Çeliğin tarihçesi insanlığın üretim ihtiyacı hissettiği ilk dönemlerden bu yana kadar uzanan bir yolculukla başlar. Demirin bulunması tahmini olarak milattan 1000 yıl kadar önce gerçekleşti, dünyanın çeşitli yerlerinde ise yakın zamanlarda keşfedildi. Demiri tarihte ilk kullanan toplum olarak milattan 4000 yıl kadar önce Sümerler ve Mısırlılar bilinmektedir. Edinilen bilgilere göre demirin üretimi Anadolu’da ve tahminen Kafkaslar’ın kuzeyinde başlamıştır. Çeliğin tarihçesi de bu yolcuğun son dönemlerinde daha sağlam ve güçlü malzemeler üretilmesi gereken zamanlarda ortaya çıkmıştır.
Toplanan bilgilere göre kullanılan ilk demir materyali yeryüzüne düşen meteorlardan elde edilmiştir. Yeterli miktarda demir cevheri bulunan yerlerde, odun kömürü ile sıvı hale getirilerek fazlaca odun ile birlikte işlenebilir. Bu gibi işleme yöntemleriyle çeşitli demir elde etme yöntemleri geliştirildi. Metalin teknik ve ekonomik öneminden dolayı demir ve çelik özellikleri ile ilgili elde edilen her tecrübe sır olarak tutulmaya çalışıldı. Böylece üretim teknikleri belirli bölgelerde gizli kaldı ve uzun süreler sonrasında başka yerlere yayıldı.
Demir ve çelik özellikleri insanoğlu tarafından avcılık, mızrak uçları, bıçak ve süs eşyaları şeklinde kullanım buldu. Milattan sonra 10. yüzyılda su değirmeninin de kullanılmaya başlaması demir üretiminde bir devrim oluşturdu. Suyun yarattığı güç, cevher yataklarına yakın olmanın önemini artırdı. Böylelikle demiri eritmek için kullanılan ocaklar hep suyun yakınlarına yani vadilere taşındı. Su değirmenleri ile çalışan körüklerin hava basıncı üretebilmesinden dolayı çok daha büyük fırınların elde edilmesine olanak sağladı. Elde edilen fırınların ağırlıkları 100 kilograma ulaşan dövülebilir ve hurda demirden, yeterli ısı kullanılmasıyla birlikte milattan sonra 12. yüzyılda demir cevherinin eritilmesine yardımcı olacak sıcaklıklara ulaşılmış oldu. Bu olay yüksek fırınların kullanılmaya başlamasına vesile oldu. Ortaya çıkan oldukça akışkan olan ürün başlarda istenmemesinden dolayı pig (domuz) olarak adlandırılmıştır. Pik olarak bildiğimiz demir adını buradan almaktadır. Pik demirin yüksek fırınlarda ticari olarak üretimi 14.yüzyıl zamanlarına dayanmaktadır.
DEMİR ÇELİK NASIL ÜRETİLİR?
Çelik nasıl üretilir? sorusu geçmişte yalnızca ustaların bildiği önemli bir tecrübe olsa da günümüzde modern koşullarda üretimi gerçekleştiriliyor. Oksit olmayan filizler kavrularak oksit halini bulur. Devamında ise eritilerek demir oluşur. İndirgeme işlemi ; bir oksidin oksijenini alarak metali meydana çıkarma işlemidir. İndirgeme işi yüksek fırınlarda kok demiri ile yapılır. Orta büyüklükte bir yüksek fırın ,günde ortalama olarak 2000 ton demir cevheri işleyebilir.
Demir üretiminin gelişimi çağlar boyunca cevherin eritilmesi için uğraşılan farklı ocak sistemlerine göre izlenebilir. Ocakların geçmişten günümüze uzanan sıralaması ; demirci ocakları, demirci fırınları, akışkan yataklı fırınlar ve odun kömürü yüksek fırınlar, kok kömürlü yüksek fırınlar, direkt redüksiyon tesisleri, ergitme tesisleri şeklindedir. Geçmiş dönemlerde çelik nasıl üretilir? sorusunun yanıtı daha karmaşık bir üretim zinciriyle yanıt buluyordu. Demirci ocakları ocak taşı, kil veya kaya parçalarından yapılmış fırınlardır. Bu fırınlarda odun kömürü ile birlikte demir cevherleri dövülerek demir haline dönüştürülüyordu. Bu işlem yapılırken cevhere yapışmış olan gang (bir maden yağında değerli filizle karışmış durumda bulunan, çoğunlukla değersiz taş yada mineral) eriyip cüruf olurken , demir katı haline dönüştürülüyordu. İlk başlarda fırınlar doğal hava sirkülasyonları ile çalışırken, sonrasında elle veya ayakla çalıştırılan körükler ile çalıştırılmaya başladı.
Sıvı metalin üremi yapıldığı yerlere ilk olarak “akışkan yataklı fırınlar“ denilirdi. Fırınların boyutları arttıkça “yüksek fırın” terimi kullanılmaya başlandı. 18.yüzyılın başlarında bu fırınlarda odun kömürü kullanılıyordu.
DİĞER BLOG YAZILARI