Детская энциклопедия

Меню сайта











Из чугуна в сталь

Чтобы отнять у окислов железа кислород, его заставили соединиться с углеродом. Полу­чили чугун. Теперь же, чтобы получить сталь, надо выжечь из чугуна избыточный углерод, т. е. соединить его с кислородом.

Найти наилучший метод превращения (пе­редела) чугуна в сталь — одна из труднейших задач технического прогресса, которая решается уже много веков. В давние времена излишний углерод почти полностью выжигали в специаль­ных кричных горнах. Обезуглероженное таким образом железо цементировали, т. е. снова на­сыщали углеродом. Потом широкое распростра­нение получил способ так называемого пудлин­гования. Пудлинговая печь — это тот же крич­ный горн, превращенный в пламенную печь, в которой рабочее и топочное пространства были отделены пламенным порогом. Это позво­лило постоянно перемешивать массу металла. Отсюда и произошло название процесса — пудлингование, т.е. перемешивание.

Сталь варили также в тиглях. Славилась булатная сталь. Но ни один из существующих ранее способов не мог удовлетворить все воз­раставшие потребности промышленности в стали.

Быстрый и удобный способ превращения чугуна в сталь разработал в 1855 г. англичанин Г. Бессемер. Он предложил продувать расплав­ленный жидкий чугун воздухом в расчете на то, что кислород воздуха соединится с углеродом и унесет его в виде газа. Бессемер опасался только, как бы воздух не остудил чугун. На деле получилось обратное — чугун не только не остыл, но еще сильнее нагрелся. Неожиданно, не правда ли? А объясняется это просто: при соединении кислорода воздуха с разными эле­ментами, содержащимися в чугуне, например с кремнием или марганцем, выделяется опре­деленное количество тепла.

Конвертер — стальной, выложенный огнеупорным кирпичом сосуд для выплавки стали по способу Бессемера — похож на реторту. В дне его сделаны отверстия, через которые под большим давлением вдувают воздух. При­мерно на одну десятую объема конвертер заполняют расплавленным чугуном. Через жидкий металл проходит мощный ток воз­духа. Углерод быстро выгорает, и в считанные минуты сплав почти полностью обезуглерожи­вается.

Это был самый быстрый, самый дешевый и самый простой способ получения стали. Но в простоте его крылись и недостатки. Химиче­ские реакции в конвертере проходили чересчур быстро, углерод выгорал, но кислород воздуха не затрагивал серу и фосфор. Они оставались в сплаве и резко ухудшали его свойства. И еще: при продувке металл насыщался азотом, что также очень вредно для стали.

При этом способе можно было использо­вать не всякий чугун, а только такой, в состав которого входят крем­ний и марганец, способ­ные во время реакции выделять большое коли­чество тепла. Кроме то­го, в бессемеровском конвертере нельзя пе­рерабатывать на сталь лом, в него можно зали­вать только жидкий чу­гун. Вот почему бессе­меровский способ был вытеснен открытым в 1864 г. французами Эми­лем и Пьером Мартена­ми другим способом (его назвали по имени изо­бретателей марте­новским). Этот спо­соб более сложный, но обеспечивает выплавку стали высокого качест­ва и позволяет использовать для этого металли­ческий лом.





 
Календарь
«  Декабрь 2016  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031

Новые статьи
Каталог статей
Как подготовить ребенка к школе
Освоение навыков чтения
Природные материалы на уроках труда

Статистика




 
Адрес почты Вопросы по рекомендациям, размещению рекламы и обратных ссылок обращайтесь pochta@enciklopediya1.ru
2013 © 2016