Cтраница 2
При кристаллизационном концентрировании примесей из металлических расплавов серьезной помехой может быть вышлаковывание определяемых компонентов, т.е. образование ими малорастворимых оксидов, преимущественно переходящих в оксидную пленку на поверхности слитка. Авторы работы [155] полностью подавили реакции окисления примесей в висмуте введением в кристаллизуемый расплав металлического магния ( см. разд. [16]
Изобретение бессемеровского процесса обычно относится к 1855 г., когда англичанин Генри Бессемер ( Henry Bessemer, 1813 - 1898 гг.) взял патент на новый способ производства стали, названный впоследствии его именем. Великое открытие Бессемера было подготовлено всем ходом социально-экономич. Главная сущность изобретения Бессемера заключалась в том, что он предложил плавильный аппарат с высоким темп-рным режимом и значительно ускорил реакции окисления примесей за счет интенсивного перемешивания жидкого чугуна струей проходящего через его толщу воздуха. Тепло, выделяющееся при протекании химических реакций окисления примесей в чугуне ( кремния, марганца, углерода, а частично и самого железа), используется в бессемеровской реторте для покрытия всех тепловых потерь процесса. С этой точки зрения предложенный Бессемером способ п о-лучения стали без затраты горючего является непревзойденным по стройности своей теоретич. Для пром-сти того времени Бессемер дал совершенно новый способ массового получения дешевой литой стали, позволяющий немедленно увеличить масштаб производства черного металла в десятки и сотни раз. Вместо громоздких агрегатов для получения пудлингового желеаа и тигельной стали, вместо примитивных горнов и печей, металлич. Бессемер дал оригинальный плавильный аппарат, в к-ром можно было за одну операцию в течение 10 - 15 мин. Так обстояло дело в области количественных отношений. Не менее разительные по тому времени результаты дало внедрение нового процесса в части повышения качества стальных изделий. Достаточно указать, что первые бессемеровские рельсы выдерживали срок службы в 40 - 50 раз больший, чем рельсы из пудлинговой стали, изготовлявшиеся в добессе-меровские времена. Этими обстоятельствами объясняется огромное историч. Бессемер должен был не только установить его производственную схему, но впервые во всех деталях конструктивно разработать всю аппаратуру и вспомогательное оборудование для массового получения литой стали, начиная от плавильного агрегата ( конвертера) и кончая изложницей и разливочным ковшом со стопорным аппаратом, к-рые являются теперь необходимым оборудованием для каждой сталеплавильной мастерской. [17]
По этим причинам раствор перманганата является вторичным стандартом. Он приготовляется следующим образок. Навеску КМмО берут на технических весах, переносят е в большой стакан и растворяет в теплой воде, полученный раствор кипятят, чтобы прошли реакции окисления примесей. Раствор перманганата отбирают для работы с помощью сифона, оставляя осадок МпС2 на две бутыли. Для отделения осадка его обычно отфильтровывают на мелкопористый фильтрующий стеклянный тигель или на тигель Гуча с асбестовой подушкой. [18]
Остается еще недостаточно ясным вопрос об экономических преимуществах того или иного метода применения кислорода. При работе с высокими обогащениями дутья кислородом удельные расходы кислорода довольно высоки, а при использовании кислорода для прямого окисления примесей его удачьный расход намного меньше. Вместе с тем, в последнем случае имеют место большой угар железа и пониженный выход годного. В случае прямого окисления примесей ванны кислородом расход руды или сокращается, или руда не расходуется совсем, так что достигается экономия и на расходе руды. Но в связи с уменьшением доли руды в реакциях окисления примесей ванны уменьшается количество железа, получаемого из руды, и этим экономичность процесса снижается значительно больше, чем она может быть повышена за счет экономии на расходе руды, так как стоимость железа больше стоимости руды. Примерно можно считать, что общая стоимость железа, теряемого в связи с пониженным расходом руды в завалку и в доводку, и железа, теряемого вследствие повышенного угара, равна стоимости выплавленной стали. [19]
Конвертор представляет собой грушевидный сосуд из листовой стали, зафутерованный изнутри огнеупорным материалом. Воздух из воздухопровода в конвертор поступает снизу через полую цапфу, а кислород - сверху через водоохлаждае-мую фурму. Жидкий чугун, доставляемый в ковшах, заливают в конвертор через горловину, для чего конвертор наклоняют в горизонтальное положение. Затем конвертор ставят в вертикальное положение и начинают продувать через него воздух или, в кислородных конверторах, опускают фурму и начинают подавать кислород. По окончании процесса подачу воздуха или кислорода прекращают, из кислородных конверторов вытаскивают форму, конвертор поворачивают и выливают готовую сталь в ковш. В связи с интенсивным перемешиванием процесс длится всего 10 - 25 мин, при этом в результате реакций окисления примесей чугуна выделяется значительное количество тепла, благодаря чему чугун ( в дальнейшем сталь) и шлак сохраняются в жидком состоянии. [20]