The new science of strong materials



Download 2,82 Mb.
Pdf ko'rish
bet140/163
Sana29.04.2022
Hajmi2,82 Mb.
#591981
1   ...   136   137   138   139   140   141   142   143   ...   163
Bog'liq
Гордон - Почему мы не проваливаемся сквозь пол

Бессемеровская сталь
Вплоть до середины
XIX
века тигельная плавка была единственным способом получения стали
,
для больших
конструкций использовались лишь чугун и сварочное железо
.
Начало широкого промышленного производства стали
связано с именами Генри Бессемера
(1813-1898)
и Роберта Мюшета
(1811-1891).
Бессемер был плодовитым
изобретателем
.
Чутье бизнесмена позволило ему успешно запустить в дело несколько изобретений
,
в том числе способ
изготовления

золотой

краски и уплотнения графита для изготовления карандашей
.
Получением стали он
заинтересовался после истории с непрочными стволами чугунных пушек во время Крымской войны
.
Поставив несколько опытов
,
Бессемер пришел к совершенно новой идее
-
удалять избыток углерода и других включений
,
продувая воздух через расплавленный чугун
.
В
1855 
году он запатентовал этот способ
.
Вначале качество получаемой
Бессемером стали было очень плохим
,
так как она содержала избыток окислов и серы
.
Но в
1856 
году Мюшет получил


VIVOS VOCO: 
Дж

Гордон
, «
Почему
мы
не
проваливаемся
сквозь
пол
» - 
Часть
2
http://vivovoco.rsl.ru/VV/PAPERS/TECHNICS/GORDON.1/PART03.HTM
патенты на очень сходный с бессемеровским процесс
,
отличие которого состояло в том
,
что содержание включений
,
не
выжигаемых полностью потоком воздуха
,
регулировалось добавкой так называемого зеркального чугуна
,
содержащего
марганец
.
Именно добавка марганца в конце продувки обеспечила успех бессемеровского процесса
.
Весь процесс ведется в устройстве
,
называемом конвертером
,
который представляет собой тигель грушевидной формы
,
установленный на цапфах так
,
что его можно наклонять
.
Конвертер не имеет наружных источников тепла
.
Воздух
продувается через отверстия в его дне
.
Чтобы запустить конвертер
,
его наклоняют и через горловину заливают в него расплавленный чугун
(
от
5
до
30 
т железа
,
содержащего около
4,3%
углерода и небольшие добавки кремния и марганца при температуре около
1200° C).
Наполненный конвертер остается лежать на боку
,
при этом его содержимое располагается так
,
что не блокирует донных
отверстий
,
в которые под давлением подается воздух
.
Затем конвертер поворачивается в свое рабочее вертикальное
положение
-
в этом положении воздух должен

пробулькивать

через расплавленное железо
.
Вначале он окисляет
содержащиеся в расплаве марганец и кремний
.
Образующийся шлак всплывает на поверхность
.
По традиции процесс
контролируется наблюдением за цветом и характером пламени
,
вырывающегося из горловины конвертера
.
На этой
стадии оно короткое и красновато
-
коричневое
.
Через несколько минут марганец и кремний полностью окислены
,
доходит очередь до углерода
.
Цвет пламени
изменяется до слегка желтоватого
,
языки его становятся длиннее и беспокойнее
.
Наконец
,
весь углерод удален
,
пламя
спадает
,
и продувка выключается
.
В период продувки сжигание углерода
,
марганца и кремния
,
которые все вместе
составляют до
6%
плавки
,
дает очень много тепла
.
Его с избытком хватает для того
,
чтобы поднимать температуру в
конвертере и поддерживать ее выше точки плавления
,
возрастающей в процессе выгорания углерода
,
приходится даже
добавлять железный лом
,
чтобы немного охладить расплав
,
иначе повреждается огнеупорная футеровка конвертера
.
К концу продувки получается почти чистое железо
.
Обычно в него требуется добавить немного углерода и марганца
,
иногда
-
кремния
.
Для этого используется твердый углерод в том или ином виде и зеркальный чугун
,
который имеет
высокое содержание названных элементов
.
Марганец нужен в стали сам по себе как легирующий элемент
,
а кроме того
,
он регулирует содержание серы которая не удаляется бессемеровским процессом
.
Сера доставляет много забот сталеварам
.
Она не окисляется до
SO
2
,
как можно было бы ожидать а образует сульфид
железа
FeS,
который имеет ту особенность
,
что растворяется в жидком железе и не растворяется
-
в твердом
.
Поэтому
сульфид железа выделяется на границах зерен при охлаждении стали и ослабляет сталь
(
см
.
главу
3).
Добавка марганца
превращает
FeS
в
MnS,
который нерастворим в жидкой стали и поэтому переходит в шлак
.
Марганец снижает также
растворимость кислорода в стали
,
что опять
-
таки полезно
,
поскольку кислород стремится осесть на границах зерен
.
На конференции сталеваров в
1856 
году Бессемер описал свой процесс в докладе

О производстве ковкого железа и стали
без топлива
”.
Энтузиазм аудитории и авторитет Бессемера были таковы
,
что немедленно было собрано по подписке в
счет патентного вознаграждения
27 
тысяч фунтов стерлингов
,
после чего участники собрания разъехались по домам и
принялись за устройство своих конвертеров
.
Но случилось так
,
что никто из них не
смог получить сколько
-
нибудь удовлетворительной стали
:
бессемеровский процесс
был очень чувствительным к сорту чугуна и
,
кроме того
,
требовал некоторых навыков
.
Не удивительно
,
что репутация
Бессемера значительно пострадала
.
Тогда он построил полноразмерную действующую модель своего конвертера у себя в
лаборатории на Сент
-
Панкрас и стал демонстрировать процесс сталеварения тем
,
кто купил у него лицензии
.
Но при этом
он не столько стремился

обменяться опытом
”,
сколько старался показать некомпетентность слушателей и зрителей
.
Поэтому антпбессемеровские настроения росли
,
и новый способ получения стали никто не хотел внедрять
.
В конце
концов в
1850 
году Бессемер построил собственный сталелитейный завод в Шеффилде
,
его сталь пользовалась большим
спросом
.
Особенно покупали ее французское и прусское правительства для производства пушек
.
Явный успех
бессемеровской стали заставил металлургов всего мира покупать у него лицензии
.
Download 2,82 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   136   137   138   139   140   141   142   143   ...   163




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling

kiriting | ro'yxatdan o'tish
    Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha


yuklab olish