Бессемеровская сталь


Чтобы отнять у окислов железа кислород, его заставили в доменной печи соединиться с углеродом. Получился чугун. Теперь, чтобы отнять у чугуна излишний углерод, его надо выжечь.

Быстрый и удобный способ превращения чугуна в сталь изобрел англичанин Генри Бессемер. Он предложил продувать расплавленный жидкий чугун воздухом в расчете на то, что кислород воздуха соединится с углеродом и унесет его в виде газа. Бессемер опасался только одного — как бы воздух не остудил чугун. На деле получилось другое: чугун не только не остыл, но еще сильнее нагрелся. Неожиданно, не правда ли? А объясняется это просто: при соединении кислорода воздуха с разными элементами, содержащимися в чугуне, например с кремнием или марганцем, выделяется тепло.

Бессемеровский конвертер
Бессемеровский конвертер

Конвертер — стальной выложенный кирпичом сосуд для выплавки стали по способу Бессемера — похож на реторту.

В дне его сделаны отверстия, через которые под большим давлением вдувают воздух. Примерно на одну десятую объема конвертер заполняют расплавленным чугуном. Опускаясь к отверстиям дна, чугун встречает сильный ток воздуха, который проходит через жидкий металл. Значительная часть углерода при этом выгорает.

Это самый быстрый, самый дешевый, самый простой способ получения стали. Но в простоте его кроются и недостатки. Химические реакции в конвертере проходят чересчур быстро и не затрагивают серу и фосфор, которые переходят в чугун из руды и кокса. А сера и фосфор — враги стали.

Кроме того, при этом способе можно использовать только такой чугун, в состав которого входят кремний и марганец, способные во время реакции выделять большое количество тепла. Так обстояло дело до самого последнего времени. Проведенные на металлургических заводах СССР опыты показали, что качество стали может быть значительно улучшено, если в конвертер вдувать не воздух, а кислород.

Спустя всего 10 лет после открытия Бессемера, в 1864 г., французы Эмиль и Пьер Мартены предложили другой способ выплавки стали. Его назвали мартеновским.

В настоящее время это самый распространенный метод производства стали.