Задание 1. «От домницы до домны, от крицы до булата» (по В

Задание 1.  «От домницы до домны, от крицы
до булата» (по В. Болховитинову). Домницы,
одни из древнейших железоделательных печей,
были устроены очень просто. Эти печи
представляли собой высокие каменные или
земляные сооружения, внутреннее пространство
которых сужалось книзу. Сверху в печь
загружались вперемежку железная руда и
древесный уголь: слой угля − слой руды. Снизу
сквозь небольшое отверстие сам собой, как в
жаровую трубу самовара, в печь поступал воздух.
Угли при такой продувке воздуха жар
давали небольшой. Даже нагнетание воздуха специальными мехами (воздуходувными
мешками) не очень помогало делу. Полученное при этом железо не плавилось, а извлекалось
мягким, тестообразным куском. Оплавленные землистые примеси руды − камешки, песок, –
так называемые «шлаки», оказывались «запеченными» внутри кома железа.
Такой губчатый кусок железа называли крицей − возможно, за сходство с куском
ноздреватого снега – «кригой» (глыбой, комом, сугробом). Чтобы освободить железо от
шлаков, древние металлурги били раскаленную крицу ручными молотами, пытаясь «выжать»
из мягкого металла эту железную «губку». После многократно проковки получался ком
чистого мягкого железа. Его рубили на куски и отправляли в кузницы.
При «бедности» руды, не «потреблявшей» тем самым всего загружаемого в печь угля
вместо мягкого ковкого железа мог получиться темный хрупкий чугун. Жидкий чугун
вытекал из печи – он плавится при меньшей температуре, чем железо. Вначале, пока не
научились «лить» чугун, его принимали за шлак и выбрасывали: ковать чугун было нельзя.
Позже «негодный» чугун стали плавить в специальных горнах при усиленном дутье, выжигая
вплавленный в железо «лишний» уголь – так его «переделывали» в сталь.
В отличие от крицы, которую можно было достать, только остудив или разобрав печь,
чугун мог «вылиться» сам в жидком виде. «Выпустив» чугун, можно было продолжить
плавку, снова добавив руду и топливо. Особая конструкция доменной печи (с XVI века)
позволяла сделать выплавку чугуна непрерывной.
С XIV века чугун стал широко использоваться: расширялось «литейное дело», и
изготавливались такие предметы, которые нельзя было получить ковкой: пушечные ядра и
позднее части пушек, котлы, молоты и др. Каменные ядра в это время уже перестали
изготавливать; бронзовые и свинцовые употреблялись редко из-за их высокой стоимости.
Составьте схему процесса, происходящего в железоделательной печи. Какие
вещества участвуют в этом превращении?
Чем «топят» доменную печь?
Какой из материалов содержит больше угля – сталь или чугун?
Поясните высказывание: «сталь легкая и прочная, а чугун тяжелый», с учетом того,
что кусок стали весит больше, чем кусок чугуна тех же размеров.
Задание 2.  Рассказ о перочинном ноже. Много приходится работать ножу на
службе у человека. Но для того, чтобы нож появился на свет, человеку тоже надо
было немало поработать.
Есть на Урале гора Магнитная. Там день и ночь грохочут взрывы, словно
пушки палят. Это рудокопы взрывают блестящий камень – руду. На склонах горы
словно ступени вырублены. По ступеням ходят, ворочая гусеницами, огромные
машины. Повернется машина в одну сторону, загребет ковшом руду и несет ее к
вагону, который стоит рядом. Машинист переводит рукоятку – и сразу у ковша откидывается
днище, словно пасть открывается. Вываливается руда в вагон, и снова машина
поворачивается, чтобы взять руду.
Вот и полон вагон доверху кусками руды. Электровоз
трогается и быстро мчит вагоны с рудой на завод. А на заводе
стоят в ряд высокие, словно башни, доменные печи. Каждая
башня высотой с десятиэтажный дом. Тележка быстро взбегает
по наклонному мосту на самую верхушку домны. Одна за другой
бегут тележки наверх и вываливают в домну всё, что ей
требуется: куски рыжей руды, белый камень-известняк, куски
черного кокса. Кокс делают из каменного угля. Кокс нужен для
того, чтобы домна могла выплавить из руды чугун. Известь
требуется для «переплавки» пустой породы, чтобы ее осколки не
попали в выплавленное железо.
В домне такой жар, что даже камень в ней делается жидким. Если заглянуть, внутрь
сквозь маленькое, закрытое слюдой окошко, то можно увидеть раскалённые добела куски
кокса и стекающие по ним огненные струйки металла.
Каждые четыре часа рабочий нажимает кнопку. Могучий молоток-самобой пробивает
глину, которой заделана дыра около дна домны. И сейчас же ослепительный, брызжущий
огненными искрами ручеёк устремляется в приготовленное для него русло. Кажется, что это
течёт жидкий огонь. Но это не огонь, а расплавленный металл − чугун. Огненный ручеёк
льётся из домны в огромный ковш на колёсах.
Подходит паровоз и везёт этот ковш-вагон в тот цех, где варят сталь. А дыру в домне
опять заделывают. Рабочий нажимает другую кнопку, и из электрической пушки вылетает
большой ком глины, который наглухо затыкает дыру.
И вот чугун доставили к мартеновской печи, где варится сталь. Там − в печи −
огненное озеро. По озеру огненные волны ходят. И вся печь озарена ярким пламенем.
В огненное озеро бросают всякий железный лом: обломки машин, ржавые колёса,
рельсы, балки. Какое-нибудь старое колесо лежало на свалке. И казалось, что больше оно ни
на что не годится. Но вот оно попало на завод; его бросили в печь. Вместе со всяким другим
железным хламом оно растворилось в расплавленном чугуне, словно кусок сахара в чашке
чая. И то, что стало концом для одних вещей, будет началом для других. Из чугуна, руды и
железного лома сварят в печи новую, блестящую, упругую сталь. А из стали сделают и нож и
ещё много других вещей: топоры и пилы, рельсы и балки, станки и машины.
(по М.Ильину, Е.Сегал)
Важнейшим условием получения чугуна в доменных печах является непрерывный
подвоз угля. К чему, по-вашему, могут привести перебои в его поставках?
Сравните значения слов плавка металла и выплавка металла из руды.
Что должно произойти с чугуном в мартеновской печи, чтобы получилась сталь?
В какую печь следует загружать металлолом, привезенный на металлургический
завод, – в доменную или в мартеновскую?
Путешествуя по Уралу, лишь с большим трудом можно найти то, что раньше было
горой Магнитной. Куда она девалась?
Задание 3. Стальной нож красивый, блестящий и острый. Если он и согнется, то сам и
выпрямится: он упругий. Чугунный котелок или сковорода хрупки: их можно разбить, если
сильно ударить. Их не выковали, а отлили: вылили расплавленный чугун в форму, сделанную
из сухой земли и дали ему застыть. Чистое железо и сталь ведут себя иначе, чем чугун:
прежде чем расплавиться, они размягчаются. Вот в этом размягченном состоянии они и дают
с собой делать все, что угодно: ковать, штамповать, раскатывать в полосы.
Все свойства железа зависят от того, сколько в нем примеси угля. Интересно
понаблюдать за заточкой железного инструмента, например, на уроке труда. Проследите за
тем, какие искры будут вылетать из-под острия, когда на точильном круге точат нож. Если
искры ветвятся, как дерево – угля в стали много. Чем больше ветвятся искры, тем больше
угля. Если искры будут вылетать в виде огненных стрел без всяких разветвлений – нож сделан
не из стали, а из железа.
Опишите свойства материалов – упругость и хрупкость. Какое из этих свойств
может являться помехой в их использовании?
К точильному кругу поднесли обломок чугуна. Какие искры будут видны?
Задание 4. На набережной Волги в городе Кинешме
можно увидеть две решетки, сделанные из железа.
Какое «железо» позволило изготовить
кованую решетку, а какое – литую? Назовите эти
материалы.
Которая из решеток литая?
Задание 5. Горнило, или горн – название широкогорлой печи, используемой для
выплавки металла из руды, плавки или разогрева металла перед ковкой.
Процесс добычи железа и создания из него изделий овеян легендами, вошел в сказания
и поэмы.
Вот герои средневекового финского эпоса «Калевала»
«…Из болот железо взяли,
Там на дне его отрыли.
Принесли его к горнилу...».
В поэме, написанной И. В. Гете по мотивам средневековых сказаний, Фауст
напутствует воронов:
«...Летите к кузнице подгорной,
Где гномы день и ночь упорно
Железо на огне куют.
Трудолюбивый этот люд
Уговорите дать нам пламя,
Невыразимое словами,
Каленья белого предел...».
К какому из «горнил», изображенных на рисунках, отправляются герои приведенных
здесь отрывков? Что там делают с железом?
Задание 6. Сооружение металлургической печи в
земле требовало специального устройства, без
работы которого металл не получается. На рисунке
справа
показано
приспособление,
которое
«заменяло» человека, выполнявшего эту работу,
действием потока воды, заливавшегося в бак по
трубе сверху.
Какую работу должен был выполнять человек, которого заменяла такая машина?
Древнейшая металлургическая печь (на рисунке слева), тем не менее, могла работать
и без таких устройств. За счет чего это нужное условие выплавки обеспечивалось сами
собой?
Задание 7.  …Наше литье, поди-ко, по всему свету на отличку идет. Однем словом,
каслинское.
В чем тут главная точка была, сказать не умею. Кто говорил − чугун здешний
особенный, только, на мой глаз, чугун - чугуном, а руки − руками. Про это ни в каком деле
забывать не след.
В Каслях, видишь, это фигурное литье с давних годов укоренилось. Еще при бытности
Зотовых, когда они тут над народом изгальничали, художники в Каслях живали. Народ,
значит, и приобык.
Тоже ведь фигурка, сколь хорошо ее ни слепит художник, сама в чугун не заскочит.
Умелыми да ловкими руками ее переводить доводится. Формовщик хоть и по готовому ведет,
а его рука много значит. Чуть оплошал − уродец родится.
Дальше чеканка пойдет. Тоже не всякому глазу да руке впору. При отливке, известно,
всегда какой ни на есть изъян случится. Ну, наплывчик выбежит, шадринки высыпят,
вмятины тоже бывают, а чаще всего путцы под рукой путаются. Это пленочки так по нашему
зовутся. Чеканщику и приходится все эти изъяны подправить: наплывчики загладить,
шадринки сбить, путцы срубить. Со стороны глядя, и то видишь − вовсе тонкое это дело, не
всякой руке доступно.
Бронзировка да покраска проще кажутся, а изведай − узнаешь, что и тут всяких
хитростей-тонкостей многонько.
А ведь все это к одному шло. Оно и выходит, что около каслинского фигурного литья,
кроме художников, немало народу ходило. И набирался этот народ из того десятка, какой не
от всякой сотни поставишь. Многие, конечно, по тем временам вовсе неграмотные были, а
дарованье к этому делу имели.
Фигурки, по коим литье велось, не все заводские художники готовили. Больше того их
со стороны привозили. Которое, как говорится, из столицы, которое − из-за границы, а то и
просто с толчка.
(П.Бажов. «Чугунная бабушка»)
Опишите современным языком работу специалистов, участвующих в изготовлении
художественных изделий из чугуна.