Як зробити метал?
підвищення
Однак уже в давнину помітили, що при невеликому доступі повітря дрова згоряють, перетворюючись в деревне вугілля, що складається з вуглецю і водню. При згорянні одного кілограма деревного вугілля виділяється в три - чотири рази більше теплоти, ніж при спалюванні одного кілограма дров. Згораючи, він дає високу температуру, при якій йде відновлення оксидів заліза. Вуглець, з'єднуючись з киснем, перетворюється на вуглекислий газ і залишає майже чистий метал.
Стовбури дерев, очищені від гілок, складалися в конусоподібну купу діаметром від 3 - 4 до 10 - 12 метрів і висотою 3 - 7 метрів. У купі залишалися проходи для повітря і виходу димових газів. Нижня частина купи ущільнювалася глиною і вся поверхня купи засипали землею. Дрова в середині купи розпалилися через спеціальне розпалювальний отвір. Дим виходив в канал, залишений в центрі купи, або, в більш досконалих конструкціях куп, через трубу, спеціально споруджуються в центрі купи.
Мистецтво углежогі в тому, щоб, маніпулюючи відкриванням і закриванням отворів для подачі повітря, дозволити згоріти в купі якомога меншої кількості деревини з тим, щоб частина, що залишилася під дією тепла, що виділяється піддавалася сухій перегонці - виділила воду, пов'язаний кисень і перетворилася в деревне вугілля. Деревне вугілля став все ширше застосовуватися для плавки заліза. А його в свою чергу було потрібно все більше і більше.
Чим вище температура в пристрої для виробництва заліза або чавуну, тим швидше йде процес. Ще стародавні майстри знали значення дуття для поліпшення процесів горіння палива, тому стали використовувати хутра для подачі повітря. Більше дуття, більше воедуха, вище температура, більше металу, крупніше установка, вище її продуктивність. Ось основний напрямок, по якому йшов розвиток агрегатів по виробництву заліза, а потім і чавуну.
Багато сотень років чорні метали отримували, використовуючи деревне вугілля. Для отримання однієї тонни металу витрачали від двох до чотирьох тонн вугілля. А щоб приготувати тонну деревного вугілля, потрібно 10 - 12 кубометрів лісу. Будувалися залізоробні заводи, і починав гуляти сокира по сусіднім лісах. В кінці XVI століття королева Єлизавета Англійська змушена була заборонити використовувати ліс для виробництва вугілля. Через 25 - 30 років виплавка заліза була припинена майже по всій Англії. А в XVIII столітті російська імператриця Єлизавета спеціальним указом заборонила будувати залізоробні заводи в радіусі 200 верст навколо Москви.