Перейти к содержанию

Страница:БСЭ-1 Том 06. Бессарабия - Больм (1927).pdf/25

Материал из Викитеки — свободной библиотеки
Эта страница не была вычитана

количеством глины. Такая смесь находится кое-где готовой в природе (в Англии — динас и ганистер), но чаще приготовляется на заводах из молотого песчаника или кварца и огнеупорной глины. Металлическая арматура представляет прочный клепаный из железных листов (20—25 мм толщины ) кожух, к-рый состоит из 3 ясно различаемых на глаз частей: средней — цилиндрического тела (С), верхней — шлема CD), с горловиной (G) в нем, и нижней (F) — конической, в к-рой помещается днище конвертера; к этой части одежды прикрепляется круглая коробка с 2 днищами, в пространство между к-рыми (V) подается дутье, поступающее затем через «сопла» V, (отверстия днища) в конвертер. Конвертер покоится на двух горизонтальных цапфах жесткого пояса, который скреплен неподвижно с телом конвертера (т. е. средней цилиндрической его частью). Одна из цапф (Ь) сделана пустотелой; она соединяется с воздухопроводом с одного конца (У>) и с воздушной коробкой [с помощью короткого патрубка (У2)] — с другого.

Своеобразная форма конвертера, придуманная Бессемером, чрезвычайно облегчает все маневры, связанные с работой этого аппарата. На чертеже конвертер представлен в том положении, при котором он продувается; для получения чугуна он приводится (вращением зубчатки с, сцепляющейся с рейкой d) в горизонтальное положение, горбом (В) вниз. Заливаемый через горловину (G) из ковша чугун при полной нагрузке не доходит до нижних сопел (У,) и не заливает их; при вращении или «подъеме» конвертера сопла постепенно погружаются в чугун, но в это время через них уже подается дутье, напряжение к-рого постепенно увеличивается и доходит до 1, 5—2 атмосфер (сверх воздушного), когда конвертер станет вертикально, а слой чугуна над днищем (Л) сделается наибольшим, т. е. 400—500 мм высоты. По окончании продувки конвертер кладется опять на бок и затем наклоняется горловиной вниз так, что все содержимое его выливается в подставленный ковш.

Размеры конвертеров, в к-рых обыкновенно помещается не менее Ют чугуна и не более 15, не велики; внутренний диаметр (D) (т. е. в свету) 2, 25—2, 5 м; при толщине огнеупорных стен в 300—400 мм, внешний диаметр доходит до 3, 25 м (обыкновенно меньше); вся высота конвертера, считая от дна воздушной коробки до верхней кромки горловины, не превышает 6, 5 м и часто бывает немногим меньше.

(Сказанное не относится к т. н. основным конвертерам, о к-рых см. Томасирование). Производительность конвертера при указанных размерах может быть громадна: достаточная мощность воздуходувных машин (от 350—450 м3 воздуха в мин.) обеспечивает длительность продувки в 8—10 мин. (не более 15 мин.), а хорошая организация работы и соответственное оборудование устройствами для подачи чугуна и уборки стали позволяют работать без перерывов: когда один конвертер наклоняется, другой поднимается, и дутье подается машиной все время, не прекращаясь, так что каждые 8—10 мин. продувается садка в 10—15 m (америк. заводы).

Изобретенное в Англии (1855), Б. было прежде всего практически разработано и с успехом применено в Швеции, где с течением времени выработалось особое видоизменение процесса — ш ведское Б., вызванное к жизни местными специальными условиями — работой на древесноугольном малокремнистом чугуне, получавшемся в небольшом количестве и по одному этому уже продувавшемся малыми садками (2—4 т) при сравнительно низкой температуре. Это вынуждало вести продувку очень быстро (5—6 мин.) в конвертерах, горловина которых расположена была параллельно длинной оси аппарата, чем предупреждались выбросы металла в начале хода продувки.

В Англии работали всегда на горячем коксовом чугуне, содержавшем не менее 2%, обыкновенно же 2, 5% кремния; чугун брался сначала из плавильных пламенных печей, затем вагранок и, наконец, от доменных печей через посредство промежуточного сосуда — миксера (см.). Высокое содержание кремния создавало слишком горячий ход, что принуждало часто останавливать продувку и загружать в конвертер холодный металл (концы и обрезки рельс, бракованные рельсы) для того, чтобы «понизить жар операции». При большом количестве обрезков и незначительной производительности заводов, такая работа считалась выгодной, хотя, благодаря ручной работе загрузки, длительность простоев часто была равна или даже превосходила продолжительность работы дутья (20—25 мин. первых и 15—20 мин. второй на одну операцию). Но значительное развитие бессемеровского передела и увеличение производительности отдельных заводов до колоссальных размеров, возможных только для Соед. Штатов Сев. Америки, создало здесь особое видоизменение процесса — а м ериканское Б., отличающееся от классическогоили английского, применением чугуна с низким содержанием кремния (1, 25—1, 50% нормально, а в исключительных случаях  — 1 % и даже меньше), устранением остановок дутья для заброски холодного металла, окончанием операций в 8—10 мин. и непрерывной работой дутья, т. е. без простоев между отдельными операциями. Такая работа, помимо большой производительности, дает и сбережение металла, т. к. увеличивает выход годных слитков, уменьшая угар. В тех случаях, когда (по отсутствию доменных печей в заводе) чугун переплавлялся в вагранке (см.) и имелся дешевый мягкий металл (концы, обрезки и чистая по отношению к фосфору ломь), этот материал тоже переплавлялся американцами в смеси с чугуном, что понижало в металле для продувки не только содержание кремния, но и углерода, сокращало длительность продувки и уменьшало угар.

В России, при работе на малокремнистых древесноугольных чугунах, был разработан новый прием работы — русскоеБ., характеризующееся перегревом чугуна (в вагранках — на Обуховском заводе, в газовых пламенных печах — на Нижне-Салдинском заводе). Более высокая температура чугуна меняет ход процесса: горение углерода начинается сразу, незначительное количество кремния (0, 7—1%), какое в этом случае достаточно для достижения нормального «жара операции», выгорает, главн. обр., в конце продувки. Работа с перегретым малокремнистым чугуном идет гораздо удобнее («гладко», т. е. без неполадок), чем с кремРис. 3. нистым, но холодным; металл получается нормальной температуры и желаемого состава. Перегрев чугуна в вагранках одно время применялся в Германии, но так как содержание кремния в продуваемом металле было высоко (не менее 2%), то по окончании выгорания углерода (и в этом случае начинавшегося с началом продувки) в стали оставалось довольно значительное количество кремния. Такое ведение процесса (получившее название немецкого) вскоре было оставлено, так как не имело смысла: кремнистый чугун не нуждается в перегреве, а перегретый чугун может, а потому и должен содержать мало кремния.

В наст, время, когда производство бессемеровской стали сильно сократилось и в тех странах, где оно раньше получило большое развитие для массового производства рельсов, все более и более развивается т. н. «малое» Б. для производства стали на литье.

Продувка чугуна в небольших массах (до 7» «г, но обыкновенно ок. 1 тп) ведется в конвертерах с верхним или, вернее, боковым дутьем. Рис. 3 дает понятие об особенностях конструкции таких конвертеров.

Сопла расположены в вертикальной стенке, а не в днище. Поворотом конвертера на цапфах (что делается часто вручную через посредство маховичка с рукоятками) можно производить дутье как на поверхность, так и в самый металл. Напряжение дутья в этом случае всего ок. 7* атм. (сверх воздушного). Выгорание примесей происходит так же, как и в больших конвертерах, но углерод может сгорать в рабочем пространстве конвертера в углекислоту, выделяя в 31/3 раза больше тепла, чем при сгорании в окись углерода. Отсюда следует, что температура готовой стали может быть выше, чем при продувке снизу, когда углерод сгорает только в окись углерода.

Действительно, сталь из малых конвертеров с боковым дутьем настолько горяча и жидка, что разливается, не застывая, через малые ковши на самые легковесные изделия. Но окислительная атмосфера в полости конвертера имеет свои неудобства: окисляется больше железа, увеличивается угар (до 12—14%) и уменьшается соответственно выход годного металла. Этот перерасход не имеет значения при производстве литья — более дорогого, чем слитки для прокатки рельсов. В обыкновен. конвертерах, с нижним дутьем, угар металла, вместе с выбросами его и с тем количеством, к-рое запутывается в шлаке, составляет обыкновенно от 8 до 10% веса взятого чугуна. Смотря по развесу слитков, получается при разливке потеря в скрапе и неполных слитках от 3 до 5%, так что годного металла для прокатки выходит от 87 до 89 % (в лучшем случае не более 90%). Эти цифры указывают на существенное отличие бессемеровского передела от мартеновского, к-рый, при современных приемах работы (на жидком чугуне и со значительной прибавкой руды) дает выход в 100% (и даже более) годных для прокатки слитков (и, сверх того, 3—5% скрапа для передела). Избыточный выход (прибл. 12%) годного металла позволяет ныне мартеновской