"История металлургии на Южном Урале" внеклассное мероприятие по географии в 9 классе

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение для обучающихся с ограниченными возможностями здоровья «Коррекционная общеобразовательная школа-интернат» р.п. Магнитка

456950, Россия, Челябинская область, Кусинский район, р.п. Магнитка ул. К. Маркса, д. 11

e-mail - mskou@yandex.ru, тел. / факс 8 (35154) 3-54-80,

История металлургии на Южном Урале

Внеклассное мероприятие в 9 классе, в рамках предметной недели географии, биологии, истории.

Разработал

Учитель географии,

МБОУ КОШИ р.п. Магнитка

Останин Дмитрий Борисович.

Магнитка 2018

История металлургии на Южном Урале

Цель: познакомить с историей развития металлургии на южном Урале,

сформировать понятие «Урал – кузня России», воспитывать чувство патриотизма, экологическое мышление, бережное отношение к природе.

Оборудование: карта Челябинской области, проектор, экран, презентация, коллекция минералов и горных пород.

Секреты мастерства

По старым дедовским секретам
Ковать булат заведено,
Но только знать секреты эти
В семье не каждому дано.

Под треск лучин, в мерцанье света,
Дед сказки внукам говорил,
Как дух земли, огня и ветра,
Железо миру подарил.

Все знали сказки те с пелёнок,
А дед всё думал и гадал,
И кто смышленый был ребёнок,
Того с собой он в кузню брал.

А в кузне, каждое движенье,
Старался внук запоминать,
Ещё не зная их значенья,
Пытался точно повторять.

Летели месяцы и годы,
Добился совершенства  внук,
И сил набрался от природы,
Стал мастер дедовских наук.  

Но так лишь юноше казалось,
И понял он в заветный миг,
Учёба, только начиналась,
Ещё он тайны не постиг.

Весь путь секретный производства,
Понять тогда сумел лишь внук,
Когда со сказкой детской сходство,
Заметил в том процессе вдруг.

И вспоминая вновь преданье, 
За дело взялся ученик,
Но ни уменьем, ни стараньем,
Заветной цели не достиг.

- «Ну что такое? В чём же дело?
Скажи, Дедуля, в чём беда?
Ведь я всё делаю умело,
А сталь выходит всё не та».

И скажет дед: «Сходи ка в баньку,
Но веник, нужно взять лишь тот,
Что в тайном месте, спозаранку,
В «День Духов» срезал прошлый год.

Отправься  к смрадному болоту,
Камней там мелких набери,
Пока не взялся за работу,
Их с глаз подальше убери.

Когда в печи начнётся плавка,
В огне увидишь «жёлтых змей»,  
Свой веник банный, как добавку,
Туда ты бросишь поскорей.

Дождись, как  цвет изменит пламень,
Молитву трижды прочитай,
Добавь один болотный камень,
И быстро плавку завершай».

И получалась сталь другая,
Какой и ныне равных нет
И молот, весело играя,
Встречает мастера рассвет.

Пройдут года, и старый мастер,
Науку внукам передаст,
Своё добавит в ней участье,
Секреты новые создаст.

Легенда шла сквозь поколенья,
В ней нет ни капли колдовства,
Лишь опыт предков и уменье
хранить секреты мастерства.

Слайд – 1.

С давних пор, благодаря богатым запасам руд, Урал считался «кузней России». Не многим известно, что первые русские заводы работали на месторождениях открытых по «чудским копям» следам древних горных разработок.

Ещё в III тысячелетии до н.э. в крае стали широко распространяться металлические орудия, сначала медные, затем бронзовые.

Слайд – 2.

Древние металлурги получали этот металл из бледно зелёного малахита и ярко – синего азурита, которые не встречались в других местах.

Именно тогда со времени появления на Южном Урале древних металлургов нужно начинать и историю самой разрушительной, самой длительной на земле ... войны - войны человека с природой. Мало того, что древние шахты и карьеры иногда покрывали большие участки земли; огненное ремесло требовало огромных затрат леса. Вплоть до времени, отделенного от нас полутора веками, металл плавили, используя древесный уголь.

Для выплавки ОДНОЙ тонны меди требовалось превратить в уголь в специальных печах полтора-два гектара качественного леса! (1 га равен площади квадрата со стороной 100 м. Таким образом в одном гектаре 100 м. * 100м. = 10 000 квадратных метров.) В степных районах, возможно, с тех пор стали безлесными долины рек около бывших поселений металлургов бронзового века, а плодородный слой земли оказался смытым.

Слайд - 3

История народа великих плавильщиков меди прервалась около 2300 лет назад. Почему? В то время распространились предметы из железа.

Вдоль хребтов Урала, в лесах по берегам рек и озер, там, где сейчас север Челябинской и юг Свердловской обла­стей, примерно 2500 лет назад жили иткульцы. «Имя» они получили по названию озера Иткуль на севере нашей области. Они были первыми, кто научился делать железо на Урале. В то время искусство получения металла считалось великим колдовством. Общины иткульских кузнецов-металлургов производили гораздо больше металлических предметов, чем им было необходимо. Поэтому, излишки они обменивали.

Слайд – 4.

В период российского освоения Урала, Первые сведения о находках ценных руд и минералов относятся к XVII столетию. Тогда же стали добывать железную руду и выплавлять железо. Присланные в Москву в 1696 г. образцы железной руды были опробованы тульским оружейным мастером Никитой Демидовичем Антуфьевым, и они показали, что уральская руда «плавится с выгодой и полученное из оной железо в оружейном деле не хуже свейского». После этого в 1699г. Было решено построить казённый Невьянский чугуноплавильный и железоделательный завод. Из первого же полученного железа Никита Антуфьев сделал несколько превосходных ружей, представил их Петру I и просил передать Невьянский завод в его ведение. Грамота на владение заводом была выдана царём на имя Никиты Демидова. С той поры он и его потомки носили эту фамилию. Так на Урале началась эпоха Демидовых.

Слайд – 5.

1703 г, наряду с производством чугуна и железа, завод стал производить различные военные припасы. Основную продукцию завода со дня его основания, на протяжении всего XVIII в, составляли артиллерийские орудия, снаряды, якоря, железо для военных ведомств. В настоящее время на части площадки завода идет реконструкция и постройка завода-музея.

Слайд -6.

Из чего выплавляют железо?

Руда -это полезные ископаемое в состав которых входит металл. Минералы, содержащие железо - Руды чёрных металлов: Бурый железняк (лимонит) , Красный железняк(гематит, Магнитный железняк. Слайд – 7.

Все предприятия нашего края в XVIII веке были «вододействуемые», то есть механизмы, применяемые на них, приводились в действие силой воды. Поэтому строились южноуральские заводы по берегам рек. Чтобы заводы не испытывали недостатка в воде, предприниматели возводили на них плотины, устраивая водохранилища, или  копали пруды.

Нередко металлургические заводы приходилось строить за несколько десятков вёрст от места добычи руды, только потому, что поблизости от рудников не было достаточно крупных рек.

Как в настоящее время получают железо? Руда – чугун – сталь.

А как их получали в то время?

На крупных предприятиях шло расчленение процесса на выплавку чугуна (доменный процесс), чугунолитейное дело (отливку готовых изделий из чугуна), передел чугуна в железо (молотовое производство) и дальнейшую обработку железа (изготовление различных изделий из него). Слайд -8.

Слово «домна» в русском языке очень выразительно. Оно происходит от старинной формы глагола «дути» — «дму», «дмут». Таким образом, русский термин «домница, домна» включает понятие обязательного применения воздуходувных мехов. Слайд- 9 .

Получение металла

Обогащение руды: Она сортировалась, дробилась и промывалась для удаления «пустой породы»

Заготовка дров и выжиг древесного угля в специальных кучах на месте рубки леса.

С верхней (колосниковой) площадки бросают в печь руду, известняк, древесный уголь в строго определённых пропорциях.

в домне. Вращается громадное колесо, приводимое в движение водой, которое через фурму (так называлась чугунная труба проложенная сквозь стенки домны) нагнетает воздух, раздувает пламя в печи, повышая температуру.

Глядя на оттенки пламени через ту же фурму, доменщик командует товарищам наверху: «Еще руды! Угля!» Проходит немного времени и доменщик останавливает процесс, определяя готовность плавки по едва уловимым признакам, известным только ему, большому мастеру своего дела: цвет ли, запах ли, звук ли.

Мастер даёт команду и из огнедышащего отверстия клещами достают громадную (весом 5–6 пудов) ноздреватую глыбу. Это и есть железо. Кричное железо. Крица.

Крица — это мягкий металл. Его не могли расплавить до жидкого состояния Из крицы получали железо путем проковки и удаления шлаков и примесей.

На железоделательных заводах или в соответствующих цехах металлургических предприятий, объединявших выплавку чугуна и выделку железа, в одном, или последовательно в двух кричных горнах чугун переделывали в железо. Полученная при этом крица — губчатый ком раскаленного металла, пропитанный шлаками — извлекалась из горна и подвергалась обжиму под ударами ручных или механических молотов,

Слайд – 10-11.

Сталь от чугуна отличается лишь количественным (процентным) содержанием различных примесей, большая доля которых падает на углерод.

Сталь изготовляли в XVIII веке исключительно ремесленным «дедовским» способом, применяя древние «секреты», которые передавались только «по наследству» от отца к старшему сыну. Так было заведено. Особо качественную сталь для клинков именовали булатом.

Получением литой стали в тиглях владели лишь «особо посвященные». Секреты рождения такой стали не разглашались. Слайд – 12.

В городе Златоусте возле здания металлургического техникума стоит памятник Павлу Петровичу Аносову , это русский горный инженер, учёный-металлург. В начале 1840-х годов в Златоусте он получил литую булатную сталь, и разработал технологию производства булата. Заложил основы металлургии легированных сталей, впервые применил для исследования строения стали микроскоп (1831). Слайд – 13

Кроме булата, Златоуст подарил стране уникальное искусство гравировки на стали. Основоположником Златоустовской школы украшенного холодного оружия по праву считается И. Н. Бушуев, который с 1823 года являлся ведущим художником Оружейной фабрики. Слайд – 14.

В середине девятнадцатого века в металургии стали применять мартеновский процесс получения стали, который использовали более ста лет. Мартеновский процесс сменило электросталеплавильное производство, а затем кислородно-конвейерный процесс.

Слайд - 15.

Подумай и ответь на вопросы:

1. Почему укрепленные поселения древних металлургов возникли именно в наших местах?

2. Почему древних металлургов считали колдунами?

3.Существует ли связь между словами домна и дуть, если есть, то какая?

4.Почему в XVII – XVIII веках металлургические предприятия строились вблизи рек?

5. Почему в XVII веке металл не могли расплавить до жидкого состояния?

6. Почему доменное и кузнечное производство часто являлись цехами одного завода?

7.Что такое булат, и как его получали?

8. Почему, секретами получением литой стали в тиглях владели лишь «особо посвященные»? Как передавались эти секреты?

История металлургии

на Южном Урале

С давних пор, благодаря богатым запасам руд, Урал считался «кузней России». Не многим известно, что первые русские заводы работали на месторождениях открытых по «чудским копям» следам древних горных разработок .

Ещё в III тысячелетии до н.э. в крае стали широко распространяться металлические орудия, сначала медные, затем бронзовые.

Древние металлурги получали этот металл из бледно зелёного малахита и ярко – синего азурита

Именно тогда со времени появления на Южном Урале древних металлургов нужно начинать и историю самой разрушительной, самой длительной на земле ... войны - войны человека с природой. Древние шахты и карьеры покрывали большие участки земли, а огненное ремесло требовало огромных затрат леса. Так-как металл плавили, используя древесный уголь.

Для выплавки ОДНОЙ тонны меди требовалось превратить в уголь в специальных печах полтора-два гектара качественного леса! С тех пор стали безлесными долины рек в степных районах около бывших поселений металлургов бронзового века, а плодородный слой земли оказался смытым.

Вдоль хребтов Урала, в лесах по берегам рек и озер, там, где сейчас север Челябинской и юг Свердловской областей, примерно 2500 лет назад жили иткульцы. «Имя» они получили по названию озера Иткуль на севере нашей области. Они были первыми, кто научился делать железо на Урале. В то время искусство получения металла считалось великим колдовством. Общины иткульских кузнецов-металлургов производили гораздо больше металлических предметов, чем им было необходимо. Поэтому, излишки они обменивали.

В период российского освоения Урала, Первые сведения о находках ценных руд и минералов относятся к XVII столетию. Тогда же стали добывать железную руду и выплавлять железо. Присланные в Москву в 1696 г. образцы железной руды были опробованы тульским оружейным мастером Никитой Демидовичем Антуфьевым, и они показали, что уральская руда «плавится с выгодой и полученное из оной железо в оружейном деле не хуже свейского». После этого в 1699г. Было решено построить казённый Невьянский чугуноплавильный и железоделательный завод. Из первого же полученного железа Никита Антуфьев сделал несколько превосходных ружей, представил их Петру I и просил передать Невьянский завод в его ведение. Грамота на владение заводом была выдана царём на имя Никиты Демидова. С той поры он и его потомки носили эту фамилию. Так на Урале началась эпоха Демидовых.

1703 г, наряду с производством чугуна и железа, завод стал производить различные военные припасы. Основную продукцию завода со дня его основания, на протяжении всего XVIII в, составляли артиллерийские орудия, снаряды, якоря, железо для военных ведомств. В настоящее время на части площадки завода идет реконструкция и постройка завода-музея.

Из чего выплавляют железо?

Руда -это полезные ископаемое в состав которых входит металл.

Минералы содержащие железо - Руды чёрных металлов

Бурый железняк (лимонит) FeOOH·(Fe2O3

Красный железняк(гематит) формула Fе2O3

Магнитный железняк (магнетит) FеFе2O4

Слово «домна» в русском языке очень выразительно. Оно происходит от старинной формы глагола  «дути» — «дму», «дмут» . Таким образом, русский термин  «домница, домна»  включает понятие обязательного применения воздуходувных мехов.

Крица — это мягкий металл. Его не могли расплавить до жидкого состояния

Из крицы получали железо путем проковки и удаления шлаков и примесей.

Кричное железо

Получение качественной стали

производилось путём переделки особых сортов чугуна в  кричных горнах.

Литую сталь получали в тиглях. Тигли были небольшие, стали получалось мало.

Изделия из такой «особой» стали могли себе позволить очень богатые люди. Получением литой стали в тиглях владели лишь «особо посвященные». Секреты рождения такой стали не разглашались .

Сталь от чугуна отличается количественным содержанием различных примесей, большая доля которых падает на углерод. В XVIII веке, сталь изготовляли исключительно ремесленным «дедовским» способом, применяя древние «секреты», которые передавались только «по наследству» от отца к старшему сыну. Так было заведено. Особо качественную сталь для клинков именовали булатом.

Павел Петрович Аносов — русский горный инженер, учёный-металлург.

В начале 1840-х годов в Златоусте он получил литую булатную сталь, и разработал технологию производства булата. Заложил основы металлургии легированных сталей, впервые применил для исследования строения стали микроскоп (1831);

Кроме булата, Златоуст подарил стране уникальное искусство гравировки на стали. Основоположником Златоустовской школы украшенного холодного оружия по праву считается И. Н. Бушуев, который с 1823 года являлся ведущим художником Оружейной фабрики

В середине девятнадцатого века, в металургии стали применять мартеновский процесс получения стали, который использовали более ста лет

Мартеновский процесс сменило электросталеплавильное производство, а затем кислородно-конвейерный процесс.

Подумай и ответь на вопросы:

1. Почему укрепленные поселения древних металлургов возникли именно в наших местах?

2. Почему древних металлургов считали колдунами?

3.Существует ли связь между словами домна и дуть, если есть, то какая?

4.Почему в XVII – XVIII веках металлургические предприятия строились вблизи рек?

5. Почему в XVII веке металл не могли расплавить до жидкого состояния?

6. Почему доменное и кузнечное производство часто являлись цехами одного завода?

7.Что такое булат, и как его получали?

8. Почему, секретами получением литой стали в тиглях владели лишь «особо посвященные»? Как передавались эти секреты?