikipedia niemiecka:
„Frischen nennt man verschiedene Verfahren, die vor allem zur Verringerung des Kohlenstoffanteils, aber auch der Anteile verschiedener anderer, unerwünschter Bestandteile des Roheisens wie unter anderem Phosphor und Schwefel mit Hilfe von Sauerstoff dienen. Je nach Art des Verfahrens kann neben dem Roheisen auch Schrott mit verarbeitet werden und es können unterschiedliche Arten von Stahl oder Gusseisen erzeugt werden.”

https://pl.wikipedia.org/wiki/Fryszerka
https://de.wikipedia.org/wiki/Frischen
https://pl.wikipedia.org/wiki/Ku%C5%BAnica_(zak%C5%82ad)

 

Proces pudlingowy…


Piec pudlingowy. Encyklopedia Orgelbranda 1903

 

https://steelstory.files.wordpress.com/2018/03/reverberatory-furnace.png?w=468&h=295
Zasada działania. Źródło: https://steelstory.wordpress.com/2018/03/11/blog-3-pigs-puddles-progress/

Jak widać, „coś tu najwyraźniej nie gra”.

Postaram się opisać to osobno: wydajności kopalni węgla kamiennego, wydajności procesu wycinania lasów pod produkcję węgla drzewnego nie współgrają z podawanymi wydajnościami produkcji wielkich pieców, dymarek i ośrodków fryszersko-kuźniczych.

Przez cały XVIII wiek budowano coraz więcej wielkich pieców, które miały ogromną wydajność, w porównaniu z przerabiającymi surówkę wielkopiecową fryszerkami – czyli tak naprawdę dużymi kuźniami.

Jak twierdzi Wikipedia, wynalazek pudlingu miał kluczowe znaczenie dla rozwoju technologii i cywilizacji. „Był tak rewolucyjny jak maszyna parowa czy maszyna produkująca przędzę”.

Zakład pudlingowy miał 15 razy większą wydajność w porównaniu z podobnym zakładem „fryszersko-kuźniczym”. Po prostu, walcowanie okazało się 15 razy wydajniejsze od „młotkowania”. A dodatkowo, zastępując węgiel drzewny wysokoenergetycznym węglem kamiennym, zbudowano specjalny piec pudlingowy, który nie wymagał nadmuchu powietrza – czyli koła wodnego lub maszyny parowej.

Proces pudlingu był dwuetapowy. W specjalnym piecu pudlingowym doprowadzano żelazo do „stanu ciasta” w temperaturze około 1400 ° C. Taką temperaturę uzyskiwano paląc węgiel, antracyt a potem koks.

W kolejnym etapie przenoszono kawał „ciastowatego żelaza” do walcarki, która wielokrotnie rozwalcowywała ten kawałek „ciasta żelaznego”. Potem płaski plaster jeszcze miękkiego żelaza rozcinano wzdłuż na pręty i płaskowniki. Otrzymywano „wrought iron”.

Należy podkreślić jeszcze raz, że zarówno kucie jak i walcowanie, nie zmieniało własności produktu, nie powodowało „nawęglania”. Produkt stawał się bardziej jednorodny, z mniejszą ilością zanieczyszczeń. Dzięki walcowaniu na gorąco uzyskano powtarzalne własności produktu końcowego, aczkolwiek znacznie różniące się własnościami mechanicznymi pomiędzy kierunkiem walcowania a kierunkiem do niego prostopadłym. Przy procesie kucia własności mechaniczne produktu były zupełnie przypadkowe i „niepowtarzalne”.

Książka z roku 1841 opisuje ten proces produkcji, zaznaczając, że żelazne walce walcarki „obracały się w przeciwne strony, napędzane kołem wodnym”. Zaś „odstęp pomiędzy dwoma walcami był regulowany systemem śrub”.

Zastosowanie węgla w piecu pudlingowym wielokrotnie obniżyło koszty produkcji, gdyż (jak pisze Wikipedia), węgiel drzewny był niezwykle drogi, a w Anglii już od roku 1790 brakowało lasów do wycinki pod produkcję węgla drzewnego.

Proces wygrzewania żelaza w wysokiej temperaturze za pomocą węgla kamiennego w celu walcowania go, wymyślił w roku 1784 Henry Cort. Jednak, jak twierdzi Wikipedia, pierwsze instalacje „pudlingowe” powstały „dopiero po roku 1800”. W Polsce zaczęto budować takie instalacje po roku 1835, miały zacząć produkcję po roku 1840.

Angielska Wikipedia”:

Piec pudlingowy został ulepszony w 1818 r. przez Baldwyna Rogersa, który zastąpił część wykładziny piaskowej na dnie pieca tlenkiem żelaza. W 1838 roku John Hall opatentował użycie prażonego żużla (krzemianu żelaza) na dnie pieca, co znacznie zmniejszyło straty żelaza. Żużel ten również związał trochę fosforu, ale w tamtym czasie nie było to zrozumiałe. Proces Halla wykorzystywał również rdzę, która reagowała z węglem w stopionym żelazie. Proces Halla, zwany mokrym puddingiem, zmniejszył straty żelaza (które pozostawało w żużlu) z prawie 50% do około 8%.

Proces pudlingowy został powszechnie zastosowano po 1800 r. Do tego czasu brytyjscy producenci żelaza używali znacznych ilości żelaza importowanego ze Szwecji i Rosji w celu uzupełnienia dostaw krajowych. Z powodu zwiększonej produkcji brytyjskiej, import zaczął spadać w 1785 r., a do 1790 r. Wielka Brytania wyeliminowała import i stała się eksporterem netto prętów żelaznych.”

Mój komentarz. Wynalazki rozprzestrzeniały się z szybkością światła. Antracyt po raz pierwszy w światowym hutnictwie zastosowano w Anglii w roku 1837 a już w roku 1839 znaleziono i zastosowano antracyt w hutach amerykańskich. Proszę się zastanowić dlaczego proces pudlingu zaczęto stosować w Europie (Prusy, Austria, Polska), dopiero w latach 1835-1840?. Bo dopiero wtedy dopracowano piec pudlingowy!

Wikipedia twierdzi, że wymyślony w roku 1783 / 4 sposób produkcji żelaza kutego (wrought iron), został od razu zastosowany na masową skalę, dzięki czemu już w roku 1790 Anglia zaprzestała importu żelaza. Proces pudlingowy nie mógł się „powszechnie zastosować” po roku 1800, bo do końca lat 30-stych XIX wieku pracowano nad prawidłową budową pieca pudlingowego. A proces ten to nie tylko piec z materiałów ogniotrwałych, ale walcowanie „ciastowatego produktu”, uzyskanego w piecu pudlingowym!

I to mamy takie fakty na temat „walcowania”.

https://kodluch.wordpress.com/2019/03/17/%e2%99%ab-off-topic-geodezja-i-kartografia-czesc-5-zakonczenie/

.prehistoria:

A patent was granted to Thomas Blockley of England in 1759 for the polishing and rolling of metals. Another patent was granted in 1766 to Richard Ford of England for the first tandem mill. A tandem mill is one in which the metal is rolled in successive stands; Ford’s tandem mill was for hot rolling of wire rods.

Rolling mills for lead seem to have existed by the late 17th century. Copper and brass were also rolled by the late 18th century.

Bla-bla-bla. Walcowano „od zawsze” i nawet mosiądz – który zaczęto produkować dopiero w XIX wieku!

.1800 . – Stanhope konstruuje pierwszą na świecie prasę drukarską, ZBUDOWANĄ CAŁKOWICIE Z ŻELAZA [informacja Encyklopedii Orgelbranda]

.1803. – Uruchomiono w Anglii pierwszą maszynę papierniczą. Frogmore Paper Mill, Hertfordshire. Czyli, że udało się wykonać obracający się bęben żelazny o dużej średnicy. Inaczej mówiąc, są już całkiem „mocne” łożyska.

.1806. – patent na papier nadający się do celów drukarskich.

.1810 . – König i Bauer budują prasę w której zastąpiono ręczne ściskanie poprzez przekręcanie śruby naciskiem wałka. Prasy te nadawały się jedynie do drukowania gazet i „pism periodycznych”. Nie nadawały się dodrukowania książek. [informacja Encyklopedii Orgelbranda]

.1815 (około tego roku). Dwie lokomotywy typu Salamanca (przeniesienie napędu z zębatki silnika na płaską zębatkę ułożoną między torami) , zostały wykonane przez Royal Iron Foundry w Berlinie. „Chociaż pracowali /tam/ dobrze podczas testów w odlewni, nie można było nic zrobić, aby /lokomotywy/ działały prawidłowo w zamierzonym miejscu pracy, a obie zakończyły swoje dni jako silniki stacjonarne”. Czyli – Niemcom nie udało się powtórzyć wyczynu Anglików i odlać zazębiające się o siebie – płaską zębatkę i koło zębate!

.1817. – Clymer zastąpił śrubę w prasie drukarskiej układem drążków [informacja Encyklopedii Orgelbranda]. Czyli, że żeliwna śruba jeszcze nie do końca się sprawdzała i próbowano systemu dźwigniowego.

.1820. – John Birkenshaw uzyskał pierwsze walcowane szyny kolejowe z kutego żelaza o długości 15 – 18 stóp. Śmiem wątpić, ale przyjmijmy to za prawdopodobne.

. 1828. – Christian Friedrich Tiede (22.0.1794 – 12.10.1877) otrzymuje od Humboldta zamówienie na wykonanie chronometru dla Obserwatorium Berlińskiego. Rząd pruski sprowadza dla Tieda pierwszą w Berlinie tokarkę „do budowy precyzyjnych zegarów wahadłowych dla obserwatoriów”.

.1829. – do lokomotyw uczestniczących w konkursie „Rainhill Trials” nie można odlać żeliwnego cylindra. To znaczy, nadal trwają problemy z odlewaniem żeliwnych cylindrów do maszyn parowych. Na odlanych 20 szt, jeden działa. A to tylko pół metra rury!

.1848. – Reiner Daelen (* 10. Oktober 1813 in Eupen; † 6. Dezember 1887 in Düsseldorf) opracował i wdrożył w Piepenstock & Co. w Hörde uniwersalny walec z regulacją szczeliny walca, co umożliwiło produkcję szerokiej gamy profili prostokątnych bez zmian walców. Później opracował metodę produkcji tarcz kół z kutego żelaza do kół kolejowych

.1851. – Na Wielkiej Wystawie w roku 1851 pokazano wywalcowany płat grubej blachy o wymiarach 20 x 3,5 stopy (6,09 m x 106,7 cm ), o grubości 7/16 cala ( około 1,1 cm ). Blacha wyprodukowana przez Consett Iron Company miała masę 1125 funtów ( około 562 kg).

.1853. – Zbudowano pierwszą na świecie walcarkę trójwałkową. Umożliwiała walcowanie „ciężkich elementów”. Od tego momentu zaczęła się „poważna metalurgia”. Najwyraźniej opanowano produkcję wytrzymałych i dokładnych łożysk ślizgowych z odpowiedniego brązu oraz toczenie odlewanych wałów.

https://en.wikipedia.org/wiki/Rolling_(metalworking)
https://de.wikipedia.org/wiki/Walzen
https://de.wikipedia.org/wiki/Walzger%C3%BCst
https://de.wikipedia.org/wiki/Warmwalzen
https://de.wikipedia.org/wiki/Reiner_Daelen
https://en.wikipedia.org/wiki/Bernard_Lauth
https://en.wikipedia.org/wiki/Benjamin_Franklin_Jones_(industrialist)
https://en.wikipedia.org/wiki/James_H._Laughlin
https://en.wikipedia.org/wiki/John_Butler_Tytus
https://en.wikipedia.org/wiki/Blackplate

Mówiąc prosto. Proces pudlingu był w założeniu prosty, ale od roku 1784 do roku 1838 opracowywano piec pudlingowy. W 1837 zastosowano antracyt. A proces walcowania „ciastowatego żelaza” opanowano gdzieś w latach 1851 – 1853.

Należy więc powątpiewać w twierdzenie Wikipedii, że już w roku 1790 opanowano w Anglii „proces pudlingowy” w takim stopniu, że zaprzestano importu kowalnego żelaza.

Moim zdaniem, na podstawie informacji „technologicznych” Wikipedii, „proces pudlingu” – czyli ogrzewanie produktu do odpowiednio wysokiej temperatury w piecu pudlingowym i walcowanie „ciasta żelaznego”, nastąpiło synchronicznie w całej Europie gdzieś w latach 1840 – 1855. Bo w tym czasie pojawiają się jednocześnie w Niemczech i USA nowe walcownie i nowe rozwiązania techniczne w tym zakresie.

Bo jak inaczej wytłumaczyć zbudowanie pierwszej „całkowicie żelaznej” prasy śrubowej dopiero w roku 1800, a 10 lat później wałkowej prasy drukarskiej która nadawała się jedynie do odciskania czcionek na cienkim papierze. Przypomnę, że Joseph Whitworth (ur. 21 grudnia 1803 w Stockport, zm. 22 stycznia 1887 w Monte Carlo), w roku 1833 skonstruował pierwszą tokarkę do gwintów metalowych. W 1841 opracował nowy calowy system gwintów, zwany systemem Whitwortha. W 1850 ustalił zależność między wielkością ładunku wybuchowego i zasięgiem pocisku. W 1854 zaprojektował karabin z lufą poligonalną, następnie opracował szereg różnych kalibrów z bruzdowaną lufą.

W 1883 założył w Manchesterze wytwórnię maszyn, która słynęła z dużej dokładności wykonania elementów wyrobów.

Konkret mamy w ostatnim zdaniu.

Opisywane w książce z roku 1841 polskie walcownie, produkujące cieniutką blachę żelazną, dodatkowo cynowaną (cynę sprowadzano z Anglii), a która to blacha „jest lepsza od najlepszej blachy angielskiej”, prawdopodobnie odnoszą się do rzeczywistości z lat 1867-1873. Podejrzewam, że stal pudlingowa, z uwagi na „włóknistą strukturę” i nadal pozostające zanieczyszczenia nie nadawała się do „walcowania na cienko”. Nawet jak pojawiły się takie możliwości techniczne.

Wikipedia o konserwach:

Produkty konserwowane w puszkach wprowadził francuski browarnik Nicolas Appert, zwycięzca konkursu na sposób konserwowania żywności, zorganizowany przez Napoleona. Appert wykorzystał do tego celu opakowanie szklane. Wraz z Anglikiem, Peterem Durandem opatentował pomysł, który następnie kupiła firma Donkin, Hall and Gamble. W 1810 założyła ona zakłady puszkujące żywność i od 1831 puszkowaną żywność można było zakupić w londyńskich sklepach.

W 1858 Ezra Warner skonstruował otwieracz do konserw.

Komentarz: Konserwowanie żywności w „szklanym opakowaniu” wymyślono „za Napoleona” – patent 1810. W 1825 roku opatentowano w USA konserwowanie żywności w „blaszanych pojemnikach”. Ale żywność w blaszanych puszkach pojawiła się w sklepach Londynu dopiero w 1831. Trzeba było jeszcze czekać 27 długich lat aż ktoś wymyśli jak taką puszkę otworzyć. Więc jak wymyślono otwieracz, to „w połowie XIX wieku konserwa stała się synonimem statusu średniej klasy Anglii i Europy”. A udział w pierwszej na świecie firmie konserwującej żywność miał John Hall (1765 – 1836), który był nie był autorem udoskonalenia pieca pudlingowego, lecz znanym mechanikiem. Tako rzecze Wikipedia.

https://pl.wikipedia.org/wiki/Konserwa
https://en.wikipedia.org/wiki/Canning
https://en.wikipedia.org/wiki/John_Hall_(engineer)
https://en.wikipedia.org/wiki/Joseph_Hall_(metallurgist)
https://cs.wikipedia.org/wiki/Otv%C3%ADr%C3%A1k_na_konzervy
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BD%D1%81%D0%B5%D1%80%D0%B2%D1%8B

Angielska Wikipedia:

This version of the process was known as ‚dry puddling’ and continued in use in some places as late as 1890.

The alternative to refining gray iron was known as ‚wet puddling’, also known as ‚boiling’ or ‚pig boiling’. This was invented by a puddler named Joseph Hall at Tipton. He began adding scrap iron to the charge. Later he tried adding iron scale (in effect, rust). The result was spectacular in that the furnace boiled violently. This was a chemical reaction between the oxidised iron in the scale and the carbon dissolved in the pig iron. To his surprise, the resultant puddle ball produced good iron.

One big problem with puddling was that almost 50% of the iron was drawn off with the slag because sand was used for the bed. Hall substituted roasted tap cinder for the bed, which cut this waste to 8%, declining to 5% by the end of the century.

Hall subsequently became a partner in establishing the Bloomfield Iron Works at Tipton in 1830, the firm becoming Bradley, Barrows and Hall from 1834. This is the version of the process most commonly used in the mid to late 19th century. Wet puddling had the advantage that it was much more efficient than dry puddling (or any earlier process). The best yield of iron achievable from dry puddling is a ton of iron from 1.3 tons of pig iron (a yield of 77%), but the yield from wet puddling was nearly 100%.

The production of mild steel in the puddling furnace was achieved circa 1850 in Westphalia, Germany and was patented in Great Britain on behalf of Lohage, Bremme and Lehrkind. It worked only with pig iron made from certain kinds of ore. The cast iron had to be melted quickly and the slag to be rich in manganese. When the metal came to nature, it had to be removed quickly and shingled before further carburisation occurred. The process was taken up at the Low Moor Ironworks at Bradford in Yorkshire (England) in 1851 and in the Loire valley in France in 1855. It was widely used.

The puddling process began to be displaced with the introduction of the Bessemer process, which produced steel. This could be converted into wrought iron using the Aston process for a fraction of the cost and time. For comparison, an average size charge for a puddling furnace was 800–900 lb (360–410 kg) while a Bessemer converter charge was 15 short tons (13,600 kg). The puddling process could not be scaled up, being limited by the amount that the puddler could handle. It could only be expanded by building more furnaces.

Mam nadzieję, że już jest zrozumiałe, że wydajne piece pudlingowe („mokry pudling”), powstały około roku 1834 (patent Halla 1838) a proces się rozpowszechnił w latach 1850 – 1855.

Powtórzę za wpisem https://kodluch.wordpress.com/2018/02/28/%e2%99%ab-off-topic-scientific-american-1855-czesc-2/

Mamy omówiony piec do wytapiania żelaza bezpośrednio z rudy. Opis z rysunkiem. Na razie pomysł a nie działające urządzenie. W roku 1836 niejaki Hawking z Anglii otrzymał pierwszy patent na otrzymywanie żelaza pudlingowego. W roku 1839 Sanderson z Anglii opatentował sposób przesuwania prażonej rudy żelaza w piecu pudlingowym (w zamkniętych pudłach, bez dostępu atmosfery). W roku 1847 Clay z Anglii opatentował wykorzystanie w piecu pudlingowym traconego ciepła i „deoksydację rudy żelaza”. W USA patenty związane z pudlingiem zgłoszono w latach 1841, 1850 i 1851.

Mój komentarz: prezentowany jest patent z rysunkiem na piec (instalację) do pudlowania żelaza. Zaznaczam, że jest to dopiero pomysł, a nie działająca instalacja.

Redakcja twierdzi, że jest to tak nowatorskie, że bardzo przydało by się w Anglii – bo pozwoliłoby to unowocześnić tamtejszą metalurgię. Z zamieszczonego opisu i rysunku tego epokowego wynalazku amerykańskiej metalurgii wynika, że nie odbiega to od pierwszych instalacji „pudlarskich” z końca XVIII wieku. A mamy rok 1855!

[11]

Scientific American Volume 10 Number 37 (May 1855)
https://archive.org/stream/scientific-american-1855-05-26/scientific-american-v10-n37-1855-05-26#page/n0/mode/2up

[25]
Scientific American Volume 10 Number 51 (September 1855)
https://archive.org/stream/scientific-american-1855-09-01/scientific-american-v10-n51-1855-09-01#page/n0/mode/2up

Nie chcąc zanudzać Czytelnika rewelacjami na temat węgla, antracytu i koksu, dorzucę poniżej informacje na temat angielskiego nazewnictwa typów żelaza. Moje komentarze tekstem pogrubionym.

Types and shapes

Bar iron is a generic term sometimes used to distinguish it from cast iron. It is the equivalent of an ingot of cast metal, in a convenient form for handling, storage, shipping and further working into a finished product. Bar iron, można tłumaczyć jako „żelazo sztabowe” – produkt handlowy do dalszego przerabiania. Odnośnie problemów nazewniczych, zamierzam „wtrącić” w jednym z kolejnych opowiadań.

The bars were the usual product of the finery forge, but not necessarily made by that process.

.-. Rod iron—cut from flat bar iron in a slitting mill provided the raw material for spikes and nails. Żelazo w formie prętów. Nazwa handlowa.

.-. Hoop iron—suitable for the hoops of barrels, made by passing rod iron through rolling dies. Płaskowniki „na beczki” – to dopiero możliwe po roku 1860. Najprawdopodobniej po roku 1870 – o czym już pisałem…

.-. Plate iron—sheets suitable for use as boiler plate. Żelazo kotłowe. Nie wcześniej jak 1851.

.-. Blackplate—sheets, perhaps thinner than plate iron, from the black rolling stage of tinplate production. Cienka blacha, najczęściej cynowana. Fabryki takiej blachy w Polsce opisuje książka z 1841. Taką blachę można było wykonywać około roku 1860.

.-. Voyage iron—narrow flat bar iron, made or cut into bars of a particular weight, a commodity for sale in Africa for the Atlantic slave trade. The number of bars per ton gradually increased from 70 per ton in the 1660s to 75–80 per ton in 1685 and „near 92 to the ton” in 1731. Żelazo „eksportowe”. Nazwa handlowa.

Origin

.-. Charcoal iron—until the end of the 18th century, wrought iron was smelted from ore using charcoal, by the bloomery process. Wrought iron was also produced from pig iron using a finery forge or in a Lancashire hearth. The resulting metal was highly variable, both in chemistry and slag content. Bez komentarza. „Żelazo przypadkowe”.

.-. Puddled iron—the puddling process was the first large-scale process to produce wrought iron. In the puddling process, pig iron is refined in a reverberatory furnace to prevent contamination of the iron from the sulfur in the coal or coke. The molten pig iron is manually stirred, exposing the iron to atmospheric oxygen, which decarburizes the iron. As the iron is stirred, globs of wrought iron are collected into balls by the stirring rod (rabble arm or rod) and those are periodically removed by the puddler. Puddling was patented in 1784 and became widely used after 1800. By 1876, annual production of puddled iron in the UK alone was over 4 million tons. Around that time, the open hearth furnace was able to produce steel of suitable quality for structural purposes, and wrought iron production went into decline. Żelazo pudlingowe (żelazo kute, walcowane). Jak widać, proces stosowany po roku 1800 ale duża produkcja po roku 1876. Nie znalazłem obiektywnych danych o produkcji węgla i żelaza (surówki) przed rokiem 1860. Do roku 1860 statystyki są „wycinkowe” i zupełnie sprzeczne. Informacje na ten temat zamierzam „przetworzyć” w jednym z kolejnych odcinków.

.-. Oregrounds iron—a particularly pure grade of bar iron made ultimately from iron ore from the Dannemora mine in Sweden. Its most important use was as the raw material for the cementation process of steelmaking. Prawdopodobnie niemal czyste żelazo (meteorytowe?), przetwarzane we „wrought iron” metodą „wallońską”. Z opisów wynika, że kopalnie Dannemore były głównym dostawcą rudy żelaza dla Anglii. Zgodnie z informacjami Wikipedii, tylko ruda żelaza z Öregrund dawała się „cementować” w piecach cementacyjnych, dając produkt który według naszych kryteriów można uznać za „stal”. Zakłady przemysłowe z Sheffield były zaopatrywane w ten rodzaj rudy żelaza, szczególnie po roku 1808, gdy otrzymały duże zamówienia angielskiej marynarki wojennej.

Na temat rud żelaza, niezwykle ciekawe i „odlotowe informacje” przekażę w kolejnych odcinkach.

.-. Danks iron—originally iron imported to Great Britain from Gdańsk, but in the 18th century more probably the kind of iron (from eastern Sweden) that once came from Gdańsk. „Żelazo Gdańskie”. Prawdopodobnie pochodziło ze Staropolskiego Okręgu Przemysłowego. Do Gdańska dostarczano polską i słowacką miedź, polski ołów oraz dokonano chyba trzykrotnych prób dostawy galmanu (ruda cynku). Do roku 1800 Europa nie znała mosiądzu, więc galmanu do Gdańska ani na Zachód już nie dostarczano. O dość sensacyjnych sprawach związanych z cynkiem będzie w kolejnych odcinkach.

.-. Forest iron—iron from the English Forest of Dean, where haematite ore enabled tough iron to be produced. Hematyt angielski miejscowy.

.-. Lukes iron—iron imported from Liège, whose Dutch name is „Luik.”. Nazwa handlowa żelaza importowanego z Wallonii (Belgia).

.-. Ames iron or amys iron—another variety of iron imported to England from northern Europe. Its origin has been suggested to be Amiens, but it seems to have been imported from Flanders in the 15th century and Holland later, suggesting an origin in the Rhine valley. Its origins remain controversial. Ogólnie mówiąc, żelazo sprowadzane „z północnej Europy”. Może z Doliny Renu, może z Holandii. Naukowcy nie wiedzą…

.-. Botolf iron or Boutall iron—from Bytów (Polish Pomerania) or Bytom (Polish Silesia). Żelazo sprowadzane z terenów Polski. Może z Bytowa na Pomorzu a może z Bytomia na Śląsku. Optuję za Śląskiem i rokiem 1850.

.-. Sable iron (or Old Sable)—iron bearing the mark (a sable) of the Demidov family of Russian ironmasters, one of the better brands of Russian iron. Doskonałe żelazo „szablowe”, oznaczane cechą (gmerkiem) szabli. Sprowadzane z kopalni i hut rodziny Demidow. Prawdopodobnie eksport do Anglii możliwy po roku 1716. Tak twierdzi Wikipedia w bajce o imperium metalurgicznym Demidowych na Uralu. Pierwszy wielki piec na Uralu (oczywiście, „największy na świecie”) – to rok 1725.

Polecam: https://pl.wikipedia.org/wiki/Anatoli_Demidow_di_San_Donato
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B5%D0%BC%D0%B8%D0%B4%D0%BE%D0%B2
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B8%D0%BA%D0%B8%D1%82%D0%B0_%D0%94%D0%B5%D0%BC%D0%B8%D0%B4%D0%BE%D0%B2
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B5%D0%BC%D0%B8%D0%B4%D0%BE%D0%B2,%D0%90%D0%BA%D0%B8%D0%BD%D1%84%D0%B8%D0%B9%D0%9D%D0%B8%D0%BA%D0%B8%D1%82%D0%B8%D1%87
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B5%D0%BC%D0%B8%D0%B4%D0%BE%D0%B2%D1%8B

Jak widać, angielskie nazwy „rodzajów żelaza” podpowiadają, że poza swoim „leśnym hematytem”, ruda żelaza oraz kute żelazo Anglia sprowadzała z Europy!

Nie wątpię w to, że w Anglii produkowano duże ilości żeliwa. Ale na podstawie „wikipedialnych informacji” na temat węgla, antracytu i koksu, zaczynam się zastanawiać czy „angielska rewolucja przemysłowa”, nie zaczęła się około roku 1840?

Quality

.-. Tough iron. Also spelled „tuf”, is not brittle and is strong enough to be used for tools.

.-. Blend iron. Made using a mixture of different types of pig iron.

.-. Best iron. Iron put through several stages of piling and rolling to reach the stage regarded (in the 19th century) as the best quality.

.-. Marked bar iron. Made by members of the Marked Bar Association and marked with the maker’s brand mark as a sign of its quality.

Defects

Wrought iron is a form of commercial iron containing less than 0.10% of carbon, less than 0.25% of impurities total of sulfur, phosphorus, silicon and manganese, and less than 2% slag by weight. Wrought iron is redshort if it contains sulfur in excess quantity. It has sufficient tenacity when cold, but cracks when bent or finished at a red heat. It is therefore useless for welding or forging.

Coldshort iron, also known as coldshear, colshire or bloodshot, contains excessive phosphorus. It is very brittle when cold and cracks if bent. It may, however, be worked at high temperature. Historically, coldshort iron was considered sufficient for nails.

Phosphorus is not necessarily detrimental to iron. Ancient Indian smiths did not add lime to their furnaces. The absence of calcium oxide in the slag, and the deliberate use of wood with high phosphorus content during the smelting, induces a higher phosphorus content (less than 0.1%, average 0.25%) than in modern iron. Analysis of the Iron Pillar of Delhi gives 0.10% in the slags for 0.18% in the iron itself, for a total phosphorus content of 0.28% in the metal, accounting for much of its corrosion resistance. The presence of phosphorus (without carbon) produces a ductile iron suitable for wire drawing for piano wire.

Linki…


Źródło: Encyklopedia Orgelbranda 1903

https://de.wikipedia.org/wiki/Eisenschwamm
https://de.wikipedia.org/wiki/Rennofen
https://de.wikipedia.org/wiki/Puddelverfahren
https://en.wikipedia.org/wiki/Puddling_(metallurgy)
https://en.wikipedia.org/wiki/Industrial_Revolution
https://en.wikipedia.org/wiki/Abraham_Darby_I
https://en.wikipedia.org/wiki/Abraham_Darby_II
https://en.wikipedia.org/wiki/Abraham_Darby_III
https://en.wikipedia.org/wiki/Abraham_Darby_IV
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_German_inventions_and_discoveries
https://en.wikipedia.org/wiki/Cementation_process
https://en.wikipedia.org/wiki/Wrought_iron
https://en.wikipedia.org/wiki/Finery_forge
https://en.wikipedia.org/wiki/Dannemora,Sweden
https://en.wikipedia.org/wiki/Chafery
https://en.wikipedia.org/wiki/Puddling
(metallurgy)#Puddling_furnace
https://en.wikipedia.org/wiki/Lancashire_hearth
https://en.wikipedia.org/wiki/Blast_furnace
.https://en.wikipedia.org/wiki/File:HautfourneauXVIII_1nb.jpg
https://en.wikipedia.org/wiki/Oregrounds_iron
https://en.wikipedia.org/wiki/Finery_forge
https://en.wikipedia.org/wiki/Chafery
https://en.wikipedia.org/wiki/Metallurgical_coal
https://en.wikipedia.org/wiki/Anthracite
https://pl.wikipedia.org/wiki/Antracyt_(w%C4%99giel)
https://pl.wikipedia.org/wiki/Koks
https://en.wikipedia.org/wiki/Coke_(fuel)

Krótko mówiąc…



Wielkie piece w Hucie Małapanew.
Źródło: http://www.malanowicz.eu/mm/pasje/architektura/industria/huty/Ozimek/ozimek.htm

Nie wiadomo dokładnie od kiedy zaczęto tworzyć „zespoły fryszersko-kuźnicze”. Niewątpliwie ta technologia musiała powstać równolegle i równocześnie z przejściem od dymarki do wielkiego pieca. Możliwe, że w ośrodkach „wielodymarkowych” produkcja „łup żelaza” była tak duża, że wymagała stworzenia pierwszego dużego ośrodka hutniczego.

Wydaje się, że angielskie przodownictwo przemysłowe w dziedzinie metalurgii jest przesadzone. Wygląda na to, że Anglia była uzależniona od importu rudy żelaza i kutego żelaza aż do około 1840 roku.

Tani i wydajny proces pudlingowy rozwinął się w Europie i Anglii po roku 1850, a koło roku 1870 zaczął zostać wypierany przez produkcję „prawdziwej stali” w procesach Bessemera i Siemensa-Martina.

Rozwój i upowszechnienie się techniki pudlingu spowodowało gwałtowny wzrost zapotrzebowania na antracyt. Żelazo pudlingowe było dobrym materiałem konstrukcyjnym, ale było to nadal jedynie „miękkie żelazo” (stal „bardzo nisko węglowa”). Materiał stosunkowo miękki, o bardzo niskiej zawartości węgla (poniżej 0,08%), który z trudem poddawał się nawęglaniu i nie nadawał się do utwardzania przez hartowanie. Kucie a później walcowanie na gorąco nie pozbawiało materiału „włóknistej struktury” i nie zwiększało ilości węgla w tej stali.

Znaczne zwiększenie wytrzymałości kutego żelaza osiągnięto dopiero z końcem XIX wieku, w wyniku procesu „walcowania na zimno”. A do walcowania na zimno trzeba było wpierw uzyskać „prawdziwą stal”, później stal łożyskową, a następnie zacząć produkcję łożysk stożkowych. Według współczesnej nomenklatury naukowej XIX-wieczne żelazo pudlingowe (stal kuta -wrought iron) jest uznawana obecnie za „stal zgrzewaną”

Technologie Bessemera i Siemensa-Martina wymagały z kolei dużych ilości koksu – a dynamiczny wzrost produkcji koksu następuje w latach 1860 – 1870. Stal produkowaną od końca XIX wieku nazywa się obecnie „stalą zlewaną”.

Dodatek naukowy…


Według Anglików: pierwszy na świecie żelazny most „Iron Bridge” zbudowano w 1779 roku, w Coalbrookdale w Anglii na rzece Severn. Rejon ten cieszy się do dziś sławą kolebki angielskiej rewolucji przemysłowej, która zmieniła oblicze Anglii, Europy i całego świata.
Iron Bridge (foto : pl.wikipedia.org CC BY 2.0)
Źródło: https://www.labiryntarium.pl/projekty/1156-wystawamost220lat.html

Cytaty z opracowania:

Grzegorz Lesiuk
Mieczysław Szata

Degradacja mikrostruktur elementów konstrukcyjnych pochodzących z mostów wzniesionych na przełomie XIX i XX wieku.
Artykuł recenzował: dr hab. inż. Stanisław Piesiak

Naukowcy przebadali stal zgrzewaną (to obecna klasyfikacja „żelaza kutego” – wrought iron), pochodzącą z próbek stali mostów wrocławskich w XIX wieku (Most Piaskowy 1861, Most Środkowy 1885 – stal zgrzewana – żelazo kute) i XX wieku (Most Północny 1930 – stal zlewana). Poniżej – opis „żelaza kutego – pudlingowego”.

W pracy zamieszczono wyniki badań metalograficznych (mikroskopia świetlna, SEM) oraz badań własności mechanicznych (pomiary twardości, próba statycznego rozciągania) obrazujących stan strukturalnego zdegradowania. Zaprezentowano także wstępne wyniki badań stali zgrzewnej pochodzącej z mostu Piaskowego dotyczące procesu rozwoju szczeliny zmęczeniowej. Wyznaczono podstawowe wielkości opisujące kinetykę pękania zmęczeniowego.

Cytat dla metalurgów wyjaśniający jednoznacznie, że z typowej „stali zgrzewanej pudlingowej” ani szabli ani tym bardziej kosy najwyraźniej nie dało się zrobić w przemysłowych ilościach:

„Stal zgrzewna – żelazo zgrzewne (nazywane później stalą zgrzewną – pojęcie stali nie było wówczas jasno sprecyzowane) wytwarzano metodą pudlarską. Wytwarzano je w małych porcjach wsadu (o masie 200-500 kg) w piecach pudlarskich, gdzie surówkę w stanie stałym nadtapiano gorącym gazem, powstającym przy spalaniu węgla kamiennego lub koksu.

Dzięki utleniającemu wpływowi spalin, z surówki wypalany był przede wszystkim węgiel. W ten sposób proces ten podnosił temperaturę krzepnięcia stopu. Na powierzchni stopowej żużel wymagał ciągłego mieszania (w j. ang. „to puddle”) po to, aby zapewnić dostęp utleniającego gazu do stopiwa. Stąd nazwa całego procesu – zwanego pudlarskim sposobem produkcji stali (ang. puddled steel) Przy relatywnie niskiej temperaturze uzyskiwanej w piecu pudlarskim (ok. 1400°C), następowało krzepnięcie odwęglonej surówki, która w stanie „ciastowatym” tworzyła bryłę, zawierającą małą ilość węgla, lecz za to wiele zanieczyszczeń żużlowych.

Istotną własnością konstrukcji wytwarzanych ze stali zgrzewnych była duża niejednorodność ich składu chemicznego i warstwowa budowa. Budowa ta wynikała najpewniej z małych porcji wsadu aplikowanego do pieca pudlarskiego. Dodatkowo sam proces technologiczny powodował duże zanieczyszczenie stali. Wszystko to przyczyniało się do powstawania lokalnych wad materiałowych oraz przeogromnego statystycznego rozrzutu wyników. Taki stan rzeczy nie pozostał obojętny na makroskopowe własności stali – stal zgrzewna odznaczała się zróżnicowaniem wydłużenia i wytrzymałości na rozciąganie w kierunku walcowania i w kierunku doń prostopadłym.

Wytrzymałość na rozciąganie stali zgrzewnej wynosi ok. 280÷310 MPa przy wydłużeniu całkowitym 7÷25%. Doniesienia literaturowe wskazują na znaczne fluktuacje dotyczące modułu sprężystości tej stali E ~170÷200 GPa, choć zdarzało się rejestrować wyniki E=132,8 GPa.

Z dostępnych źródeł literaturowych wynika, iż żelazo zgrzewne (stal zgrzewna – dop. autora) wytwarzane w drugiej połowie XIX w. charakteryzowało się następującymi parametrami:
– gęstość g=(7,6÷7,8) Mg/m3;
– zawartość węgla C=(0,05÷0,1)%;
– zawartość fosforu P~0,4%;
– Re=210÷290 MPa, RH=(150÷160) MPa, Rm=300÷400 MPa, wszystkie wielkości w kierunku walcowania;
– wydłużenie całkowite przy zerwaniu (dla rozciągania w kierunku walcowania): A5=8÷25%;
– współczynnik sprężystości podłużnej E=200÷215 [Gpa].

Jak już zostało wcześniej zasygnalizowane, stal zgrzewna cechuje się znaczną anizotropią własności mechanicznych. W kierunku walcowania są one istotnie wyższe niż w kierunku doń prostopadłym.

https://www.researchgate.net/publication/274383395_DEGRADACJA_MIKROSTRUKTUR_ELEMENTOW_KONSTRUKCYJNYCH_POCHODZACYCH_Z_MOSTOW_WZNIESIONYCH_NA_PRZELOMIE_XIX_I_XX_WIEKU

Muszę przyznać, że sam jestem zaskoczony. Kosy to pikuś! Wydaje się że i masową produkcję łopat jakie znamy też musimy przesunąć na lata 1870 – 1900…


XVIIth century blast-furnace.
Picture scanned in : Manuel de la métallurgie du Fer, Tome 1, by Adolf Ledeburg, French version translated by Barbary de Langlade annoted par F.Valton, published Librairie polytechnique Baudry et Cie, 1895. page 403

vvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvv

ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ

Zgodnie z sugestiami Czytelników, tym którym podoba się moja „pisanina”, umożliwiłem składanie osobistych podziękowań…

Można podziękować poprzez portal „Patronite”:

https://patronite.pl/blogbruska

Lub przez PayPal:

blogbruska@gmail.com

ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ

vvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvv

= = = = = = = = = = = = = = = = = =

Do tłumaczenia tekstów można stosować na przykład:
http://free-website-translation.com/

= = = = = = = = = = = = = = = = = =

♫ – OFF TOPIC – SPIS TREŚCI tematów „OT”
https://kodluch.wordpress.com/2018/03/16/%e2%99%ab-off-topic-spis-tresci-tematow-ot/

https://kodluch.wordpress.com/about/

= = = = = = = = = = = = = = = = = =

11 uwag do wpisu “♫ – OFF TOPIC – Metalurgia 5 (fryszerka i pudling)

  1. Brusku do chwili obecnej kosy produkuje się z niskowęglowej stali . Do utwardzania ostrza wykorzystywana jest inna metoda – zgniot na zimno. Każdy słyszał pewnie charakterystyczny stukot młotków we wsiach w trakcie sianokosów. Klepanie kosy powoduje wprowadzenie dodatkowego zgniotu i utwardzenie części tnącej ostrza. Nikt tego ostrza nawet nie próbował nawęglać. Dlatego zupełnie spokojnie takie nie specjalnie zaawansowane technicznie narządzie mogło być robione z dymarkowego żelaza. Nie jest wcale potrzebna stal o większej zawartości węgla. A że proces klepania trzeba regularnie powtarzać – no cóż, to i tak taniej niż produkcja narzędzia z drogiego (bardzo drogiego) surowca. Zupełnie inaczej rzecz się miała w zastosowaniach wojskowych – stąd taką cenę miały ostrza z damasceńskiej stali. Sądzę, że nie należy w tym miejscu wyciągać zbyt daleko idących wniosków.

    Polubione przez 3 ludzi

    • Panie Brusku, po otwarciu „zapodanych” linków poczułem się jakbym stanął przed szybą zamkniętej cukierni i ślinił się do ciastek widzianych za szybą. Już kiedyś wspominałem, że jestem „patriotą językowym” – czyli obce języki są mi naprawdę obce 😦
      Niestety fotki tekstu nijak nie da się wkopiować do translatora i w związku z tym nici z zapoznaniem się z tymi cuuudownymi przykładami fałszowania historii… szkoda, pozostało tylko przełknąć ślinę 😦

      Polubione przez 1 osoba

      • Krótko mówiąc – historia medycyny. Tłumaczenie książki dwóch niemieckich naukowców. Na rysunkach „narzędzia chirurgiczne” od najdawniejszych czasów. Wykonane na ogół z brązu ale są i ze stali. Mamy i strzykawki i szczypce typowe dla wyciągania kul z ran. Jeden rzut oka chirurga i od razu wybuchnie śmiechem. To wszystko są narzędzia z końca XIX wieku. Nie mówiąc o żydzie Awicennie, książkach które zamiast być zwojami w Rzymie sobie drukowali na papierze itd…

        doszło jeszcze to:

        https://bskamalov.livejournal.com/4448311.html

        Polubienie

  2. Добрый день!
    Из википедии: «Парижская конвенция по охране промышленной собственности (часто просто Парижская конвенция) — международное соглашение по охране промышленной собственности, впервые принятое в Париже (Франция) 20 марта 1883 г.»
    Мне кажется, что до 1883 года мы не можем точно знать о датах каких-либо изобретений, потому, что все инновации были для всех в более открытом доступе, небыло юридического инструментария для охраны своего изобретения.
    «Venetian Patent Statute of 1474» и «The Statute of Monopolies (29 May 1624)» должно считать фикцией.

    https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Патент

    Polubione przez 1 osoba

Dodaj komentarz

Proszę zalogować się jedną z tych metod aby dodawać swoje komentarze:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Google

Komentujesz korzystając z konta Google. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj /  Zmień )

Połączenie z %s