Бесемерівський процес — технологія переробки чавунів, які містять мало фосфору і сірки й багаті на кремній (не менше 2 %), на сталь.
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpODJMell4TDBKbGMzTmxiV1Z5WDJOdmJuWmxjblJsY2k1cWNHY3ZNalV3Y0hndFFtVnpjMlZ0WlhKZlkyOXVkbVZ5ZEdWeUxtcHdadz09LmpwZw==.jpg)
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOW1MMll4TDBKbGMzTmxiV1Z5WDBOdmJuWmxjblJsY2w4bE1qaFFVMFlsTWprdWFuQm5MekkxTUhCNExVSmxjM05sYldWeVgwTnZiblpsY25SbGNsOGxNamhRVTBZbE1qa3VhbkJuLmpwZw==.jpg)
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpODRMemcyTDFOMFlYUnBiMjVmVTNGMVlYSmxYMlp2ZFc1MFlXbHVMbXB3Wnk4eU5UQndlQzFUZEdGMGFXOXVYMU54ZFdGeVpWOW1iM1Z1ZEdGcGJpNXFjR2M9LmpwZw==.jpg)
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpODNMemRqTDBKbGMzTmxiV1Z5WDBOdmJuWmxjblJsY2w5VGFHVm1abWxsYkdRdWFuQm5Mekl5TUhCNExVSmxjM05sYldWeVgwTnZiblpsY25SbGNsOVRhR1ZtWm1sbGJHUXVhbkJuLmpwZw==.jpg)
Історія
Ідея поліпшення якості заліза шляхом продування повітрям розтопленого чавуну (прототип бесемерівського процесу) вперше була занотована китайським державним діячем і вченим ще 1075 року.
Генрі Бессемер запатентував конверторний або бесемерівський спосіб виробництва сталі у 1855 році, а протягом наступного року отримав ще кілька патентів, які стосувалися покращення винаходу.
Опис процесу
При продуванні кисню спочатку окиснюється кремній з виділенням значної кількості тепла. Внаслідок цього початкова температура чавуну приблизно з 1300 °C швидко піднімається до 1500–1600 °C. Вигоряння 1 % Si обумовлює підвищення температури на 200 °C.
Близько 1500 °C починається інтенсивне вигоряння вуглецю. Разом з ним інтенсивно окиснюється й залізо, особливо під кінець вигоряння кремнію і вуглецю:
- Si + O2 → SiO2
- 2C + O2 → 2CO ↑
- 2Fe + O2 → 2FeO
Монооксид заліза FeO, що утворюється, добре розчиняється в розплавленому чавуні і частково переходить у сталь, а частково реагує з SiO2 й у вигляді силікату заліза FeSiO3 переходить у шлак:
- FeO + SiO2 → FeSiO3
Фосфор повністю переходить з чавуну в сталь, бо P2O5 при надлишку SiO2 не може реагувати з основними оксидами, оскільки SiO2 з останніми реагує більш енергійно. Тому фосфористі чавуни переробляти в сталь цим способом не можна.
Усі процеси в конверторі йдуть швидко — протягом 10–20 хвилин, бо кисень повітря, що продувається через чавун, реагує з відповідними речовинами відразу по всьому об'єму металу. При продуванні повітря, збагаченого киснем, процеси прискорюються.
Монооксид вуглецю CO, що утворюється при вигорянні вуглецю, пробулькуючи вгору, згоряє там, утворюючи над горловиною конвертора факел світлого полум'я, який в міру вигоряння вуглецю зменшується, а потім зовсім зникає, що і служить ознакою закінчення процесу.
Одержувана при цьому сталь містить значні кількості розчиненого монооксиду заліза FeO, який сильно знижує якість сталі. Тому перед розливкою сталь треба обов'язково розкиснювати за допомогою різних розкисників — феросиліцію, або алюмінію:
- 2FeO + Si → 2Fe + SiO2
- FeO + Mn → Fe + MnO
- 3FeO + 2Al → 3Fe + Al2O3
Монооксид мангану MnO як основний оксид реагує з SiO2 і утворює силікат мангану MnSiO3, який переходить у шлак. Оксид алюмінію як нерозчинна за цих умов речовина теж спливає вгору і переходить у шлак. Незважаючи на простоту і велику продуктивність, бесемерівський спосіб тепер не є поширеним, оскільки має ряд істотних вад. Так, чавун для бесемерівського способу повинен мати мінімальний вміст фосфору і сірки, що далеко не завжди можливо. При цьому способі відбувається значне вигоряння металу, і вихід сталі становить лише 90 % від маси чавуну, а також витрачається багато розкисників. Серйозним недоліком є відсутність можливості регулювання хімічного складу сталі.
Див. також
Література
- В. П. Мовчан, М. М. Бережний. Основи металургії. Дніпропетровськ: Пороги. 2001. 336 с.
- «Bessemer process». Britannica. 2. Encyclopedia Britannica. 2005. pp. 168.
Посилання
- Фришування // Універсальний словник-енциклопедія. — 4-те вид. — К. : Тека, 2006.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Besemerivskij proces tehnologiya pererobki chavuniv yaki mistyat malo fosforu i sirki j bagati na kremnij ne menshe 2 na stal Shematichne zobrazhennya konvertora Besemera Budova konvertora Besemera ta jogo skladovi air povitrya molten iron rozplavlene zalizo tuyeres furma refractory lining vognetrivka futerovka top opening verhnij otvir dlya zlivu stali vessel yemnist korpus Besemerivskij konvertor na v m Pitsburg SShA Besemerivskij konvertor v muzeyi Kelham Island Shefild Angliya de bulo vinajdeno cej konvertor IstoriyaIdeya polipshennya yakosti zaliza shlyahom produvannya povitryam roztoplenogo chavunu prototip besemerivskogo procesu vpershe bula zanotovana kitajskim derzhavnim diyachem i vchenim she 1075 roku Genri Bessemer zapatentuvav konvertornij abo besemerivskij sposib virobnictva stali u 1855 roci a protyagom nastupnogo roku otrimav she kilka patentiv yaki stosuvalisya pokrashennya vinahodu Opis procesuPri produvanni kisnyu spochatku okisnyuyetsya kremnij z vidilennyam znachnoyi kilkosti tepla Vnaslidok cogo pochatkova temperatura chavunu priblizno z 1300 C shvidko pidnimayetsya do 1500 1600 C Vigoryannya 1 Si obumovlyuye pidvishennya temperaturi na 200 C Blizko 1500 C pochinayetsya intensivne vigoryannya vuglecyu Razom z nim intensivno okisnyuyetsya j zalizo osoblivo pid kinec vigoryannya kremniyu i vuglecyu Si O2 SiO2 2C O2 2CO 2Fe O2 2FeO Monooksid zaliza FeO sho utvoryuyetsya dobre rozchinyayetsya v rozplavlenomu chavuni i chastkovo perehodit u stal a chastkovo reaguye z SiO2 j u viglyadi silikatu zaliza FeSiO3 perehodit u shlak FeO SiO2 FeSiO3 Fosfor povnistyu perehodit z chavunu v stal bo P2O5 pri nadlishku SiO2 ne mozhe reaguvati z osnovnimi oksidami oskilki SiO2 z ostannimi reaguye bilsh energijno Tomu fosforisti chavuni pereroblyati v stal cim sposobom ne mozhna Usi procesi v konvertori jdut shvidko protyagom 10 20 hvilin bo kisen povitrya sho produvayetsya cherez chavun reaguye z vidpovidnimi rechovinami vidrazu po vsomu ob yemu metalu Pri produvanni povitrya zbagachenogo kisnem procesi priskoryuyutsya Monooksid vuglecyu CO sho utvoryuyetsya pri vigoryanni vuglecyu probulkuyuchi vgoru zgoryaye tam utvoryuyuchi nad gorlovinoyu konvertora fakel svitlogo polum ya yakij v miru vigoryannya vuglecyu zmenshuyetsya a potim zovsim znikaye sho i sluzhit oznakoyu zakinchennya procesu Oderzhuvana pri comu stal mistit znachni kilkosti rozchinenogo monooksidu zaliza FeO yakij silno znizhuye yakist stali Tomu pered rozlivkoyu stal treba obov yazkovo rozkisnyuvati za dopomogoyu riznih rozkisnikiv ferosiliciyu abo alyuminiyu 2FeO Si 2Fe SiO2 FeO Mn Fe MnO 3FeO 2Al 3Fe Al2O3 Monooksid manganu MnO yak osnovnij oksid reaguye z SiO2 i utvoryuye silikat manganu MnSiO3 yakij perehodit u shlak Oksid alyuminiyu yak nerozchinna za cih umov rechovina tezh splivaye vgoru i perehodit u shlak Nezvazhayuchi na prostotu i veliku produktivnist besemerivskij sposib teper ne ye poshirenim oskilki maye ryad istotnih vad Tak chavun dlya besemerivskogo sposobu povinen mati minimalnij vmist fosforu i sirki sho daleko ne zavzhdi mozhlivo Pri comu sposobi vidbuvayetsya znachne vigoryannya metalu i vihid stali stanovit lishe 90 vid masi chavunu a takozh vitrachayetsya bagato rozkisnikiv Serjoznim nedolikom ye vidsutnist mozhlivosti regulyuvannya himichnogo skladu stali Div takozhBesemerivskij konvertor Konverterne virobnictvo StalLiteraturaV P Movchan M M Berezhnij Osnovi metalurgiyi Dnipropetrovsk Porogi 2001 336 s Bessemer process Britannica 2 Encyclopedia Britannica 2005 pp 168 PosilannyaFrishuvannya Universalnij slovnik enciklopediya 4 te vid K Teka 2006