Железо - главный металл
Кроме гематита и лимонита, сырьем для производства железа служат также другие минералы: магнетит, лепидокрокит, сидерит и пирит. По содержанию в земной коре железо занимает после алюминия второе место.
Температура плавления железа — 1539 °С. Достигнуть высокой температуры древним металлургам помогал древесный уголь. Руду засыпали в яму или горн слоями, чередуя с древесным углем. Подожженные угли постепенно раскалялись докрасна; чтобы повысить температуру их горения, в первых примитивных горнах снизу вставляли трубку из стебля бамбука или лотоса, в которую древний металлург дул что есть мочи. Затем вместо трубок стали использовать ручные меха, а позже—меха, приводимые в движение водяным колесом.
Но вернемся вновь к «Калевале» и проследим, как работает кузнец Илмаринен:
Положил кузнеи железо,
Поместил в огонь горнило
И мехи привел в движенье,
Трижды дуть их заставляет.
Расплавляется железо.
Размякает под мехами.
Точно тесто из пшеницы
Иль для черных хлебов тесто.
Там, в огне кузнечном сильном,
В ярком пламени горнила.
Руда плавилась, и железо опускалось на дно ямы или горна. По окончании плавки на дне образовывался комок металла, смешанный со шлаком, который называли крицей. Крицу проковывали в горячем состоянии. Как только она остывала, ее раскаляли вновь и продолжали ковку. Таким способом из нее выдавливали шлак, получая сварочное ковкое железо или же мягкую сталь с примесью углерода 0,12—0,26%. Абсолютно чистого железа не бывает, в нем всегда есть какая-то, пусть даже самая ничтожная доля примеси.
Есть она и в знаменитой железной колонне, стоящей в индийской столице Дели. Колонна сооружена в 415 году и первоначально украшала величественный храм Будды. Весит она 6,5 т, высота 7 м, диаметр у основания 42 см, а на вершине 30 см. Два вопроса не давали ученым покоя: почему колонна не ржавеет и как смогли древние металлурги отлить такой гигантский монолит, если высокую температуру, при которой плавится железо, удалось получить лишь в прошлом веке? Почему колонна не заржавела в условиях влажного тропического климата, тем более в наш индустриальный век, когда воздух насыщен выбросами вреднейших соединений?
В 1826 году русский инженер П.Г. Соболевский впервые в истории мировой техники разработал метод гидравлического прессования, который положил начало современной так называемой порошковой металлургии. Когда в первой половине прошлого века в России были открыты богатейшие месторождения платины, правительство поручило Монетному двору изготавливать из нее монеты. Существовавшие в то время печи не могли нагреть металл до точки его плавления, то есть до 1772 °С. Тогда П.Г. Соболевский поступил следующим образом. Он заложил получаемую химическим путем из руды пористую губку в форму для монет, спрессовал и нагрел. Уже при температуре 1000 °С, которая ниже точки плавления не только платины, но железа и меди, металл превратился в монолитную массу.