The new science of strong materials

Часть
2
http://vivovoco.rsl.ru/VV/PAPERS/TECHNICS/GORDON.1/PART03.HTM
Можно сказать
,
что бессемеровский процесс погубил сам себя
.
Дело в том
,
что он сделал сталь обычным и дешевым
материалом
.
Столь же обычным и столь же дешевым стал и стальной лом
.
Наличие лома оказало важное влияние на всю
экономику сталеварения
.
Это и понятно
,
ведь в настоящее время около половины выплавляемой стали возвращается на
металлургический завод в виде лома
.
Бессемеровский процесс
,
однако
,
в своей традиционной форме в основном
перерабатывает в сталь доменный чугун
.
В нем используются лишь небольшие количества лома для поглощения избытка
тепла
.
В мартеновском процессе большую часть шихты составляет стальной лом
,
его преимущества в том
,
что он дешев и из
него уже удалены излишки углерода и других примесей
.
Кроме того
,
он содержит полезную в данном случае ржавчину
.
А бессемеровский конвертер не мог перерабатывать много лома
,
так как это потребовало бы больше тепла
,
чем
получается при продувке
.
В
1856 
году братья Фредерик Сименс
(1826-1904)
и Чарльз Вильям Сименс
(1823-1883),
подобно Бессемеру наделенные
изобретательским талантом и духом предприимчивости
,
разработали регенеративную печь
.
В этой печи вход и выход
попеременно меняются ролями
,
они имеют форму извилистого лабиринта и насадки из огнеупорного кирпича
.
Дым из
печи проходит по одной из насадок
,
отдавая кирпичу значительную часть своего тепла
.
Благодаря тому что газ подается в
печь поочередно то через одну
,
то через другую насадку
,
он всегда проходит между нагретыми кирпичами
,
забирая с
собою в печь часть тепла отработанных газов
.
Обычно эти печи топятся газом
,
и их конструкция позволяет поднять
рабочую температуру до того предела
,
который может выдержать огнеупор
.
На практике она оказывается несколько
выше
1500° C,
что достаточно для плавки чистого железа
.
Вначале использование печи Симменсов в сталеварении рассматривалось лишь как удобный и экономичный способ
плавки тигельной стали
.
Но позже Симменсы применили регенеративный принцип к традиционному методу
пудлингования и получали сталь
,
расплавляя чугун с железной рудой
.
В
1864 
году Пьер Мартен предложил вводить в
состав шихты большое количество лома
.
Мартеновская печь загружается примерно равными количествами стального лома и чугуна
,
некоторым количеством
железной руды
(
например
, Fe
2
O
3
)
и флюса
(
обычно известняка
).
При нагревании все расплавляется
,
и железная руда
удаляет содержащийся в чугуне углерод
.
Флюс переводит в шлак не только нежелезные окислы руды
,
но также и
содержащуюся в стали серу
.
Поэтому добавка марганца может оказаться ненужной
.
Одним из преимуществ
мартеновского способа является возможность точнее следить за составом стали
.
В настоящее время в мартеновских
печах получают около
85%
рядовых углеродистых сталей
.
Для еще более точного управления составом и чистотой стали применяют электрические печи
.
В таких печах
выплавляется сравнительно небольшое количество очень важных высококачественных сталей
.