Дидактический материал по профориентационной работе «В мире профессий — металлург

Алёнкина Ольга Арнольдовна
МЕТАЛЛУРГ
17 июля – День металлурга

Металлурги – вы сильны!
Молодым так ветераны говорят,
И кто видел жидкий цвет металла,
Взгляда от ковша не оторвал.
Знаем, что работа ваша жарка,
Знаем, что опасна и трудна, Но, однако, тоже понимаем,
Как необходима и нужна.
Пусть у вас все будет на отлично,
И здоровье ваше и дела,
Чтобы получалась сверхприличной
Сваренная сталь из вашего котла.
Словарь:
Металлург – специалист по металлургии и металлургическому производству. (Сталепрокатчик, сталеплавильщик, сталелитейщик, сталевар, доменщик, мастер огненных дел, мартенщик, мартеновец, люди огненной профессии).Металлургия – 1. Наука о промышленных способах производства металлов и сплавов и их первичной обработке. 2. Промышленное производство металлов и сплавов, их механическая и химическая обработка. (Металлургия сплавов, порошковая металлургия, черная металлургия, цветная металлургия).
Исторические факты
Ещё в древности люди делали из металла различные вещи: оружие, посуду, украшения, а наши дни без железа просто не обойтись: ни железную дорогу выстроить, ни гвоздь с молотком не сделать. Как же получают такое необходимое везде и во всём железо? Делают его из железной руды, которую добывают под землей. Эту руду расплавляют в особых громадных печах, которые придумал французский инженер Луи Мартен, поэтому эти печи так и назвали «мартеновскими». Чтобы сделать металл более твёрдым и в то же время гибким, металлурги добавляют в него различные сплавы. Полученный в мартеновской печи металл металлурги разливают в специальные формы, в которых он застывает. Так получаются слитки в виде больших кирпичей. Из них потом изготавливают различные металлические изделия: стальные банки, листы и другие. Детали самолётов, поездов, поездов, машин и даже крючки, на которые ты вешаешь свою одежду, – всё сделано из металла, который выплави для тебя металлург. Вот какая эта нужная профессия!

Оружие (пушки, ружья) Посуда (чугунки, тарелки, ложки) Украшения (бусы, сережки, браслеты) Обувь «Венецианские туфли» на двух каблуках
Века металлов
Первым металлом, который стал известен людям, по-видимому, было самородное золото. Его добыча началась в эпоху древних цивилизаций на рудниках Синайского полуострова за 10 тыс. лет до н. э. В Древнем Египте этот металл уже использовался очень широко и был связан с культом бога солнца Ра. В захоронениях египетской знати археологи нашли много золотых изделий. Ещё до начала новой эры золото добывали также в Малой Азии, Индии, Древнем Риме. Из него делали украшения, чеканили монеты.
Однако самое большое воздействие на материальную культуру эпохи древних цивилизаций оказало всё же не золото, а медь, олово и железо. Именно эти металлы способствовали переходу от каменного века (времени, когда главные орудия труда были из камня) к медному, бронзовому и железному векам.Медь стала известна людям примерно за 10 тыс. лет до н. э. – почти одновременно с золотом. У древнегреческого ученого Аристотеля есть сведения о том, что ещё в VI тысячелетия до н. э. добывали на Синайском полуострове 8 тыс. человек. Но истинным медным веком называют период IV – III тыс. до н.э., когда этот металл добывался в большом количестве и был широко распространён. Залежи медной руды освоили на Балканском и Пиренейском полуостровах, в Палестине, Индии, на Кавказе. Медь обжигали на кострах или в примитивных плавильных печах. Плавилась и ковалась она легко, и из неё стали делать орудия труда, утварь украшения, чеканить монеты. В поэмах Гомера «Илиада» и «Одиссея» медные изделия упоминаются чуть ли ни на каждой странице: «медно-острое копьё», «медно-кованный дом», «меднобогатый град», свод небес и то был медным. Есть и такие строки:
Быстро герой перед грудью уставил свой щит
круговидный,
Медный, кованый, пышноблестящий, который
художник,
Медник искусный ковал…

Шлем из железа и бронзы (Англия, VII в.) Гвозди (Древний Рим) Мотыга из кованного железа (Африка) Железный наконечник копья (Англия, VII в.до н.э.)
В знаменитом храме царя Соломона в Иерусалиме, возведённом в эту историческую эпоху, стояло 10 очень больших медных умывальников, предназначенных для омовения приносимых в жертву животных.
Однако орудия труда и предметы из меди получались мягкими и непрочными. Не улучшали качества изделий и добавки некоторых металлов к меди. Попробовали плавить только олово, но и оно не годилось для изготовления орудий труда. Когда же случайно сплавили вместе кусочки олова и меди, то оказалось, что этот сплав достаточно прочен. Его назвали бронзой. Для получения бронзы пришлось осваивать месторождения меди и олова. Из бронзы стали делать топоры, молотки, долота, серпы, ножи, наконечники для шлемов и стрел, доспехи, зеркала, статуи.

топор молоток серп


нож наконечник для стрел доспехи
С помощью бронзовых орудий обрабатывали каменные глыбы для знаменитой пирамиды Хеопса в пригороде Каира. Статуя Колосса Родосского, входившая в число семи чудес света, также была смонтирована из бронзовых деталей. Бронзовый век охватывал период с конца IV до начала I тыс. до н.э.
Примерно в начале I тысячелетия до н.э. наступил железный век. Плавить железные руды и изготавливать железные изделия начали в Египте и Двуречье, затем – в Южной Европе, Индии, на Кавказе, а позднее в других местах. Сначала железо выплавляли в глиняной печной посуде на дому, потом в специальных глиняных горнах, затем и в более усовершенствованных печах. На выплавку шла болотная и озёрная руда.
С применением железа производство начало быстро развиваться, орудия труда стали более качественными. Со временем люди открыли множество других металлов и их сплавов.
Основа металлургии: чёрные металлы и чугун
Железо и сплавы, в которое оно входит (чугун и сталь), называют чёрными металлами. Эти металлы используют всюду и необходимы в большом количестве. Без них нельзя построить ни дом, ни корабль, ни машину, ни тепловоз, ни даже предметы постоянного пользования: молоток, нож, пилу и многое другое.
Развитие металлургии чугуна и стали у нас связано с именем Никиты Демидова. Сын тульского кузнеца, сам кузнец, он сопровождал Петра I в его путешествии по Европе. В 1701 году царь подарил ему Невьянский завод с несколькими доменными печами. Это назначение было благословенным. Не прошло и полвека, как демидовские заводы стали одними из крупнейших в мире металлургических заводов. Внук Никиты Демидова построил доменную печь в сорок четыре фута и одиннадцать дюймов! По тем временам это была самая крупная печь в мире. Работая на прекрасной местной руде, этот «монстр» ежедневно выдавал 800-900 пудов чугуна.
За время правления Петра в России открылось больше ста металлургических и металлообрабатывающих заводов. Уже в 1716 году первый русский чугун был экспортирован в Англию.
В данный момент хозяйство станы включает в себя производство промышленных товаров, продуктов питания, оказание различных услуг.
Промышленность делят на две основные отрасли:
Тяжелая промышленность;
Легкая и пищевая промышленность.
Отрасли тяжёлой промышленности – металлургия, машиностроение, химическая и лесная промышленность. Сталь, чугун, алюминий и другие металлы выплавляют на металлургических предприятиях. Выплавкой стали и чугуна занимается чёрная металлургия, а производством алюминия, никеля и меди – цветная металлургия.
Чёрные металлы получают из железных руд в огромных печах, которые называются домнами. Для постройки доменных печей используют кирпичи, которые не разрушаются при сильном жаре. Доменные печи бывают высотой с десяти-пятнадцатиэтажный дом.
В домну сверху загружают руду вперемежку с коксом. Чтобы кокс хорошо горел и плавил руду, снизу в домну вдувают чистый горячий воздух. От горения кокса в доменной печи поднимается высокая температура (около +2000 С).
Рис. Работа металлурга
При такой температуре из железной руды выплавляется металл. Жидкий огненный металл стекает на дно домны. Время от времени внизу домны пробивают отверстие, и расплавленный металл выливается в большой ковш.
Металл, который получают в домнах из железных руд, называют чугуном. Из ковша расплавленный чугун сразу же разливают в формы. В них он застывает и становится твёрдым.
Чугун – твердый, но хрупкий металл. При ударах он раскалывается на куски. Чугун не гибкий, поэтому его нельзя вытянуть в проволоку, отковать из него какие-либо изделия. Его можно только плавить и заливать в нужные формы. После остывания он сохраняет эти формы.
Чугун хорошо проводит тепло и электрический ток. Он притягивается магнитом. Из чугуна делают части машин, трубы, плиты, батареи для отопления помещений.
Чтобы чугунные изделия не разрушались от ржавчины, их покрывают слоем из нержавеющих металлов или красят масляной краской.
«Царь-пушка» и «Царь – колокол»
«Царь-пушка» – средневековое артиллерийское орудие (бомбарда), памятник русской артиллерии и литейного искусства, отлитое из бронзы была сделана немного раньше, чем «Царь-колокол». Ее отлил в 1586 году русский мастер литейного дела Андрей Чохов на Пушечном дворе. По типу это артиллерийское орудие относится к дробовикам, потому что оно должно стрелять «дробом» – мелкими камнями, каменной картечью. «Царь-пушка» предназначалась для обороны Кремля, но из нее никогда не стреляли.
Длина пушки – 5,34 м, наружный диаметр ствола – 120 см, диаметр узорного пояса у дула – т134 см, калибр 890 мм (35 дюймов), масса – 39,31 т (2400 пудов).Украшена поясами рельефов, на правой стороне дульной части – изображение царя Фёдора Ивановича (в короне и со скипетром в руке) верхом на коне. На стволе с каждой стороны размещаются по четыре скобы, предназначенные для крепления канатов при перемещении пушки.
Выше передней правой скобы над изображением царя вылито: «Божиею милостию царь и великий князь Фёдор Иванович государь и самодержец всея великая Россия».
Рис. Царь-пушка
На верхней части ствола отлиты ещё две надписи:
Справа – «Повелением благоверного и христолюбивого царя и великого князя Федора Ивановича государя самодержца всея великия Россия при его благочестивой и христолюбивой царице великой княгине Ирине»,
Слева – «Слита бысть сия пушка в преименитом граде Москве, в третье лето государства его. Делал пушку пушечный литец Андрей Чохов».
Она так и осталась памятником русского литейного искусства XVI века и хранится как историческая реликвия. Вес пушки достигает 40 тонн, длина – 5,34 м, калибр – 89 см. она имеет барельефные (выпуклые) украшения, а а на правой стороне дульной части – изображение царя Федора Ивановича верхом на коне. А вот лежащие рядом с «Царь-пушкой» огромные ядра на самом деле никого отношения к ней не имеют.
«Царь-колокол»
Рис. Царь-пушка «Царь-колокол» был отлит из бронзы мастером Иваном Моториным и его сыном Михаилом в 1733-1735 годах. Высота колокола с ушками составляет 6,24м, диаметр – 6,6 м, масса около 200 тонн.
Но произошел откол «небольшого куска». В 1730 году императрица Анна Иоанновна приказала перелить разбитый колокол Григорьева с добавлением металла и довести вес колокола до 10 тысяч пудов. Сыну фельдмаршала Миниха было поручено для этой работы найти в Париже мастера. Миних предложил эту работу выполнить королевскому механику Жерменю, но тот посчитал это шуткой – отлить колокол такого размера.
Выполнить эту работу подрядился Иван Фёдорович Моторин. Предварительно Моторин отлил небольшую (12 пудов) модель колокола. После чего все чертежи, в том числе и схема подъёма, были отправлены в Петербург на утверждение.
После всех согласований колокол был отлит русскими мастерами Иваном Моториным и Михаилом Моториным в 1733 – 1735 годах на Пушечном дворе.
Формовка колокола производилась на Ивановской площади. Для этого была вырыта яма 10м глубины. Чтобы кожух выдержал давление расплавленного металла, всё пространство между формой колокола и стенами литейной ямы засыпали землёй, тщательно её утрамбовав. Наконец колокол был отлит 25 ноября 1735 года, после полутора лет подготовительных работ. При литье постоянно возникали непредвиденные ситуации. Иван Моторин умер, не успев закончить отливку, и его дело завершил его сын Михаил. Последняя плавка металла продолжалась 36 часов в четырёх плавильных печах, а отливка прошла всего за 1 час 12 минут.
Согласно анализу, проведённому в лаборатории минного корпуса, в сплаве содержится меди – 84,51 %, олова – 13,21 %, серы – 1,25 %, золота – 0,036 % (72 кг), серебра – 0,25 % (525 кг).
После остывания колокола начались чеканные работы. Колокол находился в яме, стоял на железной решетке, которая опиралась на 12 дубовых свай, вбитых в землю. Над ямой было сделано деревянное перекрытие.
Это интересно…
В своем знаменитом труде «О металлах» немецкий ученый энциклопедист XVI века Георгий Агрикола заложил основы научной металлургии и горного дела, посвятив добыче ископаемых в шесть томов трактата из двенадцати. Эта книга была самой авторитетной в своей области в течение двух столетий.
Медь стали использовать для орудий труда и предметов домашнего обихода, скорее всего, более пяти тысяч лет назад. Во всяком случае, этим временем датируется медная сковорода, найденная на территории Египта. А к 3000 году до новой эры начали выплавлять значительно более твердый материал бронзу – сплав меди и олова.
Секрет плавки и железа был открыт около 1500 года до новой эры в Малой Азии. Уже тогда установили, что необходимую для этого температуру можно получить, если через горящий уголь продувать воздух.
Недавно было обнаружены следы печей для получения железа, которые строили в Центральной Африке более двух с половиной тысяч лет назад. С трудом удалось разгадать секрет получения в таких печах высоких температур.
Лить бронзу в Европе начали около IV – III тыс. до н.э., в Китае – на несколько веков позже, бронзу получали, нагревая смесь меди и олова тигле или просто в печи. Расплавленную бронзу выливали в форму, где сплав и застывал.
До сих пор не раскрыта до конца тайна изготовления знаменитой дамасской стали. Известно, что этот металл заключал в себе больше углерода, чем современные сорта стали. После искусной ковки сплетенных в жгут полос с различным содержанием углерода дамасская сталь приобретала исключительную прочность.
Высокого уровня литейной технологии добились в древнем Китае. Там гораздо раньше, чем в Европе, стали выплавлять чугун и отливать его в формы. Монументальные фигуры, в том числе и Будды, изготавливали литьем из бронзы и чугуна.
Наиболее раннее достоверное упоминание о применении проката для деформирования металла обнаружено в рисунках великого Леонардо да Винчи. На них был изображен прокатный стан для получения тонкой ленты из золота или серебра.
Расплавить можно не только металл, но даже обыкновенный камень – базальт. Сегодня из жидкого камня отливают шестерни, трубы и многие изделия, которые и легче, и долговечнее, и дешевле металлических.
В 1912 году потерпел крушение и затонул один из крупнейших пассажирских кораблей «Титаник». Недавно благодаря созданию компьютерной модели трагедии была выдвинута версия, что 3 миллиона заклепок судна имели дефект. В них еще на стадии изготовления металла попала примесь, отразившаяся на прочности швов вдоль всего корпуса лайнера.
Вопрос и ответ
Когда появились плавильные печи?
Когда-то, возможно, после лесного пожара, люди обнаружили на земле капельки застывшего металла и додумались до того, чтобы «приручить» процесс его выплавки – сделать искусственным. Оказалось, что руда, содержащая металл, при нагреве способна «отдать» его, и нам он достанется более чистым, чем находился в природе. Так появились первые плавильные печи.
Стихи
«Горячая» профессия
В горах внутри руды железной
Металл находится полезный.
Район месторождений рудных
Найти бывает очень трудно –
Руда с людьми «играет в прятки»,
Но вот её нашли, ребятки!
Руду в вагоны загружают,
Затем в дорогу отправляют.
И на завод руда придёт.
Там металлург в большой печи
Руду сильнее разогреет,
Чем мы в духовке куличи.
Здесь печью доменной огромной
Умело управлять он будет
И из руды невзрачной, скромной
Сверкающий металл добудет!
Расплавленная сталь из печки
Польётся, как огня поток!
И металлург нас обеспечит
Металлом на немалый срок!
И медь, и прочие металлы
Получит металлург из руд
И пот со лба сотрёт устало –
Нелёгок металлурга труд!
Печь обдаёт горячим жаром,
Но металлург уже привык!
Он наделён особым даром,
Секреты мастерства постиг!
Давно в пещере человеку
Огонь впервые покорился,
И стал тот век железным веком,
И первый металлург родился!
С тех пор железные предметы
Всегда в раскопках попадались,
А металлургами секреты
Из века в век передавались!
Сталевары России
(Музыка Кирилла Крастошевского, слова Аркадия Укупника)
Ты родился в рабочем квартале,
Где ребята все за одного.
У рабочих людей «Северстали»
Ты был попросту за своего.
Дед работал на этом заводе,
Старший брат и, конечно, отец,
И династию вашу в народе
Знали Липецк и Череповец. Люди близкие и родные –
Мы сталевары России,
Мы металлурги лихие,
Нашу дружбу разрушить нельзя.
И куда бы нас жизнь ни бросала,
Мы хотим, чтоб страна твердо знала:
Дадим мы России металла,
Сколько попросит она!
Загадки
Войду в воду – красно,
А выйду – чёрно.
(Железо)
Всё ест – не наедается,
А попьёт – умирает.
(Огонь)
Металл красой своей пленил
И первым в топку угодил.
(Медь) Красная корова,
Всю солому поела.
(Огонь.)
Пахать и стоить, все он может,
Если ему уголек в том поможет.
(Железо)
В печь бросают сухари,
Чтоб снова тестом стать смогли.
(Металлолом)
Вопросы по самопроверке
Почему профессия металлурга считается сложной и опасной?
Что ты знаешь о развитии металлургии в России?
Когда появились первые плавильные печи?
Кто и когда выплавил знаменитые «Царь-пушку» и «Царь-колокол»?
ЛИТЕРАТУРА
Алёнкина,  О.А. Профессионально-трудовая социализация молодежи / О.А. Алёнкина, Т.В. Черникова. – М.: Глобус, 2009.
Алёнкина, О.А. Профильное обучение в коррекционной школе // Модернизация управления образовательным учреждением / О.А. Алёнкина [и др.]; под ред. В.В. Серикова, Т.В. Черниковой. – М.: АПК и ППРО, 2004. – С. 73–79.
Булычева, Н.А. Особенности профессионального выбора выпускников классов коррекции  / Н.А. Булычева // Коррекционная педагогика.  – 2004. – № 2 (4).
Герасимова В.А., Классный час играючи. Выпуск 2. – М.: ТЦ Сфера, 2004. – 64 с.
Пословицы, поговорки, загадки народов России /сост. М.П. Филипченко. – Ростов н/Д: Феникс, 2011. – 378 с. – (Мудрость тысячилетий).
Черникова, Т.В. Профориентационная поддержка старшеклассников / Т.В. Черникова. – М.: Глобус, 2006.
Чистякова, С.Н. Профессиональная ориентация школьников: организация и управление / С.Н. Чистякова, Н.Н. Захаров. – М. : Педагогика, 1987.
Что такое. Кто такой: детская энциклопедия. В 3 т. Т. 1. А-Ж /сост. В.С. Шергин, А. И. Юрьев. 5-е изд., перераб. и доп. – М.: АСТ, 2007. С – 519
Что такое. Кто такой: детская энциклопедия. В 3 т. Т. 2. З – О /сост. В.С. Шергин, А. И. Юрьев. 5-е изд., перераб. и доп. – М.: АСТ, 2007. С – 503.
Что такое. Кто такой: детская энциклопедия. В 3 т. Т. 3. П – Я /сост. В.С. Шергин, А. И. Юрьев. 5-е изд., перераб. и доп. – М.: АСТ, 2007. С – 519
Шалаева Г.П., Большая книга профессий/Г.П. Шалаева. – М.: АСТ: СЛОВО: Полиграфиздат, 2010. – 240с.
Я познаю мир: Детская энциклопедия: Изобретения. – М.: ООО Фирма «Издательство АСТ»; 1999.
Я познаю мир: Детская энциклопедия: История. – М.: ООО Фирма «Издательство АСТ»; 1997.
Я познаю мир: Детская энциклопедия: Животные. – М.: ООО Фирма «Издательство АСТ»; 1997.
1000 загадок. Для детей 3-6 лет. – М.: ЗАО «ОЛМА Медиа Групп», 2011. – 240с. – Серия «Программа развития и обучения дошкольника
Рисунки: Абуткина Н.Ю., Алёнкина О.А., Алёнкина О.М.