Бессемеровская реторта
Cтраница 2
Шпигелем, - все это вместе взятое и давало возможность шведским з-дам производить в бессемеровских ретортах инструментальную сталь высокого качества. [16]
Главнейшими факторами, определяющими общий характер протекания бессемеровской операции, являются состав и темп - pa чугуна, поступающего в бессемеровскую реторту. Эти факторы для бессемеровского процесса имеют неизмеримо большее значение, чем для процесса мартеновского. При этих условиях можно даже на основе зрительных восприятий ( световые эффекты) приучить обслуживающий персонал к однообразному, строго регламентированному ведению операций и к точной регулировке температурного режима процесс а, без которых невозможно получение высоких качественных и количественных производственных показателей. [17]
V) дает очень мало тепла бессемеровской реторте и даже идет с отрицательным тепловым эффектом при высоких темп - pax и в том случае, если углерод окисляется за счет закиси железа шлака ( реакция XIV), при образовании к-рой тепло уже выделилось раньше в первый период процесса. Кроме рассмотренных выше реакций окисления обычных примесей кремния, марганца и углерода в настоящее время представляют определенный интерес реакции окисления в бессемеровской реторте титана, ванадия, хрома, никеля и меди. Поэтому получение медистой бессемеровской стали ( с содержанием от 0 25 до 1 5 % Си) не представляет никаких особых трудностей и практикуется на з-дах США. [18]
Расход тепла в тепловом балансе бессемеровской реторты на 1 кг чугуна составил 535 kcal, тогда как в балансе рабочего пространства мартеновской печи расход тепла на 1 кг металлич. Полученные в тепловом балансе данные о количестве тепла, выделяющегося при окислении углерода и кремния ( 26 9 и 16 4 %), как будто не вяжутся с высказанным ранее положением, что в бессемеровской реторте особенно важное значение имеет кремний; это кажущееся противоречие объясняется тем, что, во-первых, углерода окисляется по весу почти в три раза больше, чем кремния; во-вторых, значительная часть тепла, получающегося при окислении углерода, уносится с дымовыми газами и покрывает в тепловом балансе ббльшую часть этой статьи расхода; в-третьих, кремний особенно важен тем, что он создает быстрый подъем теми-ры в начале операции, необходимый для нормального протекания процесса. [19]
Весь процесс идет и заканчивается при очень высокой темп-ре. Количественные и качественные показатели такой работы были мало удовлетворительны и от нее давно отказались вследствие ее сложности и малой экономичности. Здесь уместно отметить, что работа бессемеровских реторт на сбавленном дутье во время конца первого и начала второго периода ( при отсутствии правильной регулировки темп-рного режима путем заброски стального скрапа) является типичной картиной всех операций, перегруженных теплом. Особенно это характерно для различных видоизменений английского и отчасти немецкого В. Д. Чернов в своих классич. В большинстве исследований бессемеровских операций на наличие регулировки темп-рного режима путем уменьшения количества дутья, подаваемого в реторту, обычно не обращают внимания. [20]
Так, недавно реконструированный бессемеровский цех завода Me Keesport, National Tube Co. Индия) для 22 - т бессемеровских реторт турбо-воздуходувка дает около 800 м3 / мин ( 28 000 куб. [21]
Указанные реакции прямого окисления в условиях бессемеровского процесса идут за счет кислорода вдуваемого в реторту воздуха, а потому вместо О2 в приведенных ур-иях следует писать Оа 3 76 N2 в первой части и соответственно добавлять 3 76 N2 или 1 88 N во второй части. Азот воздуха ( дутья), проходя через слой расплавленного металла и нагреваясь до высоких темп-р, уносит с собой значительное количество тепла, чем сильно понижает тепловой эффект реакции. Окисление кремния, марганца и углерода в бессемеровской реторте идет весьма быстро во времени, тем не менее механизм протекания окислительных реакций этих элементов правильнее было бы представить себе как результат их взаимодействия с растворенной в металле закисью железа, окисление к-рого идет весьма интенсивно уже в силу того, что бессемеровский чугун содержит до 93 % железа. [22]
Ванадий почти полностью переходит в шлак, но неаначительная часть его при продувке в кислой реторте остается в металле, благоприятно влияя на его качества. Бессемеровский передел ванадиевых чугунов дает возможность рентабельно извлекать ванадий из кислых бессемеровских шлаков. Несколько иначе ведет себя хром. Он может окисляться в бессемеровской реторте, но значительно медленнее марганца. Высокие требования, предъявляемые к сортам стали, легированным хромом, сложность явлений, происходящих с окислами хрома в жидком металле и при его застывании, и сравнительно легкая окисляемость хрома в бессемеровской реторте - все это не дает оснований ожидать хороших результатов от производства хромистой бессемеровской стали даже при переработке чугунов, естественно легированных хромом. Это положение подтверждается амер. [23]
 |
Схема получения электролизом. [24] |
Белый чугун идет обычно в переработку на сталь и железо. Сталь содержит меньшее количество углерода, чем чугун. Получение же химически чистого железа в технике неосуществимо. Переработка белого чугуна на сталь и ковкое железо ведется либо в бессемеровских ретортах, либо в мартеновских печах. [25]
По мере протекания второго периода содержание СО в газах возрастает до максимума ( 32 %), затем начинает постепенно падать к концу процесса, к-рый прекращается при содержании 0 80 % С. Приведенные кривые ( плохая утилизация О2 вначале и сбавка дутья) с полной очевидностью демонстрируют невыгодность работы на физически холодных бессемеровских чугунах. Кроме СО2, СО, N2 и О3 газы, выделяющиеся из бессемеровской реторты, содержат 1 0 - 1 5 % Н3, получающегося от разложения водяных паров, приносимых дутьем. [26]
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. [27]
Ванадий почти полностью переходит в шлак, но неаначительная часть его при продувке в кислой реторте остается в металле, благоприятно влияя на его качества. Бессемеровский передел ванадиевых чугунов дает возможность рентабельно извлекать ванадий из кислых бессемеровских шлаков. Несколько иначе ведет себя хром. Он может окисляться в бессемеровской реторте, но значительно медленнее марганца. Высокие требования, предъявляемые к сортам стали, легированным хромом, сложность явлений, происходящих с окислами хрома в жидком металле и при его застывании, и сравнительно легкая окисляемость хрома в бессемеровской реторте - все это не дает оснований ожидать хороших результатов от производства хромистой бессемеровской стали даже при переработке чугунов, естественно легированных хромом. Это положение подтверждается амер. [28]
Такая работа вполне возможна и в свое время практиковалась на амер. Однако продувка более горячих бессемеровских чугунов с нормальным содержанием ( 1 25 - 1 75 %) Si в конечном счете дает более высокие технико-экономич. Эти чугуны имеют определенный избыток тепла, к-рый необходим для возможности вести правильную регулировку температурного режима, так как иначе в руках лица, ведущего бессемеровскую операцию, не будет никаких средств для свободного маневрирования расходными статьями теплового баланса бессемеровского конвертера. Суждение о содержании кремния в бессемеровском чугуне почти неотделимо от суждения о его темп-ре. Обратное же заключение не будет правильным. Чем холоднее чугун и чем больше в нем кремния, тем худшие результаты дает его продувка в бессемеровских ретортах. Содержание кремния в чугуне является также до нек-рой степени гарантией его чистоты в отношении серы. В этом смысле нормальные пределы кремния ( 1 25 - 1 75 %) при хорошем ходе доменных печей целиком обеспечивают достаточно низкое содержание серы в бессемеровском чугуне, даже при невысоком содержании марганца. [29]
Страницы: 1 2