Бессемерівський метод виробництва сталі є одним з найважливіших винаходів в історії промисловості. Цей процес, придуманий англійським інженером Генрі Бессемером в середині XIX століття, змінив промисловість, дозволивши виробляти сталь масово і значно знизити її вартість.
Основним принципом бессемеровского способу виробництва сталі є перетворення чавуну в сталь шляхом видалення надлишків вуглецю. Процес здійснюється в спеціальному агрегаті, званому конвертером, який складається з прямого циліндра з днищами на кінцях. Такий конструктив конвертера дозволяє здійснювати пряму сортування повітря під час процесу.
Основні етапи бессемеровского способу виробництва сталі включають завантаження конвертера чавуном, нагрівання металевої маси, введення стисненого повітря і його пряма проходження через метал. Під час процесу надлишок вуглецю окислюється, звільняючи величезну кількість тепла. Це дозволяє зробити сталь більш міцною, стійкою до корозії і поліпшити її зварюваність і ударну в'язкість. Крім того, бессемеровский спосіб виробництва сталі дозволяє отримувати матеріал, який легко піддається формуванню і має широкий спектр застосування в різних галузях промисловості.
Історія створення
Раніше використовувані методи виробництва сталі вимагали великої кількості часу і ресурсів. Завдяки розробці Бессемера вдалося значно спростити і прискорити процес. Головною перевагою нового методу була можливість виготовлення сталі з якісної сировини більш низької ціни.
| 1856 | Хенрі Бессемер подає заявку на патент на свій метод виробництва сталі. |
| 1858 | Бессемер отримує патент на свій винахід і починає будувати першу сталеливарну піч. |
| 1861 | Перша сталеливарна піч виробляє першу партію сталі. |
| 1864 | Великобританія стає найбільшим виробником сталі завдяки бессемеровскому способу. |
Бессемерівський спосіб виробництва сталі став проривом в промисловості і сприяв швидкому розвитку металургії в усьому світі. Згодом були розроблені поліпшені версії цього методу, але його основні принципи залишилися незмінними і в даний час він широко застосовується в металургійній промисловості.
Принцип роботи
Бессемерівський спосіб виробництва сталі заснований на методі конвертації залізної руди в чисту сталь шляхом видалення домішок. Основний принцип роботи процесу полягає у використанні кисню для окислення домішок, що призводить до їх видалення.
Основні етапи процесу бессемеровского виробництва сталі:
- Завантаження залізної руди, вапняного каменю і коксу в конвертер.
- Прогрів конвертера і підтримання його робочої температури.
- Повітряний роздув в конвертері для розпалювання коксу, який є джерелом спека.
- Внесення кисню в конвертер для окислення домішок.
- Видалення утворюються шлаків.
- Перевірка вмісту вуглецю в сталі.
- Виливка готової сталі в Форми для отримання необхідних виробів.
Переваги бессемеровского способу виробництва сталі:
- Швидкість процесу-виробництво сталі за цим способом відбувається набагато швидше, ніж за іншими методами.
- Економічна ефективність-використання кисню замість додаткової енергії дозволяє знизити витрати на обробку сталі.
- Висока якість сталі-видалення домішок і утворення шлаку забезпечують отримання сталі високої якості.
- Поліпшення властивостей сталі-бессемеровскій спосіб дозволяє вносити спеціальні домішки для поліпшення властивостей сталі.
- Масове виробництво-завдяки високій швидкості процесу, бессемерівський спосіб ідеально підходить для масового виробництва сталі.
Основні етапи процесу
Бессемеровский спосіб виробництва сталі включає кілька ключових етапів:
1. Підготовка сировини. Спочатку вибираються високоякісні залізні руди, які очищаються від домішок і грунту. Потім руда мелеться до дрібного стану і збагачується, видаляючи непотрібні компоненти.
2. Плавлення руди. Дрібно-подрібнена і збагачена руда поміщається в бессемеровскую руду і піддається впливу високої температури і вогневих дихання повітряним струменем. В результаті відбувається окислення заліза в сиру сталь і виділення недогарка, який видаляють з руди.
3. Обробка сталі. Після плавлення сталь піддається додатковому очищенню і обробці, щоб поліпшити її якість і усунути залишкові домішки. Сталь може бути завершена різними способами, включаючи прокатку або лиття, залежно від необхідної форми та розміру.
4. Охолодження і відділяється. Завершену сталь охолоджують і видаляють охорону. У цьому процесі сталь стає куванням і готовою до використання в різних галузях промисловості.
Бессемерівський спосіб виробництва сталі був важливим кроком у розвитку індустрії і зіграв значну роль у розвитку сучасного світу. Він дозволив отримувати великі обсяги сталі високої якості за порівняно низькою вартістю, що сприяло розвитку багатьох галузей економіки і поліпшенню життя людей.
Переваги бессемеровского способу
1. Висока продуктивність: Бессемеровскій спосіб дозволяє отримувати великі обсяги стали за короткий період часу. Це забезпечує високу продуктивність сталеплавильного процесу і задовольняє попит на сталь у багатьох галузях промисловості.
2. Економічна ефективність: Бессемеровскій спосіб є більш економічно вигідним в порівнянні з іншими методами виробництва сталі. Він вимагає менше витрат на сировину, енергію та обладнання, що дозволяє істотно знизити вартість виробництва сталі.
3. Висока якість сталі: Бессемеровский спосіб забезпечує високу якість сталі з мінімальним вмістом домішок. Це дозволяє виробляти сталь з необхідними механічними та хімічними характеристиками, що робить її застосовною в різних галузях, включаючи будівництво, автомобільну та енергетичну промисловість.
4. Масштабованість: Бессемерівський спосіб може бути легко масштабований і адаптований до виробництва різних обсягів сталі. Він дозволяє змінювати процес в залежності від потреб ринку і попиту на сталь.
5. Екологічна дружність: Бессемеровский спосіб виробництва сталі є відносно екологічно безпечним методом, оскільки не призводить до виділення великої кількості відходів і забруднень. Він дозволяє ефективно використовувати ресурси і зменшити негативний вплив на навколишнє середовище.
Бессемерівський спосіб виробництва сталі має безліч переваг, які зробили його одним з найбільш поширених і успішних методів в промисловості. Він продовжує бути основою металургійного виробництва і служить основою для розвитку сучасних технологій у виробництві сталі.