Чугун чем сварить: особенности сварки, чем можно, каким током, как сваривать ковкий, наплавка

Чтобы избежать различных изменений в структуре метала, нагревать его следует до температуры не более 66о градусов по Цельсию при скорости нагревания 140 градусов в час. И охлаждать следует медленно во избежание его отбеливания.

Электроды при холодной сварке

Итак, как заварить чугун качественно? Ответ прост: нужно применять специальные электроды, изготовленные с применением никеля и меди. Медь не растворима в железе и не склонна к реакции с углеродом, благодаря чему шов, наплавляемый такими электродами, выходит неоднородным с присутствием высокопрочного и высокоуглеродистого железа.

Никель имеет свойство, растворяться в железе, и не склонен к образованию соединений с углеродом, благодаря чему – нет участков образований белого чугуна, поэтому наплавленный металл невысокой прочности и без труда обрабатывается.

Сейчас производится значительное количество разнообразных видов электродов для сварки, и проблем чем сваривать чугун не существует.

Основные типы электродов для сварки:

1. Электроды, изготовленные из железно-медно-никелевых сплавов.
2. Из железно-никелевых сплавов.
3. Из медно-железных сплавов.

Можно ли осуществлять сварку по чугуну большими электродами? Основное правило при сваривании чугунных изделий заключается в том, что при работе нужно стараться наименьше проплавлять металл. Для выполнения этого условия необходимо использовать малый ток и электроды малого диаметра. После наварки каждого шва необходимо делать перерывы для понижения температуры детали до 40-60 градусов.

Сварка стальными электродами

Здесь для чугунной сварки можно применить самый доступный метод – сварка чугуна в домашних условиях стальными электродами. Но при их использовании качество шва остается желать лучшего, из-за плохого сцепления чугуна с наплавленным металлом, происходящим благодаря разной усадке.

Пайка чугуна

Паяют чугун припоями, состоящими из свинца и олова, используя паяльную лампу или газовую горелку, при этом необходимо соблюдать режимы для пайки серого чугуна и не превышать температуру плавления припоя. Перед началом работ шов тщательно очищают, протравливают соляной кислотой и далее наносят флюс их хлористого цинка и облуживают металл.

Процесс облуживания заключается во втирании железной щеткой припоя в нагретое до температуры  600 градусов место пайки. Далее производится окончательный нагрев до 800 градусов, и запаивают дефекты или спаивают детали.

Для пайки чугунных изделий применяют и тугоплавкие припои из серебра и латуни, в состав которых входит железо, никель, марганец, олово и кремний в количестве от 1,1 до 1,6%.

Для получения прочного шва детали после пайки необходимо отжечь в течение 15 минут при температуре 710-740 градусов по Цельсию.

Свариваемость чугуна зависит от характера распределения в нем включений графита. Лучше всего сваривается сплав перлитного типа, с мелким пластинчатым или сфероидальным графитом. Чугун с малыми и средними включениями графита, окруженными твердым раствором углерода в железе, сваривается удовлетворительно. Хуже всего поддается сварке сплав с крупными включениями графита в виде сплошной сетки, затрудняющей сплавление основного и присадочного металла.

Итог

Теперь вы знаете особенности сварки чугуна, на что надо обратить внимание, а также каким сварочным оборудованием производить процесс.

Можно ли сварить чугун полуавтоматом

Железо и канцерогены в чугуне, Whats Cooking America

Вопрос:
Я использовал железные сковороды в течение многих лет. Некоторые принадлежали моей матери. Друг спросил меня, безопасно ли это использовать из-за железа в сковороде. Я сказал ей, что ел от них и использую их в течение многих лет и никогда ничего не слышал о том, что утюг в сковороде небезопасен. Пожалуйста, дайте мне знать. Спасибо за информативный уход за сковородками. — Бренда Велдон (16.12.05)

Ответ:
Да, приготовление пищи в чугунной сковороде может добавить значительное количество железа в вашу пищу и в ваш организм … если вы его съедите.Это было доказано исследователями, протестировавшими 20 продуктов питания, результаты которых были опубликованы в июльском выпуске журнала Американской диетической ассоциации за июль 1986 года. Они измерили содержание железа и влаги в этих продуктах в сыром виде и после приготовления на железной сковороде и посуде без железа (посуда Corning) по отдельности. Использовалась новая закаленная железная сковорода на случай, если предыдущее использование могло повлиять на усвоение железа. Исследователи также сравнили абсорбцию железа при использовании новой сковороды с железом и старой.

Исследователи обнаружили, что приготовление пищи на железной сковороде значительно увеличивает содержание железа во многих продуктах. Кислые продукты с более высоким содержанием влаги, такие как яблочное пюре и соус для спагетти, поглощают больше всего железа. На самом деле, больше всего выиграли в тестировании продуктов питания именно эти два продукта. На 100 грамм каждого (около 3 унций) в яблочном пюре содержание железа увеличилось с 0,35 мг. до 7,3 мг, а соус для спагетти подскочил с 0,6 мг. до 5,7 мг. железа.

Пища, приготовленная в течение более длительного периода времени, поглощает больше железа, чем пища, которая нагревается быстрее.Они также обнаружили, что продукты, приготовленные на новой железной сковороде, поглощают больше железа, чем продукты, приготовленные на более старой сковороде. Пища, которая была приготовлена ​​и перемешана чаще, также поглощала большее количество железа, вероятно, потому, что она чаще контактировала с железом. Гамбургер, кукурузные лепешки, кукурузный хлеб и печень с луком не поглощали столько железа. Вероятно, это было связано с более коротким временем приготовления и тем фактом, что они были либо перевернуты один раз, либо совсем не поворачивались, что привело к меньшему контакту с утюгом.

Вот изменения, обнаруженные исследователями. Пища, приготовленная в домашних условиях, может различаться по абсорбции железа в зависимости от возраста используемой сковороды и времени, в течение которого продукты нагреваются. Этот список может дать вам общее представление о разнице в диетическом содержании железа, которое может обеспечить приготовление пищи на железной сковороде.

Проверенные продукты (100 г / 3 унции)	Содержание железа — сырое	Содержание железа — приготовленное в чугуне
Яблочное пюре несладкое	. 35 мг.	7,38 мг.
Соус для спагетти	0,61	5,77
Перец чили с мясом и фасолью	0,96	6,27
Средний белый соус	.22	3.30
Яичница	1,49	4,76
Соус для спагетти с мясом	0,71	3,58
Овощная тушеная говядина	.66	3,4
Яичница	1,92	3,48
Испанский рис	0,87	2,25
Рис, белый	0,67	1,97
Жареный бекон на сковороде	0,77	1,92
Яйцо пашот	1,87	2,32
Жареный цыпленок	0,88	1,89
Блины	.63	1,31
Жареные зеленые бобы	0,64	1,18
Гамбургер, запеченный на сковороде	1,49	2,29
Жареный картофель	.42	.8
Жареные кукурузные лепешки	0,86	1,23
Жареная говяжья печень с луком	3,1	3,87
Запеченный кукурузный хлеб	.67	0,86

Итак, если вы хотите увеличить свой рацион, используйте новую чугунную сковороду. В конце концов, утюг в посуде ничем не отличается от утюга в нашем организме, за исключением того, что его количество намного меньше!

Вопрос:
Подруга недавно сказала, что читала, что чугунная посуда содержит канцерогены. Это правда? — Гэри Холлингсхед (28 ноября 2005 г.)

Ответ:
Я не читал статей о чугунной посуде, содержащей канцерогены.Если у вас есть статьи, поделитесь ими со мной.

Приготовление пищи в чугунных горшках может значительно увеличить содержание железа в пище, особенно в продуктах с высоким содержанием влаги и кислотности, а также в продуктах, приготовленных в течение длительного времени. Например, порция соуса для спагетти обычно содержит менее одного миллиграмма железа, но при приготовлении в железной кастрюле его количество может возрасти почти до шести миллиграммов. Является ли это добавленное железо преимуществом, зависит от вашего возраста и состояния здоровья. Для большинства людей случайное использование чугунной сковороды не вызовет проблем со здоровьем

Я читал, что все, что приготовлено на гриле или на гриле, полно канцерогенов из-за того, что пища готовится на горящих углях, дровах и / или газе.Канцерогены, вырабатываемые при приготовлении на гриле, в основном представляют собой свободные радикалы, которые образуются при нагревании углеводорода (например, масла, жира, жженого сахара и т. Д.) До высоких температур. Вот почему картофель фри настолько вреден для здоровья — в нем не только много жира, но и свободных радикалов.

Я также слышал, что тефлоновые сковороды содержат канцерогены. Химик из Университета Торонто показал, что сковороды с тефлоновым покрытием выделяют перфтороктановую кислоту (ПФОК), «вероятный канцероген» и другие химические вещества при нагревании до 360 по Цельсию.

Знаете ли вы, что даже черный перец содержит 32 известных канцерогена?

Отзывы:
Вау! В перце 32 канцерогена !? Это не на что чихать!

Вопрос:
Я участвую в программе по питанию, и один из наших участников поднял вопрос о том, сколько железа выделяется из чугунной сковороды в пищу, которую вы готовите. Известно ли вам о каких-либо исследованиях по этой теме? Еще одно преимущество использования чугунных сковородок.- Кэтрин (15.10.05)

Ответ:

Приготовление продуктов с высоким содержанием кислоты, таких как томатные продукты или яблочный соус, в чугунной посуде на самом деле рекомендуется для увеличения количества железа в вашем рационе.

Фактически, в классическом исследовании, опубликованном в 1986 году в Журнале Американской диетической ассоциации, исследователи протестировали 20 продуктов, приготовленных на новых чугунных сковородах. Они обнаружили, что в большинстве продуктов повышается содержание железа при приготовлении в железной посуде, причем некоторые значительно.

Главная страница:
Незаменимая чугунная сковорода

Страницы вопросов и ответов:

Керамическая поверхность (плоская) Электрическая плита и чугунные горшки

Горячий огонь для отверждения и очистки

Железо и канцерогены в чугуне

Разное. Вопросы и ответы

Горшки чугунные с предварительным выдержкой

Соль для чистки чугуна

Чугунные шлифовальные горшки

Духовка с самоочисткой для чистки и приправы

Чугунные горшки с деформациями или трещинами

Мойка чугунных кастрюль

В чем разница между литым и кованым железом?

Люди могут подумать, что термин «чугун» относится ко всем ранним изделиям из железа, или что ранние изделия из железа всегда были «коваными», или что и то, и другое может быть правдой.Они будут неправы. На самом деле, основное различие между ними простое:

Чугун — это железо, которое было расплавлено, вылито в форму и оставлено для охлаждения.

Кованое железо — это железо, которое было нагрето, а затем обработано с помощью инструментов. Фактически, термин «обработанный» произошел от причастия прошедшего времени слова «работал».

Но давайте углубимся в подробности.

Чугун

«Чугун» — это общий термин, который относится к ряду сплавов железа, но обычно ассоциируется с наиболее распространенным серым чугуном.Хотя чугун может звучать как литая форма чистого железа, на самом деле это сплав, содержащий от 2 до 4% углерода, плюс меньшее количество кремния и марганца. Другие примеси, такие как сера и фосфор, также обычны.

Чугун получают путем плавки железной руды или чугуна (продукт добычи железной руды) и смешивания с ломом металлов и другими сплавами. Жидкую смесь разливают в формы и дают ей остыть и затвердеть. Из-за более высокого содержания углерода чугун затвердевает как гетерогенный сплав, поэтому он содержит несколько материалов в разных фазах в своей микроструктуре, что влияет на его физические свойства.
Например, в микроструктуре чугуна есть частицы углерода, которые при охлаждении металла образуют удлиненные чешуйки графита. Графит имеет низкую плотность и твердость, но высокую смазывающую способность. Таким образом, он предлагает немного структурных преимуществ, но он действительно ставит под угрозу окружающую железную матрицу, создавая точки внутреннего напряжения, которые могут привести к трещинам.

По сравнению с кованым чугуном или сталью чугун хрупкий, твердый и не ковкий. Его нельзя сгибать, растягивать или придавать форму молотком.Его слабая прочность на разрыв означает, что он сломается, прежде чем согнется или деформируется. Однако он обладает хорошей прочностью на сжатие и широко использовался в строительстве до появления сталелитейной промышленности в начале 20 века.

По сравнению со сталью чугун имеет более низкую температуру плавления, более текуч и менее реагирует с материалами форм, что делает его хорошо подходящим для литья. Это значительно менее трудоемкий процесс, чем изготовление изделий из кованого железа, поэтому он был заметной формой производства на протяжении 18 и 19 веков.В строительной отрасли чугун в значительной степени был заменен сталью, но он все еще используется во многих отраслях промышленности.

Кованое железо

Кованое железо состоит в основном из железа с добавлением от 1 до 2% шлака, побочного продукта плавки железной руды — обычно смеси оксидов кремния, серы, фосфора и алюминия. Во время производства утюг снимают с огня и обрабатывают молотком, пока он еще горячий, чтобы придать ему окончательную форму.

Кованое железо часто имеет волокнистый вид, но оно также мягче и пластичнее, чем чугун.Кованое железо очень ковкое, то есть его можно нагревать, повторно нагревать и обрабатывать в различных формах. На самом деле, чем больше работает, тем сильнее он становится.
Кованое железо имеет гораздо более высокий предел прочности на разрыв, чем чугун, что делает его более подходящим для использования в строительстве горизонтальных балок. В целом сильно противостоит переутомлению. Он деформируется без сбоев, если он не перегружен намного выше допустимой нагрузки или не деформируется из-за воздействия сильного тепла (например, из-за огня).

Он широко использовался в строительстве зданий в XIX веке, но в XX веке был заменен сталью.Сегодня кованое железо используется в основном в декоративных целях.

Коррозия

Чугун и кованое железо подвержены коррозии, когда оголенные поверхности подвергаются воздействию кислорода в присутствии влаги. В отличие от других металлов, которые образуют защитное окислительное покрытие, железо со временем ржавеет и полностью отслаивается. Это может быть непросто для наружных сред, где могут продолжаться осадки и влажность.

Чтобы предотвратить ржавчину, изделия из железа следует покрывать защитным покрытием.Краска обычно используется для защиты голого металла. Порошковые покрытия — это еще один метод, который хорошо подходит для уличной мебели, подверженной износу в местах с интенсивным движением. Порошковые покрытия очень долговечны и не выцветают, не трескаются и не трескаются в течение длительного времени.

Брэд Доне, вице-президент
Reliance Foundry Co. Ltd., Британская Колумбия, Канада

Ищете запчасти? Зайдите в SourceESB.

Углеродистая сталь и чугунные сковороды: в чем разница?

Большинство домашних поваров знакомы с чугунной посудой и, вероятно, владеют хотя бы одной посудой.Он доступен по цене, универсален, практически неуязвим и отлично подходит для всего, от поджаривания стейков до выпечки кукурузного хлеба.

Сковороды из углеродистой стали менее популярны, несмотря на то, что они предлагают большую часть (если не все) преимуществ чугуна — не обязательно за меньшие деньги, но, возможно, с меньшими хлопотами.

Давайте посмотрим на них, разберем различия и то, для чего они хороши и для чего не очень хороши.

Что такое чугун?

Вы могли подумать, что чугун сделан из чистого железа, но это не так.Чугун на самом деле представляет собой сплав железа и углерода, как и сталь, с основным отличием в том, что в чугуне больше углерода. В то время как сталь требует содержания углерода не более 2 процентов, чугун обычно содержит от 2 до 3,5 процентов углерода.

Именно содержание углерода придает чугуну грубый, слегка неровный вид. Его более высокое содержание углерода делает чугун более хрупким, чем сталь (вот почему он должен быть таким тяжелым и толстым — если бы он был тоньше, он бы сломался).А поскольку это плохой проводник, он сохраняет тепло в течение длительного времени (а также требует больше времени для нагрева и охлаждения).

Что такое углеродистая сталь?

Сталь также является сплавом железа и углерода, но чтобы считаться сталью, она должна содержать менее 2 процентов углерода. Нержавеющая сталь содержит 1,2 процента углерода (вместе с хромом, предотвращающим коррозию), тогда как углеродистая сталь содержит 2 процента.

Углеродистая сталь имеет матовую поверхность по сравнению с блестящей нержавеющей сталью.Углеродистая сталь намного тверже нержавеющей стали (что делает ее идеальной для изготовления ножей, которые остаются острыми, но также труднее затачивать), но она может подвергаться коррозии и ржаветь, в то время как нержавеющая сталь — нет. Углеродистая сталь также дороже (иногда значительно), чем чугун.

Готовка на чугунных сковородах

Чугунные сковороды прекрасно подходят для использования на кухне из-за их долговечности, универсальности, сохранения тепла и доступности. Поскольку они становятся такими горячими, они могут поджарить стейк за считанные минуты, а поскольку они одинаково безопасны как на плите, так и в духовке, вы можете поджаривать, запекать, тушить и жарить с ними — вы даже можете использовать их на гриле или под жаровню.

И когда они правильно приправлены, они действительно приобретают антипригарную поверхность. Тем не менее, они никогда не будут лучшим выбором для приготовления яиц, и, как правило, они слишком тяжелые для обжаривания. Кроме того, если вы попытаетесь кипятить кислую жидкость в чугуне, например, томатный соус, кислота разрушит антипригарную приправу и придаст металлический привкус вашей пище.

Уход за чугунными сковородами

Большинство чугунных сковородок в наши дни имеют уже прошедшие сезонные испытания. «Приправа» — это нежирный слой масла, который приклеивается к поверхности сковороды и защищает ее от ржавчины, а также придает антипригарные свойства.И хотя сама сковорода очень прочная, эту приправу можно соскоблить, если поцарапать ее металлическим шпателем.

Таким образом, уход за чугуном, по сути, сводится к сохранению приправы, что означает его сушку сразу после стирки (для предотвращения ржавчины) и нанесение слоя масла после каждого ополаскивания водой с мылом. Не допускайте попадания посуды в посудомоечную машину и вымойте ее вручную водой с мылом. Вопреки распространенному мнению, мыло не может удалить приправу (хотя чрезмерное очищение может).

Сковороды из эмалированного чугуна

Некоторые чугунные сковороды имеют эмалевое покрытие, что упрощает уход за ними, поскольку эмаль защищает поверхность от ржавчины и коррозии. Обратной стороной является то, что эмалевое покрытие может треснуть при температурах до 400 F, что в некоторой степени противоречит предназначению чугуна. Он также может расколоться, если ударить его достаточно сильно, и, хотя его легче чистить, чем обычный чугун, он никогда не будет антипригарным, потому что на эмали нет возможности накапливать приправу.

Готовка с использованием сковород из углеродистой стали

Одним из больших преимуществ углеродистой стали перед чугуном является то, что сковороды из углеродистой стали нагреваются намного быстрее. А поскольку он более проводящий, чем чугун, он нагревается более равномерно, с меньшим количеством горячих точек. Но даже при этом он по-прежнему способен нагреваться до достаточно высокой температуры, чтобы полностью прожарить стейк, и его также можно использовать на плите и в духовке.

Углеродистая сталь, как и чугун, также требует выдержки. Разница в том, что вам, скорее всего, придется приправлять его самостоятельно.Это просто вопрос следования инструкциям производителя, и это не сложно, но это дополнительный шаг.

Но, в отличие от чугуна, сковороды из углеродистой стали идеально подходят для приготовления яиц, омлетов и блинов, а также рыбы, которая, как известно, прилипает. Более гладкая поверхность и добавка приправ — вот что делает углеродистую сталь такой скользкой.

А поскольку он легче, вы можете легко использовать его для тушения. На самом деле, если бы не тот факт, что кислая пища лишит приправы, как в случае с чугуном (а также придет неприятный привкус), у вас может возникнуть соблазн заменить все сковороды из нержавеющей стали углеродистой сталью.

Уход за поддонами из углеродистой стали

Однако уход за углеродистой сталью, которая склонна к ржавчине, сложнее, чем уход за нержавеющей сталью, хотя и не намного сложнее, чем уход за чугуном.

Опять же, очистка заключается в том, чтобы аккуратно вымыть, тщательно высушить и нанести тонкий слой масла.

Чугунные сковороды небезопасны?

Уже более тысячи лет чугун используется в качестве надежной поверхности для приготовления пищи.На самом деле, он использовался со времен названного «железного века», примерно 2500 лет назад.

Перенесемся на пару тысячелетий вперед, и мы вступаем в эпоху «проводить весь день в Интернете». Люди начинают сомневаться в полезности всего, в том числе и почтенного чугуна. И не без причины: тот факт, что чугун годами использовался многими людьми, которые жили долгой и здоровой жизнью, не обязательно означает, что это самый полезный вариант для вашей сковороды.

Давайте подробно рассмотрим этот вопрос.Что такое чугун? Есть ли какие-нибудь вероятные механизмы, с помощью которых это может навредить здоровью? Что говорится в исследовании?

Помимо камня, железо — самая старая из используемых до сих пор варочных поверхностей. Это свидетельствует об отсутствии очевидного вреда, но не обязательно означает, что он полностью безопасен.

Плата за утюг

Чугун относительно легко проанализировать с точки зрения воздействия на здоровье. Он сделан из… железа. В отличие от более сложных сковородок, которые имеют многослойное или искусственное покрытие.Итак, давайте немного поговорим о железе.

Нельзя просто выкопать чистое железо из земли. Чистое железо встречается редко и в основном происходит из упавших метеоритов. На самом деле он довольно мягкий, поэтому не подходит для изготовления сковородок без добавления углерода для закалки. Но, тем не менее, около 97–98% чугунной сковороды состоит из чистого железа, поэтому мы так заинтересованы в его влиянии на здоровье. Наше обсуждение также относится к посуде из углеродистой стали (например, вок), которая на 99% состоит из железа.

Чугунные сковороды и сковороды из углеродистой стали очень похожи по своему устройству и использованию на кухне, поэтому потенциальные проблемы со здоровьем от чугунных сковородок также касаются сковород из углеродистой стали, которые также известны как сковороды из «голубой стали» или «черной стали».

Помимо того, что железо является важным материалом для изготовления сковородок и небоскребов, оно также является важным диетическим минералом. А приготовление пищи на чугунной сковороде может передать часть этого минерала из сковороды в пищу в ваше тело. Некоторые сочтут это хорошо, особенно если учесть, что 1,6 миллиарда человек во всем мире страдают анемией, причем дефицит железа является основной причиной. ^[1] Но железодефицитная анемия в США встречается гораздо реже: железодефицитная анемия встречается у 5 миллионов человек. ^[2]

Итак, когда большинство людей думают о железе, они думают о том, чтобы получить достаточно железа. Железо — одно из немногих питательных веществ, о которых вас спросит врач, а железо даже занимает одно из желанных питательных веществ на этикетке питания в США! Но то же свойство, которое делает железо таким полезным для организма, — его способность отдавать или получать электроны, — делает его потенциально опасным, когда вы глотаете слишком много, из-за увеличения производства свободных радикалов. ^{[3] [4]}

Слишком много железа связано с множеством заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, болезнь сердца и колоректальный рак, и это лишь некоторые из них. ^{[5] [6] [7]} Однако есть пара групп людей, которым не нужно так сильно беспокоиться о перегрузке железом: менструирующие женщины и вегетарианцы / веганы. Но для других, особенно для тех, кто регулярно ест красное мясо, нетрудно подтолкнуть себя к чрезмерной железной территории.

Из всех питательных микроэлементов железо может быть самым опасным для приема добавок из-за более высокой вероятности перегрузки. Избыточный уровень железа связан с множеством серьезных заболеваний.

Вероятность перегрузки железом у разных людей

Для почти миллиона американцев, страдающих наследственным гемохроматозом, заболеванием, которое обычно возникает во взрослом возрасте, когда вы поглощаете слишком много железа с пищей, риск намного более серьезен. Как и риск отравления железом у детей, который начал осознаваться в 1980-х годах и привел к удалению железа из некоторых детских поливитаминов. ^{[8] [9]}

Iron почти повсеместно считается «хорошим» среди простых людей и даже среди некоторых специалистов в области здравоохранения.Но слишком много железа однозначно вредно, так как организм не может от него избавиться, а железо имеет тенденцию производить свободные радикалы. Таким образом, избыток железа связан со многими заболеваниями.

Некоторые поливитамины и продукты (особенно сухие завтраки) содержат железо, которое со временем может способствовать накоплению железа у тех, кто не избавляется от железа раз в месяц, а именно у всех мужчин и всех женщин без менструации. Один из самых популярных поливитаминов на аптечных полках содержит 100% рекомендуемой суточной нормы железа на таблетку, а одна чрезвычайно популярная сухая еда для завтрака (та, что с пчелой, которая по какой-то причине всегда в вашем бизнесе) содержит почти 50% рекомендуемой суточной нормы железа .Миска или две хлопьев в день, плюс красное мясо несколько раз в неделю, несколько энергетических батончиков, обогащенных железом, поливитамины … железо может накапливаться очень быстро.

Существует три основных стратегии ограничения железа. Первый — просто есть меньше, например, переключившись на поливитамины без железа, если вы решите принимать их вообще. Во-вторых, вы можете воспользоваться различными ингибиторами абсорбции железа, такими как кофе и некоторые фитохимические вещества растений. ^[10] Третий метод кажется наиболее радикальным: время от времени сдавать кровь и избавляться от железа, застрявшего в красных кровяных тельцах. ^[11]

Обратите внимание, что, хотя регулярное донорство крови помогает и вам, и другим людям, и достаточно эффективно для нормализации уровня железа согласно рандомизированному исследованию, ^[12] оно не всегда хорошо переносится. ^[13] Помимо снижения содержания железа в рационе, некоторые добавки могут снижать уровень железа, а куркумин особенно эффективен при перегрузке железом. ^[14]

Слишком много железа легко накапливать из комбинации обогащенных продуктов, добавок и красного мяса.Два способа уменьшить это накопление — это сдать кровь и добавить в рацион ингибиторы абсорбции железа. Добавки также могут быть дополнительным лечением, но, вероятно, не должны быть единственным методом лечения.

Сколько железа мы говорим?

Мы говорим о довольно приличном количестве железа, в зависимости от состояния вашей чугунной сковороды и того, что конкретно вы готовите.

Для контекста: мужчинам нужно 8 мг железа в день, а порция томатного соуса, приготовленная на чугунной сковороде, может обеспечить 5 мг железа! ^[15]

Содержание железа в продуктах, приготовленных на чугунной сковороде

Этот эффект настолько надежен, что иногда для борьбы с анемией использовали железную посуду.Различные исследования показали, что железные кастрюли и сковороды могут повысить уровень железа, существенно увеличивая содержание железа в некоторых продуктах (например, яйцах и яблочном пюре), но не в других (например, гамбургерах). ^{[16] [17]} Утюг сковороды не содержит гема, который не так хорошо усваивается, как гемовое железо из мяса. Но витамин С может значительно увеличить абсорбцию, так же как и кислотность, поэтому рецепты, содержащие такие продукты, как лимон или томатный соус, могут повысить абсорбцию.

Если вы не хотите, чтобы ваша чугунная сковорода выщелачивала столько железа, убедитесь, что она хорошо выдержана.С кислая пища помогает переносить железо из кастрюли в пищу, вы хотите создать барьер между кислотой и железом. И этот барьер — это приправа, о которой мы поговорим в следующем разделе. Более новая сковорода, которая с большей вероятностью прилипнет к еде, также выщелачивает больше железа, чем старая и сильно приправленная сковорода. Три других фактора, которые вызывают большее выщелачивание: использование жидкости, увеличение времени приготовления и более частое перемешивание продуктов.

Чугунные сковороды могут выщелачивать значительное количество железа в пищу, в некоторых случаях превышая ее диетическую норму.Кислые продукты будут способствовать гораздо большему вымыванию, в то время как старая, сильно приправленная кастрюля выщелачивает гораздо меньше железа, чем новая.

Некоторым из вас может быть интересно, почему чугун (и углеродистая сталь) однозначно восприимчивы к этому процессу выщелачивания. А как насчет нержавеющей стали? В конце концов, сталь сделана из железа.

Что ж, ключом к противовоспалительным свойствам сковород из нержавеющей стали является хром, который составляет около 10% или более сковороды. Тонкий слой оксида хрома делает сковороды из нержавеющей стали влагостойкими и устойчивыми к ржавчине, в отличие от чугунных сковородок, которые очень легко ржавеют.Хотя влаге трудно попасть внутрь сковороды из нержавеющей стали, есть побочное преимущество: железу трудно выйти из сковороды. Так что выщелачивание железа здесь не представляет большой проблемы.

Это не означает, что нержавеющая сталь на 100% безопасна для всех. В то время как перегрузка железом представляет собой риск, который распространяется на многие миллионы людей, гораздо меньшее количество людей страдает аллергией на никель и хром, и оба эти металла теоретически могут выщелачиваться из кастрюль из нержавеющей стали. ^{[18] [19]} Для людей с тяжелой аллергией на никель или другие металлы эмалированная сковорода может быть безопасным выбором.

Нержавеющая сталь не выщелачивает много железа благодаря защитному экрану из оксида хрома. Но он все же может выщелачивать небольшие количества других металлов, таких как никель, на которые у некоторых людей возникают аллергические реакции.

Приправа для чугуна… или специально окисляющее масло

Помимо железа, есть еще две возможные опасности использования чугунных кастрюль. Во-первых, вы можете уронить тяжелую кастрюлю на ногу или повредить запястье, маневрируя ею. Это лишь отчасти шутка, так как некоторые чугунные сковороды могут быть ЧРЕЗВЫЧАЙНО тяжелыми по сравнению со всеми другими типами сковород.Другая возможная опасность на данный момент носит чисто теоретический характер: риск съесть крошечные кусочки отслоившейся приправы с поверхности сковороды.

Так что же такое приправа? Что ж, чугунные сковороды могут легко собирать влагу и образовывать ржавчину. Чтобы предотвратить это, а также получить приятное антипригарное покрытие, вам нужно заправить сковороду маслом, богатым полиненасыщенными жирами. В идеале, вы должны продолжать приправлять его в течение многих лет, добавляя больше слоев приправы. Как вино и сыр, чугун — одна из немногих вещей, которые со временем становятся лучше.

Химия довольно проста. Во-первых, употребляйте в основном ненасыщенные жиры, такие как льняное масло. По той же причине, по которой вы не хотите перегружать свое тело тоннами полиненасыщенных жиров, поскольку они легко окисляются, эти жиры могут быть полезны для чугуна. Под воздействием высокой температуры поверх железа, которое действует как катализатор, ненасыщенные жирные кислоты окисляются, затем полимеризуются, образуя покрытие, заполняющее поры, а затем дальнейшее нагревание карбонизирует / отверждает покрытие.

Хорошо приправленная сковорода будет иметь глубокий черный цвет и почти не пригорать.Сковороды, которые предварительно приправляются на заводе, на самом деле недостаточно приправлены, они просто достаточно приправлены, чтобы предотвратить ржавчину. Вы должны постепенно добавлять тонкие слои жира, чтобы получить идеальную приправу, поскольку попытка добавить один толстый слой сразу приведет к получению жирной сковороды с большими кусками. И для образования хорошего слоя приправы требуется определенный диапазон температур. Действительно высокие температуры (например, выше 500 ° F) сожгут всю приправу, в то время как низкие температуры (например, менее 300 ° F) не будут способствовать достаточной полимеризации жирных кислот.

Приправа не только рекомендуется для чугунных кастрюль, но и является обязательным требованием. Слой приправы состоит из расщепленных, а затем полимеризованных ненасыщенных жирных кислот. Множественные тонкие слои приправы, образовавшиеся с течением времени, являются признаком того, что чугунная сковорода с антипригарным покрытием используется хорошо.

Плюсы процесса приправы многочисленны: в конечном итоге вы можете приготовить яйца, не прилипая, вам не придется так часто перезаряжать, сковорода не ржавеет, и вы можете получить много кулинарии от друзей-гурманов.

Минусы сложнее выразить количественно. Со временем кусочки приправы оторвутся (и их заменит больше). Никто не знает точно, сколько уходит со временем, и они не знают, каковы последствия для здоровья от употребления крошечных кусочков этого типа расщепленного жира. Если вы будете нагревать сковороду достаточно сильно в течение длительного времени, могут ли окисленное масло образоваться канцерогенные пары или свободные радикалы? ^[20] Может ли небольшое количество этих гипотетических побочных продуктов вызывать беспокойство, учитывая естественную антиоксидантную защиту, которую использует наш организм?

Несмотря на эту неопределенность, не стоит сильно волноваться.Приправа из льняного масла на чугунной сковороде может окислиться, но она не прогоркнет. Это означает, что он не придает нежелательного запаха или вкуса (по большей части). Поначалу это может показаться запутанным, поскольку двойные связи в бутылке с льняным маслом означают, что оно может легко прогоркнуть, если не хранить его в холодильнике. Это связано с тем, что двойные связи легко разрушаются воздухом и светом, среди других факторов.

Но когда вы приправляете сковороду, используя льняное масло и нагревая, двойные связи не повреждаются случайным образом.Скорее, двойные связи в льняном масле открываются и образуют связи с соседними жирными кислотами льняного семени с помощью железа и воздуха. Это деликатная игра: легкое нагревание кастрюли с льняным маслом было бы рецептом прогорклости, но делать это тонким слоем с помощью действительно горячей железной сковороды и воздуха … это создает очень полезную приправу.

Учитывая отсутствие уверенности в отношении воздействия на здоровье, легко встревожиться. Но если вы хотите серьезно заняться приправой, вам лучше держаться подальше от других нагретых продуктов, содержащих известные канцерогены, таких как акриламид в обжаренном картофеле и в хлопьях для завтрака, гетероциклические амины в приготовленном мясе и т. Д. и т.п. ^{[21] [22] [23]} Помните, что токсичность заключается в дозе. Чтобы прожить долгую и здоровую жизнь, необязательно варить или готовить на пару все продукты.

Приправа в основном представляет собой окисленное, а затем полимеризованное полиненасыщенное масло. Риски, если таковые имеются, употребления крошечных количеств приправ каждый день в течение многих лет, неизвестны. Но они, наверное, не очень большие.

Я ненавижу науку, просто скажи мне, стоит ли мне бросить чугун

Если чугун использовался столько столетий и не показал очевидного вреда, зачем вообще сомневаться в этом? Есть как минимум две веские причины.

Во-первых, доступно множество других типов сковородок, и это рынок покупателя. На самом деле чугун не является оптимальным материалом для многих видов готовки (о чем мы поговорим через секунду), поэтому вам определенно не нужно иметь чугунную сковороду.

Во-вторых, что наиболее важно, люди часто готовят на сковороде почти ежедневно. С годами это приводит к большому воздействию всего, что испускает сковорода.

Чугун хорош по многим причинам. Это дешево, оно может прослужить и прослужит всю жизнь и станет лучше с возрастом, и вы можете смело бросать его в очень горячую духовку.Такое тяжелое железо также означает, что эти сковороды очень хорошо сохраняют тепло, поэтому они отлично справляются с такими задачами, как обжаривание толстого и сочного стейка. Другие, более тонкие сковороды не подойдут, так как холодный стейк при соприкосновении с ними может понизить температуру сковороды. Еще одним преимуществом является то, что чугунные сковороды с довольно антипригарным покрытием все равно позволят им образовывать «помаду» (что по-французски означает «основа» или «основа») на дне, если вам нравится готовить восхитительную помадную основу. соусы.

С другой стороны, чугун чрезвычайно тяжелый, и за ним не так легко ухаживать (по крайней мере, пока он не станет более старым и хорошо выдержанным).Сковороды из углеродистой стали аналогичны по функциям, но примерно на 25% легче. Кроме того, они немного более гладкие, что делает их немного более антипригарными, чем чугунные, если только вы не отшлифуете свою чугунную сковороду, как это делают некоторые фанатики кулинарии. Но чугун на самом деле не очень хороший проводник тепла, поэтому он склонен к образованию горячих и холодных точек. Не годится даже готовить. А поскольку углеродистая сталь тоньше, она еще более склонна к неравномерному нагреву.

Еще одна афера связана с нашим старым врагом (или другом, если вы страдаете анемией), выщелоченным железом.Если вы готовите томатный соус на чугунной сковороде и у него странный вкус, есть вероятность, что виновато выщелоченное железо. Опять же, сковороды с приправами — ваш друг, как для антипригарного покрытия, так и для предотвращения неприятного привкуса в приготовленной пище.

Эти недостатки можно уменьшить, используя более одного типа посуды. Разные сковороды хороши для разных вещей, поэтому, если вы увлекаетесь готовкой, может быть хорошей идеей иметь более одной сковороды. Даже ненавистные тефлоновые сковороды часто используют взыскательные повара для приготовления яиц.Он ничего не выщелачивает при нормальных тепловых условиях, и даже небольшое количество тефлона не должно вам навредить, поскольку он инертен. Однако нагрев тефлоновой сковороды на сильном огне в течение длительного времени… эти токсичные пары вредны для вашего здоровья и особенно для здоровья вашей птицы. ^{[24] [25]}

Даже со всеми доступными опциями не существует идеальной посуды, учитывая большое количество факторов, на которые обращают внимание люди. К ним относятся нелипкость, обжигающая способность, простота использования, даже нагревание и т. Д. И т. Д.Чугун хорошо справляется с некоторыми из них и плохо с другими.

Возможно, мы никогда не узнаем точного воздействия чугунных кастрюль на здоровье. Ежедневное употребление в пищу кусочков окисленного масла может показаться неразумным, но, возможно, более вероятным недостатком является получение слишком большого количества железа, особенно при использовании более новой или менее приправленной сковороды.

Решение выбрать чугун или другой материал для готовки зависит от множества личных предпочтений, в том числе от неприятия риска, от того, что вам нравится готовить, и от того, что у вас уже есть.Может быть разумным попробовать более одного типа посуды или даже использовать более одного типа посуды на регулярной основе, в зависимости от того, что лучше всего подходит для выполняемой работы.

и чугун

Когда дело доходит до приготовления чего-нибудь вкусненького на сковороде, материал сковороды почти так же важен, как и ингредиенты в вашем рецепте. Углеродистая сталь и чугун — отличные варианты, если вы хотите, чтобы сковорода была достаточно прочной, чтобы ее можно было оживить из антикварного магазина и сохранить в семье для будущих поколений.Но что еще у них общего и какие различия помогают выбрать между ними?

Чугун

Углеродистая сталь

Чем похожи углеродистая сталь и чугун?

Они изготовлены из аналогичных материалов, что дает им аналогичные функции, возможности, ограничения и требования к уходу. Вот некоторые из наиболее заметных сходств:

• И чугун, и углеродистая сталь могут легко и безопасно переходить от плиты к духовке или от духовки к плите.Это означает, что и то, и другое можно использовать либо для обжаривания завтрака на плите, либо для приготовления ягодной крошки, которая идеально рассыпается.
• Оба содержат ферромагнитные металлы, что означает, что они будут работать на индукционной плите. Так что они не устареют внезапно, когда вы решите обновить кухонную технику.
• Ни чугун, ни углеродистая сталь не подходят для кислого соуса. Фактически, у обоих есть реактивные поверхности для приготовления пищи, и кислота разрушит их приправу и гладкие поверхности.
• Сковороды обоих типов лучше всего работают, когда они хорошо приправлены (процесс пропитки поверхности готовки маслом или жиром). Добавление приправы к сковороде из чугуна или углеродистой стали снизит реактивность ее поверхности, а также создаст практически антипригарную текстуру. Ознакомьтесь с нашей статьей о приправах, чтобы убедиться, что вы правильно приправляете сковороду из углеродистой стали.
• Ни одну кастрюлю нельзя мыть в посудомоечной машине или подвергать воздействию агрессивных моющих средств — это полностью испортит выработанную на сковороде приправу.Лучше всего подойдет горячая вода с губкой для мытья посуды. В случае крайней необходимости можно использовать мягкое мыло для стирки.

Чем отличаются углеродистая сталь и чугун?

Несмотря на то, что углеродистая сталь и чугун содержат комбинацию примерно 99% или 98% железа и 1% или 2% углерода, их различия, хотя и незначительные, достаточны, чтобы создать различие на плите.

• Прочность — Углеродистая сталь немного прочнее чугуна. Тяжелая конструкция чугуна делает его довольно хрупким по сравнению с ним, а это значит, что при падении он может расколоться или расколоться.
• Поверхность для изготовления и готовки — Чугунная посуда отлита, что создает ямки, неровные поверхности с более крупными порами. Поскольку углеродистая сталь гораздо более пластичная, листы этого материала прессуются или вручную формуются в посуду с плавно изогнутыми сторонами и гораздо более ровной поверхностью для приготовления пищи.
• Вес — Чугун весит значительно больше углеродистой стали. Чугун имеет гораздо более толстый и плотный корпус. Углеродистая сталь по весу похожа на нержавеющую сталь.
• Сохранение тепла — Если вам нужна горячая варочная поверхность, то чугунная сковорода — правильный выбор, потому что чугун очень хорошо сохраняет тепло. Чугунная сковорода медленно нагревается и медленно остывает, но на пике она остается очень горячей. С другой стороны, углеродистая сталь довольно хорошо сохраняет тепло по сравнению с другими кулинарными материалами, но не так хорошо, как чугун. Однако углеродистая сталь нагревается и остывает быстрее, чем чугун, что делает ее хорошим вариантом для более деликатных ингредиентов.
• Процесс приготовления — Различная теплоотдача двух типов сковородок предрасполагает их к различным способам приготовления. Хотя оба блюда хорошо запекаются в духовке, на плите готовятся совершенно по-разному. Способность чугуна сохранять тепло придает ему склонность к приготовлению на гриле. Это делает его идеальным для пирожков для гамбургеров или всего, что требует сильного тепла для получения идеально сочной еды. Углеродистая сталь лучше всего подходит для жарки овощей или курицы, которая может легко пригореть на сковороде, которая недостаточно быстро остывает.Более гладкая поверхность из углеродистой стали также делает ее лучшим выбором для деликатных блюд, содержащих рыбу или гребешки, которые легко могут зацепиться и порваться на шероховатой поверхности чугунной сковороды. (Мы составили список наших любимых рецептов сковороды из углеродистой стали для дополнительного вдохновения!)

Какими бы ни были ваши предпочтения, всегда есть место для экспериментов. Добавление новых кастрюль и поверхностей в ваш кулинарный арсенал никогда не бывает плохим. Больше кастрюль = больше еды!

Чугунная сковорода может принести пользу для здоровья

Это не миф и не плохо, особенно для женщин, детей и вегетарианцев, которые более склонны к дефициту железа.Исследования показали, что использование чугуна действительно влияет на содержание железа в продуктах питания. Однако вопрос о том, сколько железа переносится и сколько ваше тело усваивает, остается предметом споров.

«Это не пустяк», — говорит Дженнингс.

В часто цитируемом исследовании, опубликованном в 1986 году в журнале Американской диетической ассоциации , сравнивались 20 продуктов, приготовленных на железной сковороде с приправами, и в посуде Corningware, и было обнаружено, что во всех продуктах, кроме двух (кукурузный хлеб и печень с луком), Уровень железа резко вырос — с 8 процентов больше железа в жареных лепешках до более чем 2000 процентов (!) в яблочном пюре.

«Пища с большей влажностью, большей кислотностью и более длительным временем приготовления увеличила содержание железа во время приготовления в железной посуде», — говорится в исследовании.

Но подождите. Мы даже не должны готовить кислые продукты в чугуне, потому что они будут иметь металлический привкус и испортить приправу на сковороде, верно? Нет, — говорит Дж. Кенджи Лопес-Альт из Serious Eats, — не для блюд или соусов с относительно быстрым оборотом. Но если вы планируете варить что-то на медленном огне часами, тогда вам лучше подойдет другая емкость, скажем, из эмалированного чугуна.

В том же исследовании исследователи сравнили три продукта, приготовленные в двух разных железных сковородах, один из которых использовался ежедневно в течение недели, а другой — всего несколько раз до исследования. Хотя не было большой разницы в содержании железа в соусе для спагетти и яичнице-болтунье, яблочное пюре, приготовленное на мало использованной сковороде, оказалось более чем в два раза больше железа, что говорит о том, что вы получите больше железа из новой сковороды, чем из битой. в одной, завещанной вам бабушкой.

Совсем недавно компания America’s Test Kitchen провела свой собственный эксперимент, варив томатный соус на сковороде из нержавеющей стали и в чугунных сковородах без приправ и специй.Лабораторные испытания показали, что соус, приготовленный на сковороде без приправы — что не идеально с точки зрения приготовления пищи — содержал в 10 раз больше железа, чем соус на сковороде с приправами, которая, в свою очередь, содержала всего на несколько граммов больше железа, чем приготовленный соус. из нержавеющей стали.

Итак, немного противоречиво. С кулинарной точки зрения вам нужна более выдержанная чугунная сковорода, но с точки зрения здоровья вы можете получить больше железа из новой и / или не приправленной сковороды.

Чистая прибыль, говорит Дженнингс? Вы в конечном итоге израсходуете и еще железа, когда будете готовить с чугунным чугуном в целом.Только не полагайтесь на свою кастрюлю, чтобы удовлетворить все ваши потребности в питании.

«Вам все равно придется есть листовую зелень, бобы и мясо», — говорит Дженнингс.

Изменения в производстве чугуна | История западной цивилизации II

25.4.2: Изменения в производстве железа

Технологический прогресс в металлургии, в первую очередь в плавке с использованием угля или кокса, увеличил предложение и снизил цену на железо, что помогло ряду отраслей промышленности и сделало железо обычным в быстрорастущих секторах машиностроения и двигателей.

Цель обучения

Узнайте, как изменилось производство чугуна во время промышленной революции

Ключевые моменты

• На ранних этапах выплавки чугуна древесный уголь использовался как в качестве источника тепла, так и в качестве восстановителя. К 18 веку доступность древесины для производства древесного угля ограничивала расширение производства железа, поэтому Англия становилась все более зависимой от импорта из Швеции и России. Плавка с использованием угля (или его производного кокса) была долгожданной целью, с некоторыми ранними достижениями, достигнутыми в течение 17 века.Спрос Великобритании на железо и сталь в сочетании с большим капиталом и энергичными предпринимателями быстро сделал ее мировым лидером в металлургии.
• Основным изменением в металлургической промышленности в эпоху промышленной революции стала замена древесины и других видов биотоплива углем. Использование угля в плавке началось несколько до промышленной революции, основанной на нововведениях сэра Клемента Клерка и других из 1678 года, с использованием угольных отражательных печей, известных как вагранки. При использовании куполов примеси из угля не переходили в металл.
• Авраам Дарби добился больших успехов в использовании кокса в качестве топлива для своих доменных печей в Коулбрукдейле в 1709 году. Однако коксовый чугун практически не использовался для производства кованого железа в кузнях до середины 1750-х годов, когда его сын Авраам Дарби II построил печи Horsehay и Ketley. Поскольку чугун становился все более дешевым и доступным, он стал конструкционным материалом после постройки новаторского Железного моста в 1778 году Авраамом Дарби III.
• Кованое железо, которое кузнецы использовали для изготовления потребительских товаров, все еще производилось в кузницах для украшений, как и раньше.Однако в последующие годы были приняты новые процессы. Первый сегодня называют заливкой и штамповкой, но его заменил процесс лужения Генри Корта. Корт разработал два важных процесса производства чугуна: прокатка в 1783 году и лужение в 1784 году. Прокатка заменила молоток для уплотнения кованого железа и удаления некоторого количества окалины. Прокатка была в 15 раз быстрее, чем удар молотком.
• Горячий дутье, запатентованный Джеймсом Бомонтом Нейлсоном в 1828 году, был самым важным достижением XIX века в области экономии энергии при производстве чугуна.За счет использования отработанного тепла выхлопных газов для предварительного нагрева воздуха для горения было уменьшено количество топлива для изготовления единицы чугуна.
• Поставки более дешевого железа помогли ряду отраслей. Развитие станков позволило улучшить обработку чугуна, расширив его использование в быстрорастущих машиностроительной и моторной промышленности. Цены на многие товары снизились, что сделало их более доступными и распространенными.

Ключевые термины

отражательные печи

Металлургическая или технологическая печь, которая изолирует обрабатываемый материал от контакта с топливом, но не от контакта с дымовыми газами.Термин «реверберация» используется здесь в общем смысле отражения или отражения, а не в акустическом смысле эха.

Железный мост

Мост через реку Северн в Шропшире, Англия. Открытый в 1781 году, это был первый арочный мост в мире, сделанный из чугуна и получивший широкую известность после постройки.

чугун

Промежуточный продукт черной металлургии. Он имеет очень высокое содержание углерода, обычно 3.5–4,5% вместе с диоксидом кремния и другими составляющими шлака, что делает его очень хрупким и непригодным в качестве материала, за исключением ограниченного применения. Его получают путем плавления железной руды в транспортируемый слиток неочищенного железа с высоким содержанием углерода в качестве ингредиента для дальнейших этапов обработки. Это жидкий чугун из доменной печи, большой печи цилиндрической формы, загруженной железной рудой, коксом и известняком.

кокс

Топливо с небольшим количеством примесей и высоким содержанием углерода, обычно производимое из угля.Это твердый углеродсодержащий материал, полученный в результате деструктивной перегонки малозольного битуминозного угля с низким содержанием серы. Хотя он может быть образован естественным образом, обычно используется искусственная форма.

В начале выплавки чугуна древесный уголь использовался как в качестве источника тепла, так и в качестве восстановителя. К 18 веку доступность древесины для производства древесного угля ограничила расширение производства железа, поэтому Англия становилась все более зависимой от Швеции (с середины 17 века), а затем примерно с 1725 года от России в получении железа, необходимого для промышленности.Плавка с использованием угля (или его производного кокса) была долгожданной целью. Производство чугуна с коксом, вероятно, было достигнуто Дадом Дадли в 1620-х годах, а производство смешанного топлива из угля и древесины снова произошло в 1670-х годах. Однако это был скорее технологический, чем коммерческий успех. Shadrach Fox, возможно, плавил железо с коксом в Coalbrookdale в Шропшире в 1690-х годах, но только для изготовления пушечных ядер и других изделий из чугуна, таких как снаряды. В мирное время они не пользовались большим спросом.

Британский спрос на железо и сталь в сочетании с большим капиталом и энергичными предпринимателями быстро сделал ее мировым лидером в металлургии. В 1875 году на Великобританию приходилось 47% мирового производства чугуна и почти 40% стали. Сорок процентов британской продукции экспортировалось в США, которые быстро строили железнодорожную и промышленную инфраструктуру. Рост производства чугуна был резким. Британия поднялась с 1,3 миллиона тонн в 1840 году до 6,7 миллиона в 1870 году и 10,4 миллиона в 1913 году.

Основным изменением в металлургической промышленности в эпоху промышленной революции стала замена древесины и других видов биотоплива углем. При заданном количестве тепла для добычи угля требовалось гораздо меньше труда, чем для рубки древесины и преобразования ее в древесный уголь, а угля было больше, чем древесины. Использование угля в плавке началось до промышленной революции на основе нововведений сэра Клемента Клерка и других из 1678 года с использованием угольных отражательных печей, известных как вагранки.Они работали с пламенем, воздействующим на смесь руды и древесного угля или кокса, восстанавливая оксид до металла. Это имеет то преимущество, что примеси, такие как серная зола в угле, не мигрируют в металл. Эта технология применялась к свинцу с 1678 года и к меди с 1687 года. Она также применялась в чугунолитейном производстве в 1690-х годах, но в этом случае отражательная печь была известна как воздушная печь. Литейный купол — отдельная (и более поздняя) новинка.

Отражательная печь.Отражательная печь могла производить чугун из добытого угля. Горящий уголь оставался отделенным от железной руды и поэтому не загрязнял железо такими примесями, как сера и зола. Это открыло путь к увеличению производства чугуна.

Авраам Дарби добился больших успехов, используя кокс в качестве топлива для своих доменных печей в Коулбрукдейле в 1709 году. Однако полученный им чугун из кокса использовался в основном для производства чугунных изделий, таких как горшки и котлы. У него было преимущество перед конкурентами в том, что его кастрюли, отлитые по его запатентованной технологии, были тоньше и дешевле, чем у них.Коксовый чугун практически не использовался для производства кованого железа в кузнях до середины 1750-х годов, когда его сын Авраам Дарби II построил печи Horsehay и Ketley. К тому времени коксохимический чугун был дешевле, чем чугун на древесном угле. Поскольку чугун становился все более дешевым и доступным, он стал конструкционным материалом после постройки новаторского Железного моста в 1778 году Авраамом Дарби III.

Железный мост, открытый в 1781 году

Железный мост пересекает реку Северн в Шропшире, Англия, и является первым мостом в мире, сделанным из чугуна.Зимой 1773–1774 годов местные газеты рекламировали предложение подать прошение в парламент о разрешении на строительство железного моста с одним пролетом в 120 футов (37 м). В 1775 году казначеем проекта был назначен Авраам Дарби III, внук Авраама Дарби I и мастер по металлу, работавший в Coalbrookdale.

Кованое железо, которое кузнецы использовали для изготовления товаров народного потребления, все еще производилось в кузницах для украшений, как и раньше. Однако в последующие годы были приняты новые процессы. Первый сегодня называют заливкой и штамповкой, но его заменил процесс лужения Генри Корта.Корт разработал два важных процесса производства чугуна: прокатка в 1783 году и лужение в 1784 году. Прокатка заменила молоток для уплотнения кованого железа и удаления некоторого количества окалины. Прокатка была в 15 раз быстрее, чем удар молотком. Валковые мельницы сначала использовались для изготовления листов, но также прокатывались конструкционные формы, такие как уголки и рельсы.

Puddling производит конструкционное железо по относительно низкой цене. Это был способ обезуглероживания чугуна путем медленного окисления с использованием железной руды в качестве источника кислорода, поскольку железо вручную перемешивалось с помощью длинного стержня.Обработка луж производилась в отражательной печи, что позволяло использовать уголь или кокс в качестве топлива. Обезуглероженное железо, имеющее более высокую температуру плавления, чем чугун, сгребало лужу на шарики. Когда шарик становился достаточно большим, лужица удаляла его. Лужа была изнурительной и очень жаркой работой. Мало кто из лужиц дожил до 40 лет. Этот процесс продолжался до конца 19 века, когда железо было вытеснено сталью. Поскольку лужа требовала от человека навыков распознавания железных шариков, механизация никогда не была успешной.

Горячий дутье, запатентованный Джеймсом Бомонтом Нейлсоном в 1828 году, был самым важным достижением XIX века в области экономии энергии при производстве чугуна. За счет использования отработанного тепла выхлопных газов для предварительного нагрева воздуха для горения количество топлива для производства чушкового чугуна было сначала уменьшено на одну треть при использовании угля или на две трети при использовании кокса. Однако повышение эффективности продолжалось по мере совершенствования технологии. Горячий дутье также повысил рабочую температуру печей, увеличив их мощность. Использование меньшего количества угля или кокса означало внесение меньшего количества примесей в чугун.Это означало, что уголь более низкого качества или антрацит можно было использовать в районах, где коксующийся уголь был недоступен или слишком дорог.