Андрей Смирнов
Время чтения: ~20 мин.
Просмотров: 0

Изобретения

Кислородно-конвертерный процесс

Устройство кислородного конвертера.

Кислородно-конвертерный процесс — это выплавка стали из жидкого чугуна в конвертере с основной футеровкой и продувкой кислородом через водоох-лаждаемую фурму.

Последовательность технологических операций при выплавке стали в кислородных конвертерах.

Кислородно-конвертерный процесс заключается в продувке жидкого чугуна кислородом. Кислородный конвертер — это сосуд грушевидной формы из стального листа, выложенный изнутри основным огнеупорным кирпичом. Конвертер может поворачиваться на цапфах вокруг горизонтальной оси для завалки скрапа ( лома), заливки чугуна и слива стали и шлака.

Кислородно-конвертерный процесс позволяет получать стали с минимальными содержаниями газов — азота, кислорода, водорода.

Кислородно-конвертерный процесс представляет собой один из видов передела жидкого чугуна в сталь без затраты топлива путем продувки чугуна в конвертере технически чистым кислородом.

Изменение содержания СОг в отходящих газах по ходу кислородно-конвертерной плавки.

Высокопроизводительный кислородно-конвертерный процесс является одним из наиболее важных металлургических объектов автоматизации. Усовершенствование его управления необходимо для получения стали с заданными температурой и составом при максимальной экономичности плавки. Однако задача полной автоматизации на основе совершенной модели процесса является крайне сложной и требует знания закономерностей воздействия множества факторов: физико-химических, газо-гидродинамических и других, до настоящего времени недостаточно исследованных. Поэтому автоматическое управление вводится этапами и ограничивается пока главным образом применением статического метода.

Кислородно-конвертерный процесс произ-ва стали отличается тем, что примеси чугуна окисляются технически чистым кислородом, к-рый подается через водо-охлажденные фурмы в глуходонный конвертер сверху под большим давлением. Основная футеровка конвертера позволяет образовывать шлак, способствующий удалению фосфора и серы из металла. Интенсивный нагрев металла в конвертере при кислородном процессе позволяет использовать для плавки не только руду, но и лом в количестве до 300 кг на 1 m стали.

При кислородно-конвертерном процессе передел чугуна с содержанием фосфора до 0 3 % не представляет технологических трудностей. При более высоком содержании фосфора в чугуне применяют специальные технологические приемы для удаления фосфора из металла. Для наиболее полной дефосфорации металла при кислородно-конвертерном процессе необходимо создать условия для образования активного известково-железисто-го шлака. Скорость дефосфорации металла зависит от химического состава шлака, его жидкотекучести, теплового режима и ряда других факторов.

Во-первых, кислородно-конвертерный процесс, предназначенный в основном для непосредственного превращения жидкого чугуна в сталь, не содержит такие трудноуправляемые чисто теплотехнические периоды, как завалка с прогревом и, в известной степени, расплавление твердой шихты. С самого начала конвертерной плавки ведется продувка фактически жидкой ванны, что сопровождается бурным обезуглероживанием и процессами окисления других элементов чугуна. При этом операторы воздействуют на ход плавки такими мощными средствами, как изменение расхода кислорода и положения кислородной фурмы.

Используя преимущества кислородно-конвертерного процесса ( бурное кипение, исключительно быстрое регулирование температуры), можно его применять для получения легированных сталей без значительного пони -, жения производительности. Основной трудностью при этом является введение легкоокисляющихся элементов во время продувки. К таким элементам относятся хром, кремний, марганец.

Шихтовыми материалами кислородно-конвертерного процесса являются жидкий передельный чугун, ( см. табл. 2.1), стальной лом ( не более 30 %), известь для наведения шлака, железная руда, а также боксит ( А1203), плавиковый шпат ( CaF2), которые применяют для разжижения шлака.

Важнейшей особенностью кислородно-конвертерного процесса является быстрое окисление фосфора с начала подачи кислорода и особенно во второй четверти продувки.

Производство стали кислородно-конвертерным процессом характеризуется меньшими удельными капитальными затратами по переделу, высокой производительностью агрегатов и более высокой производительностью труда по сравнению с мартеновским производством.

Условия прекращения процесса

Вследствие кратковременности бессемеровского процесса (около 15 мин.) весьма трудно определить момент прекращения продувки на заданном содержании углерода в стали. Примерно до 40-х годов XX века бессемеровский процесс обычно заканчивался на пониженном (против заданного) содержании в стали углерода; сталь затем дополнительно науглероживали в ковше. Продувка приводила к повышению содержания в металле остаточного кислорода, а следовательно, к увеличению расхода ферросплавов — раскислителей; в результате повышалось также содержание в стали неметаллических включений. Впоследствии на агрегатах были установлены приборы для непрерывного определения по спектру вырывающегося из горловины конвертера пламени содержания в металле углерода (а также температуры); это позволило автоматически точно определять момент требуемого окончания продувки, с получением стали заданного состава. Для достижения этой цели стали применяться и другие способы, например, кратковременная остановка продувки для взятия пробы на углерод. Температура металла при выпуске составляет около 1600 °C. Выход годных слитков (см. Бессемеровская сталь) к весу залитого в конвертер чугуна колеблется в пределах 88—90 %, поднимаясь до 91—92 % при добавке в конвертер руды.

Техническое образование

В Чарлтоне Энтони Бессемер организовал производство стальных пуансонов для отливки типографских шрифтов, а через несколько лет устроил собственную словолитню. Именно эта словолитня, а также деревенская водяная мельница стали первой «технической школой» маленького Генри. По окончании начальной школы он объявил, что хочет практически изучать технику. Отец согласился, тем более что в то время ученичество было единственным способом приобрести технические знания. Бессемер несколько лет обучался под руководством отца работе на специально купленном токарном станке, а также отливал из типографского металла детали первых сконструированных им механизмов. В 1830 г. семья переехала в Лондон. Здесь молодой Бессемер начал заниматься художественным литьём. Его отливки представляли некоторую художественную ценность, они выставлялись в музеях и помогли Бессемеру завязать полезные знакомства.

Условия прекращения процесса

Вследствие кратковременности бессемеровского процесса (около 15 мин.) весьма трудно определить момент прекращения продувки на заданном содержании углерода в стали. Примерно до 40-х годов XX века бессемеровский процесс обычно заканчивался на пониженном (против заданного) содержании в стали углерода; сталь затем дополнительно науглероживали в ковше. Продувка приводила к повышению содержания в металле остаточного кислорода, а следовательно, к увеличению расхода ферросплавов — раскислителей; в результате повышалось также содержание в стали неметаллических включений. Впоследствии на агрегатах были установлены приборы для непрерывного определения по спектру вырывающегося из горловины конвертера пламени содержания в металле углерода (а также температуры); это позволило автоматически точно определять момент требуемого окончания продувки, с получением стали заданного состава. Для достижения этой цели стали применяться и другие способы, например, кратковременная остановка продувки для взятия пробы на углерод. Температура металла при выпуске составляет около 1600 °C. Выход годных слитков (см. Бессемеровская сталь) к весу залитого в конвертер чугуна колеблется в пределах 88—90 %, поднимаясь до 91—92 % при добавке в конвертер руды.

Маленькое Эльдорадо Бессемера

В начале 1840-х годов Бессемер открыл для себя «маленькое Эльдорадо», которое упрочило его материальное положение, а в дальнейшее позволило финансировать работы по производству стали. Помог, как это часто случалось в жизни Бессемера, случай. Чтобы сделать по просьбе сестры надпись в её альбоме акварелей, Генри купил два пакетика золотого порошка и был неприятно удивлён его ценой. Сообразив, что она обусловлена ручным способом изготовления порошка, Бессемер взялся создать процесс, который позволил бы производить в больших количествах дешёвый золотой порошок.

Проанализировав существующий способ, при котором кусочки латуни расплющивались в тончайшие листочки, а затем вручную растирались с гуммиарабиком в ступке, Бессемер приступил к исследованиям (в том числе с применением микроскопа) и экспериментам, которые продолжались почти год.

Разработанная Бессемером машина расплющивала кусочки металла в валках, перетирала их, сортировала по крупности в потоке воздуха, а крупные частицы снова перетирала. Все работы велись в строжайшем секрете, детали будущей машины заказывались на разных заводах, а помещение для неё не имело окон и освещалось лишь верхним светом через отверстие в крыше. Бессемер максимально механизировал все операции так, что для производства было достаточно трёх человек – братьев жены изобретателя.

Задача получения различных оттенков порошка решалась подбором состава медных сплавов, в чём Бессемер имел большой опыт. В своей автобиографии он писал, что на своём веку переплавил не один мешок русских медных копеек. Для этих целей рядом с фабрикой, на Бакстер-стрит была устроена металлургическая мастерская.

Около 20 лет, пока в США не был разработан аналогичный способ, фабрика приносила семье Бессемера стабильный доход и позволяла самому Генри без проблем заниматься изобретательством. За время с 1843 по 1853 гг. он взял 27 патентов.

Технология

Течение бессемеровского процесса определяется химическим составом и температурой жидкого чугуна (так называемый «бессемеровский чугун»).

Получившиеся при продувке чугуна нелетучие окислы входящих в его состав элементов (SiO2, MnO, FeO) совместно с компонентами разъедаемой футеровки образуют кислый шлак, содержащий при выплавке низкоуглеродистой стали до 65 % SiO2. Наличие кислого шлака не даёт возможность удалить из металла присутствующие в нём вредные примеси — в первую очередь фосфор и серу, чем бессемеровский процесс отличается от томасовского процесса. Поэтому чистота в отношении серы и фосфора является непременным требованием к бессемеровским чугунам, а следовательно, и к «бессемеровским» рудам (содержание фосфора в руде не более 0,025—0,030 %).

На нагрев балластного азота, являющегося при бессемеровском процессе основным компонентом дымовых газов, при средней их температуре 1450 °C расходуется около 110 ккал на 1 кг продуваемого чугуна. При полной замене воздуха кислородом кремний перестаёт играть ведущую роль в тепловом балансе бессемеровского процесса. Оказывается возможной продувка химически холодных чугунов, поскольку количество тепла дымовых газов снижается в этом случае примерно с 28 % до 8,5 %. При чисто кислородном дутье содержание в шихте лома, как показывают тепловые расчёты, может быть очень значительным (до 25 %).

Награды и память

  • Бессемер был посвящен в рыцари королевой Викторией за его вклад в науку 26 июня 1879 года, и в том же году стал членом Королевского общества.
  • Почетное членство в Институте инженеров и судостроителей Шотландии было присвоено Бессемеру в 1891 году.
  • В 1895 году он был избран иностранным почетным членом Американской академии наук и искусств.
  • Г. Бессемер был в 1871—1873 годах президентом британского Института железа и стали. Институт учредил золотую медаль Бессемера в качестве ежегодной награды за выдающиеся заслуги в сталелитейной промышленности. В настоящее время этот институт вошел в Институт материалов, минералов и горного дела (англ.)русск., который ежегодно продолжает награждение медалью Бессемера.
  • В 2003 году Бессемер был назван в числе 10 лучших изобретателей за период с 800 до н. э. до 1950 года.
  • Именем Г. Бессемера названы города в США: в штате Алабама, в штате Северная Каролина (англ.)русск. и в штате Мичиган (англ.)русск..
  • В 2009 году паб «Фонтан» в центре города Шеффилда был переименован в «Бессемер» в честь Генри Бессемера, который оказал огромное влияние на развитие города.
  • В честь Г. Бессемера также был переименован паб Wetherspoons в Уоркингтоне, Камбрия.

Изобретения

Генри Бессемер получил свыше 100 патентов на изобретения в различных областях техники:

  • Игольчатый штамп для марок
  • Словолитная машина (1838 год)
  • Машина для прессования сахарного тростника (1849 год)
  • Центробежный насос (1850 год)
  • Способ прессовки бархата, при котором тиснения надолго оставались прочными
  • Новый способ фабрикации карандашей:вместо распиливания графитных брусков Бессемер предложил прессовать графитный порошок
  • Непрерывно действующий тормоз для железных дорог

Устройство и работа бессемеровского конвертера

Работа по улучшению тяжёлого артиллерийского снаряда (1854 год) натолкнула его на поиски более совершенного способа получения литой стали для орудийных стволов.

В том же 1854 году Бессемер запатентовал автоматическую пушку водяного охлаждения под унитарный патрон.

В 1856 году зарегистрировал патент на конвертер для переплавки жидкого чугуна в сталь продувкой воздухом без расхода горючего, который стал основой т. н. бессемеровского процесса (бессемерование).

В 1860 году Бессемер запатентовал поворотный конвертер с подачей воздуха через днище и цапфы, конструкция которого в основном сохранилась до настоящего времени. Бессемер выдвинул идею бесслитковой прокатки стали.

Первые изобретения и жизненный опыт

Первым «коммерчески успешным» изобретением Бессемера стал способ тиснения картона – он получил заказ на 500 листов картона для книжных обложек и на вырученные деньги пытался создать предприятие по его производству. Однако из этой затеи ничего не вышло

Затем Бессемер обратил внимание на то, что гербовые марки легко подделываются, что наносит большой убыток казне. Изобретатель разработал штемпель, который пробивал бумагу, создавая перфорированный рисунок, после чего дальнейшее использование марки становилось невозможным

Бессемеру было предоставлено место «главного надзирателя за гербовыми марками» с приличным жалованием в 600-800 фунтов стерлингов в год.

Карьера изобретателя пошла в гору, он решил жениться. Невеста Генри, Анна Аллен, наделённая несомненными творческими способностями, предложила ставить на штампованную марку дату её использования

Бессемер имел неосторожность рассказать об этом предложении в департаменте, где его с радостью приняли, поскольку этот способ требовал минимальных изменений существующей технологии. Таким образом, новая должность «главного надзирателя» больше не требовалась, и вопрос о вознаграждении Бессемеру был благополучно забыт

Поскольку изобретение не было запатентовано, Бессемеру оставалось лишь махнуть рукой и поместить воспоминания об этом случае в копилку жизненного опыта.

После женитьбы Бессемер работал в отцовской словолитне, занимался гравировкой, разработкой легкоплавких сплавов, усовершенствованием способов литья, созданием новых инструментов, приборов и механизмов.

Биография

Сын известного типографа и изобретателя Энтони Бессемера. Родился и прожил до 17 лет в Чарлтоне, графство Хартфордшир, в 50 км к северу от Лондона. Кроме него в семье было две сестры и брат.

Под влиянием отца с ранних лет интересовался механикой и металлургией. После окончания народной школы стал работать в мастерской отца. Он не получил университетского образования и все свои знания и умения приобретал путем разносторонней практической деятельности.

В 1834 году женился на Анне Аллен, с которой прожил в любви и согласии всю жизнь.

Бессемер умер 15 марта 1898 года, в Лондоне. Он похоронен в Лондоне на Западном Норвудском кладбище .

Надгробие сэра Генри Бессемера, Западное Норвудское кладбище

Бессемеровский процесс

Основная статья: Бессемеровский процесс

Главным изобретением Генри Бессемера является процесс передела чугуна в сталь, который был по имени изобретателя назван бессемеровским.


Конвертер Бессемера

До внедрения бессемеровского процесса в середине 19-го века сталь получали в небольших количествах в ходе трудоёмкого процесса пудлингования, Поэтому сталь считалась дефицитным материалом, и многие металлические детали изготавливали из более дешёвого чугуна. Чугун же был крайне неудобен в качестве конструкционного материала из-за своей хрупкости. Часто чугунные балки и опоры мостов не выдерживали нагрузки и внезапно обрушивались. Конструкции из стали были гораздо надежнее, но и стоили дороже.

Генри Бессемер заинтересовался процессом производства стали в ходе работы над одним из своих изобретений.

В году он придумал новый снаряд для стрельбы из ненарезных пушек. Снаряд имел удлиненную форму и специальные каналы, благодаря которым, по мере выхода из ствола, он закручивался, что обеспечивало его дальнейший устойчивый полет. При проработке идеи оказалось, что для стрельбы такими снарядами следовало увеличить пороховой заряд. Тогдашние чугунные пушки не могли выдержать взрыва заряда такой силы. Так Генри Бессемер пришел к идее о том, что пушки следует делать стальными, а производство стали — массовым.

Для этого Г. Бессемер разработал оригинальную систему, обеспечивающую выжигания примесей из расплавленного чугуна посредством продувки через него воздуха. Расплавленный чугун заливался в конвертер, грушеобразный тигель, футерованый изнутри огнеупорным кирпичом. Затем через жидкий чугун продувался воздух, который окислял вредные примеси, а также выжигал излишек углерода. Реакция окисления была экзотермической, выделявшееся в её ходе тепло разогревало металл и поддерживало его в жидком состоянии. Процесс конвертирования продолжался несколько десятков минут. В результате из чугуна получалась сталь.

Процесс, предложенный Г. Бессемером, сделал производства стали простым, быстрым и дешёвым. В результате улучшения качества стали и расширения его предложения на рынке произошла Вторая промышленная революция: внедрение стали использовать в машиностроении и строительстве.

24 августа 1856 года Бессемер впервые описал изобретенный им процесс передела чугуна на собрании Британской научной ассоциации в Челтенхэме в докладе, который он назвал «Производство железа без топлива». Доклад был полностью опубликован в The Times .

За несколько лет до этого над подобной идеей работал Джеймс Несмит. Услышав доклад Бессемера на собрании Британской научной ассоциации, Несмит, не до конца решивший некоторые проблемы своего метода, отказался от продолжения работ

Генри Бессемер признавая важность работ Несмита, предложил ему одну треть доходов от будущего патента, однако Несмит от этого предложения отказался.

Золотая медаль Г. Бессемера, присуждавшаяся в 1904 году

Бессемеровский конвертер

Бессемеровский конвертер ( рис. 48) имеет металлический кожух, изготовленный из стальных листов. Средняя часть кожуха 2 — цилиндрическая, верхняя часть — шлем 3 имеет коническую скошенную форму и заканчивается массивной литой частью.

Схема работы бессемеровского конвертера.

Бессемеровский конвертер футеруют кислым огнеупорным кирпичом — динасом. Динасовый кирпич разъедается основными шлаками, поэтому в бессемеровском конвертере могут перерабатываться лишь кремнистые чугуны, дающие кислый шлак. Выгорание ( окисление) примесей при продувании жидкого чугуна воздухом происходит бурно с выделением большого количества тепла. Раскисление производится специальными присадками ( ферромарганцем, ферросилицием и др.), которые содержат элементы, легче подвергающиеся окислению кислородом, чем железо, — марганец, кремний, а также алюминий.

Стены бессемеровского конвертера футеруют динасовым кирпичом, днище набивают кварцевой массой, в которую вставляют фурму из шамотного огнеупора. Стены томасовского конвертера футеруют доломитовым кирпичом, а днище набивают доломитовой массой.

Участки бессемеровских конвертеров должны быть отделены от других производственных участков.

В бессемеровском конвертере путем продувки жидкого чугуна воздухом получают углеродистую сталь с содержанием углерода до 0 5 % и главным образом — малоуглеродистую. Бессемеровская сталь содержит больше растворенных газов и неметаллических включений, чем мартеновская. Бессемеровскую сталь применяют для производства сварных труб неответственного назначения, прокатных профилей, тонкого листа.

Динас применяют для бессемеровских конвертеров, электросталеплавильных, мартеновских и других печей. Он обладает высокой устойчивостью против кислот и кислых шлаков и большой термической стойкостью при высоких температурах. Ниже 600 С термические свойства его ухудшаются.

Динас применяют для бессемеровских конвертеров, электросталеплавильных, мартеновских и других печей. Он обладает высокой устойчивостью против кислот и кислых шлаков и большой термической стойкостью, при высоких температурах Ниже 600 С термические свойства его ухудшаются.

Сталь выплавляют в бессемеровских конвертерах, мартеновских печах, электропечах и в основных ( тома-совских) конвертерах с кислородным дутьем. Имеются две разновидности бессемеровского процесса выплавки ( первого способа массового производства стали) — основной и кислый, причем первый процесс известен как томасовский. В оригинальном конвертере Бессемера для удаления углерода через расплавленный металл продувают воздух, а в конце продувки добавляют марганец, чтобы исключить вредное охрупчивающее влияние серы.

Стали выплавляются либо в бессемеровских конвертерах, либо в мартеновских печах, либо в электрических печах. По способу выплавки стали и называются бессемеровскими, мартеновскими: или электросталями. Электростали содержат очень небольшое количество фосфора и серы и различных неметаллических загрязнений. Почти не уступают электросталям мартеновские стали. И несколько хуже по своим свойствам бессемеровские стали: они содержат примерно вдвое больше фос-фора и серы, чем мартеновские стали и электростали.

Эти стали выплавляют в бессемеровских конвертерах или мартеновских печах и поставляют в виде горячекатаных и холоднотянутых прутков.

Из набивных масс изготовляют днища бессемеровских конвертеров. В службе днища испытывают резкие колебания температур ( от 800 до 1700), разъедаются шлаками, особенно марганцовистыми, и подвергаются механическому воздействию струй металла и шлака.

Если бы расплавленный чугун в бессемеровском конвертере не продувался бы надлежащим образом, конечный продукт был бы испорчен.

Часовая производительность мал о г о бессемеровского конвертера зависит от емкости его реторты и длительности процесса, включающего наполнение реторты жидким чугуном из вагранки, продувку в конвертере, доводку стали до готовности, опорожнение реторты и ее заправку. Средняя длительность процесса может быть принята равной 30 мин.

Ударная вязкость стали БНЛ2 в со.| Ударная вязкость стали БНЛ2 после наклепа и старения при различных температурах испытания.

Кислородно-конвертерный процесс

Идея окисления чугуна кислородом сверху возникла при обдуве металла в ковше в 1934 г. А. И. Мозговым. В промышленном масштабе она была осуществлена на заводах Австрии в Линце и Донавице в 1952—1953 гг. С тех пор доля стали, выплавленной в кислородных конвертерах, непрерывно возрастает. Способ заключается в обработке жидкого чугуна в глуходонных конвертерах кислородом, подаваемым при высоком давлении (800—1200 кН/м2) вертикальной фурмой, введенной через горловину (рис.).

Рис. Схема кислородно-конвертер ной продувки при обычном (а) и вы соком (б) положении фурмы

Применение технического кислорода делает процесс независимым от состава чугуна; даже при малом содержании одного или нескольких элементов, дающих наибольший приход тепла (Si, Мn, Р), можно конвертировать чугун в сталь. Основная футеровка и основные шлаки позволяют успешно перерабатывать чугун с повышенным содержанием фосфора и серы. Кислородноконвертерным способом перерабатывают чугун любого состава, однако наиболее выгодно следующее содержание примесей: 3,7-4,4% С; 0,3-1,7% Si; 0,4-2,5% Мn; 0,3% Р; 0,03—0,08% Возможность конвертерного передела мартеновского чугуна позволяет упростить доменное производство данного завода выплавкой одного вида чугуна для двух передельных цехов. Чугун с содержанием 0,2—0,3% фосфора продувают с промежутокным сливом и наводкой нового шлака, в Советском Союзе при обычном содержании фосфора до 0,15% этого не требуется. Количество добавляемого скрапа определяется содержанием кремния и марганца в чугуне и его температурой; оно достигает 25—30% от массы чугуна. Железная руда, применяемая как охладитель, должна содержать менее 8% SiО2. Расход извести составляет до 9% от массы металлической шихты.

Недостаток процесса

Бессемеровский процесс имел недостаток – не удалял фосфор из металла. Фосфор делает сталь чрезмерно хрупкой. Поэтому первоначально бессемеровский процесс можно было использовать только на чугуне, полученном из бесфосфорных руд. Такие запасы руды относительно редки и дороги, поскольку они встречаются лишь в нескольких местах (например, Уэльс и Швеция, где Бессемер получил свою железную руду, и верхний Мичиган).

В 1876 году валлиец Сидней Гилкрист Томас обнаружил, что добавление в конвертор материала, такого как известняк, вытягивает фосфор из чугуна в шлак, который плавает в верхней части конвертера, где его можно снять, в результате чего получается сталь без фосфора. Это называется базовым процессом Бессемера или базовым процессом Томаса.

Это важнейшее открытие означало, что огромные запасы железной руды из многих регионов мира могут быть использованы для производства чугуна для бессемеровских конвертеров, что в свою очередь привело к стремительному росту производства дешевой стали в Европе и США.

НАШИ ЛЮДИ

Tom Coyne
Инженеры

американский музыкальный мастеринг-инженер

Ященко, Виталий Александрович
Инженеры

нейроподобные растущие сети , старший научный сотрудник ИПММС НАН Украины , ученый секретарь секции Математические машины и системы научного семинара по проблеме Кибернетика НАН Украины , член Ассоциации создателей и пользователей интеллектуальных систем , зам

Яшнов, Борис Дмитриевич
Инженеры

советский военно-морской деятель, инженерный работник, учёный в области проектирования и производства морских артиллерийских орудий, доктор технических наук , инженер-контр-адмирал

Яцук, Николай Александрович
Инженеры

инженер-механик флота, капитан 2 ранга, участник Русско-японской и Первой мировой войн, один из первых русских авиаторов, начальник Школы авиации Императорского Всероссийского аэроклуба, командир 34-го корпусного авиационного отряда Особого Добровольческого авиаотряда, первым теоретически обосновал возможность воздушного тарана, Георгиевский кавалер, организовал первую в стране школу военной маскировки, преподаватель ВВИА имени Н

Ярковский, Витольд Иванович
Инженеры

русский и польский инженер-авиастроитель

Януш Завила-Недзьвецкий
Инженеры

доктор экономических наук в дисциплине менеджмент, инженер-организатор производства; декан Факультета управления Варшавской Политехники с 2016 года

Яновский, Михаил Иосифович
Инженеры

инженер-конструктор судовых турбин, профессор , член-корреспондент АН СССР , инженер-контр-адмирал

Ямаки, Митихиро
Инженеры

японский инженер-оптик, основатель и бессменный руководитель компании «Сигма»

Биография[править | править код]

Сын известного типографа и изобретателя Энтони Бессемера. Родился и прожил до 17 лет в Чарлтоне, графство Хартфордшир, в 50 км к северу от Лондона. Кроме него в семье было две сестры и брат.

Под влиянием отца с ранних лет интересовался механикой и металлургией. После окончания народной школы стал работать в мастерской отца. Он не получил университетского образования и все свои знания и умения приобретал путем разносторонней практической деятельности.

В 1834 году женился на Анне Аллен, с которой прожил в любви и согласии всю жизнь.

Бессемер умер 15 марта 1898 года, в Лондоне. Он похоронен в Лондоне на Западном Норвудском кладбище .

Надгробие сэра Генри Бессемера, Западное Норвудское кладбище

Типы плавильных печей

Процесс Бессемера был запатентован и в течение долгого времени изобретатели искали способы обойти патенты. Однако более 100 патентов принадлежали Генри Бессемеру.

В 1860-х годах на сцене появился конкурент – мартеновский процесс, разработанный главным образом немецким инженером Карлом Вильгельмом Сименсом. Этот процесс превращает железо в сталь в широкой, неглубокой мартеновской печи также называемой газовой печью Сименса, так как она питалась сначала угольным газом, а затем природным газом. В эту печь добавляли кованое железо или оксид железа в расплавленный чугун до тех пор, пока содержание углерода не будет уменьшено путем разбавления и окисления. Используя выхлопные газы для предварительного нагрева воздуха и газа перед сжиганием, печь Сименса может достигать очень высоких температур.

Как и в случае с конвертерами Бессемера, использование других материалов, таких как известняк, в мартеновских печах помогает удалить фосфор из расплавленного металла (модификация, называемая основным мартеновским процессом).

В отличие от конвертера Бессемера, который производит сталь  мартеновский процесс занимает несколько часов и позволяет проводить периодические лабораторные испытания расплавленной стали. Это позволяло изготавливать сталь в точном соответствии с требованиями заказчика по химическому составу и механическим свойствам. Мартеновский процесс позволял производить более крупные партии стали, чем процесс Бессемера, и перерабатывать металлолом. Благодаря этим преимуществам к 1900 году мартеновский процесс в значительной степени вытеснил бессемеровский процесс.

После 1960 года мартеновский процесс, в свою очередь, был заменен основным кислородным процессом, модификацией процесса Бессемера, при производстве стали из железной руды и электродуговой печью при производстве стали из лома.

Массовое производство дешевой стали, ставшее возможным благодаря описанным выше открытиям (и многим другим, не упомянутым выше), произвело революцию в нашем мире.

Рассмотрим краткий и неполный перечень продуктов, ставших возможными (а лучше или более доступными) благодаря истории производства железа и дешевой стали:

железные дороги, нефте-и газопроводы, нефтеперерабатывающие заводы, электростанции, линии электропередач, сборочные линии, небоскребы, лифты, метро, мосты, железобетон, автомобили, грузовики, автобусы, тележки, холодильники, стиральные машины, сушилки для белья, посудомоечные машины, гвозди, винты, болты, гайки, иглы, проволока, часы, консервы, линкоры, авианосцы, нефтяные танкеры, океанские грузовые суда, транспортные контейнеры, краны, бульдозеры, тракторы, сельскохозяйственные орудия, заборы, ножи, вилки, ложки, ножницы, бритвы, хирургические инструменты, шарикоподшипники, турбины, сверла, пилы и всевозможные инструменты.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации