Английская технология изготовления стали
В 1856 году английский инженер Бессемер изобрел новую технологию изготовления стали – неподвижный конвертер. Наблюдая за производством стали в пудлинговых печах он заметил, что твердое восстановленное железо появляется раньше всего у воздуходувных труб. Он решил попробовать продувать через расславленный чугун воздух. В результате менее чем за час продувки чугуна он получил первосортную сталь! При чем обнаружилось, что в процессе продувки даже не надо подавать топливо извне, так как железо имеет свое топливо – шлаки, которые сгорая дают необходимую температуру.
Конвертер был невысокой вертикальной печкой, закрытой сверху. Вверху было отверстие для выхода газов, а воздуходувные трубы (фурмы) находились возле самого пода печи. Сбоку было отверстие для заливки чугуна, а сталь выводилась через отверстие в нижней части печи (во время продувание оно закрывалось глиной).
Но такая модель печи была не совсем удобной. Так как конвертер был неподвижный, то продувание воздуха нужно было начинать до заливки чугуна (иначе он бы залил фурмы). И заканчивать продувку надо было только после того, как весь металл уже выпущен. Весь процесс длился около 20 минут и любая задержка давала брак. Это и некоторые другие неудобства вынудили Бессемера перейти на вращающуюся модель конвертера. В 1860 году он получил патент на конвертер новой конструкции, которая и сохранилась в общих чертах до наших дней.
Конвертер сделал революцию в технологии изготовления стали. С его помощью за 8-10 минут из 10-15 тонн чугуна получалось ковкое железо или сталь высшего качества. Раньше для этого понадобилось бы несколько дней работы в пудлинговых печах или же несколько месяцев использования кричных горнов.
Но когда бессемеровский конвертер начали использовать в производстве, то оказалось что он производил сталь значительно низшего качества, чем это было в лаборатории. После нескольких лет исследований обнаружилось, что чугун, производимый из железных руд Англии, содержит много фосфора. А фосфор и сера не выгорали из чугуна при обработке и значительно снижали качество стали. Также цены на конвертеры Бессемера были достаточно высокими, и потому в Англии и 15 лет спустя большее количество металла производилось в пудлинговых печах. Зато в Германии и США изобретение очень широко применялось в производстве.
Наряду с бессемеровским конвертером начали также использоваться мартеновские печи, а разрешить проблему с производства стали из фосфорных руд удалось английскому металлургу Сиднею Томасу в 1878 году.
Статья подготовлена по материалам книги: К. Рыжов «100 великих изобретений», 2006 г.
