Техника - молодёжи 1934-03, страница 27

Пудлингование

С изобретением паровой машины и развитием промышленности в конце XVII столетия потребность в железе стала сильно возрастать. Для получения чугуну и кричного железа топливом служил древесный уголь. Леса очень быстро истреблялись. Возникла опасность остаться без топлива. Тогда были сделаны попытки вести кричный процесс на каменном угле, но каменный уголь содержит большое количество серы, которая, попадая в железо, делает его ломким при ковке. Первоначальные попытки заменить древесный уголь каменным долгое время не удавались.

В 1788 г. англичанин Корт применил для переделки чугуна в железо пламенную печь, которая издавна употреблялась при выплавке бронзы. В этой печи топка была устроена отдельно от рабочего пространства. Чугун во время плавки не соприкасался с углем, и поэтому сера каменного угля не пеоаходила в металл. Печи эти получили на-^ЗйЯие пудлинговых от английского слова «•перемешивать», так как процесс плавки в них сопровождался непрерывным перемешиванием расплавленного чугуна.

Пудлинговая плавка велась следующим образом: на под печи насыпалась сначала руда или железная окалина, получающаяся при окислении обрабатываемого горячего чкелеза, а затем через специальное окно загружался чугун. Ког'да чугун расплавлялся, то его углерод соединялся с кислородом руды или окалины. Таким образом примеси из чугуна выгорали, « получалось ковкое железо в виде небольших кусочков, которые при перемешивании слипались и скатывались в ком. Раскаленный добела ком, называемый также крицей, проковывали большим молотом и получали сварочное пудлинговое железо.

Способ Бессемера

Почти 70 лет люди перерабатывали чугун в железо пудлинговым способом. Но железа получалось мало и стоимость его была довольно высокой. А потребность в железе все возрастала.

В середине XIX столетия в Европе началось широкое строительство железных дорог. Для прокладки рельсовых путей потребовалось огромное количество стали. Инженеры и техники усиленно работали над вопросом увеличения добычи металла.

В 1855 г. английский инженер Генрих Бессемер открыл новый способ переработки чугуна в железо, пропуская сжатый воздух через слои расплавленного чугуна.

Бессемер произвел такой опыт. Он расплавил чугун в тигле из огнеупорной глины,

а затем ввел туда через крышку глиняную огнеупорную трубку и стал по трубке вдувать в расплавленный чугун воздух. Бессемер предполагал, что от вдувания холодного воздуха чугун остынет. Каково же было его удивление, когда он, открыв крышку тигля, увидел, что чугун не только не остыл^ а, наоборот, сильно разогрелся. Оказалось, что при вдувании воздуха в расплавленный чугун все примеси, соединяясь с кислородом воздуха, выгорают и выделяют при этом значительное количество тепла, а чугун, очищенный от примеси, превращается в ковкую сталь.

В дальнейшем Бессемер вместо тигля стал применять клепаную из железа реторту, называемую конвертером. Внутри эта реторта была выложена огнеупорным материалом — кварцевой набойкой. В конвертер вливается чугун, а затем через отверстия в днище вдувается воздух. Кислород воздуха проходит через расплавленный металл, соединяется при этом с углеродом, кремнием и марганцем и таким образом выжигает их. Кремний и марганец при сгорании переходят в шлак. Шлак — это соединение окислов кремния и

„В пудлинговой печи топка (слева) была устроена отдельно от рабочего пространства (справа)"