|
минут его конвертер превращал 1015 т чугуна в ковкое железо или сталь, на что
прежде потребовалось бы несколько дней работы пудлинговой печи или несколько
месяцев работы прежнего кричного горна. Однако, после того как бессемеров метод
стал применяться в промышленных условиях, результаты его оказались хуже, чем в
лаборатории, и сталь выходила очень низкого качества. Два года Бессемер пытался
разрешить эту проблему и наконец выяснил, что в его опытах чугун содержал мало
фосфора, в то время как в Англии широко использовался чугун, выплавленный из
железных руд с высоким содержанием фосфора. Между тем фосфор и сера не выгорали
вместе с другими примесями; из чугуна они попадали в сталь и существенно
снижали ее качество. Это, а кроме того высокая стоимость конвертера, привело к
тому, что бессемеровский способ очень медленно внедрялся в производство. И 15
лет спустя в Англии большая часть чугуна переплавлялась в пудлинговых печах.
Гораздо более широкое применение конвертеры получили в Германии и США.
Наряду с бессемеровским способом производства стали вскоре огромную роль
приобрел мартеновский способ. Суть его заключалась в том, что чугун сплавляли с
железным ломом в специальной регенеративной печи. Эта печь была придумана и
построена в 1861 году немецкими инженерами Фридрихом и Вильямом Сименсами для
нужд стекольной промышленности, но наибольшее распространение получила в
металлургии. В состав печи входили газопроизводители (или генераторы газа),
сама печь с возобновителями теплоты (или регенераторами) для подогрева газа и
воздуха и литейного отделения (двора). Генераторы и регенераторы были связаны
между собой особой системой каналов для газа, воздуха и продуктов горения.
Последние отводились в дымовую трубу высотой до 40 м, дававшей необходимую тягу.
Генераторы располагались под подом или по бокам печи. Регенераторы
представляли собой особые камеры для нагрева газа и воздуха. Специальные
переменные клапаны направляли газ и воздух то в одну камеру, то в другую, а
продукты горения отводили в трубу. Горение происходило следующим образом. Газ и
воздух нагревались каждый в своей камере, а затем поступали в плавильное
пространство, где происходило горение. Продукты горения, пройдя над подом печи,
устремлялись в регенераторы и отдавали здесь большую часть своей теплоты кладке
регенераторов, а затем уходили в трубу. Чтобы процесс происходил непрерывно, с
помощью клапанов направляли воздух и газ то в одну пару регенераторов, то в
другую. В результате такого продуманного теплообмена температура в печи
достигала 1600 градусов, то есть превышала температуру плавки чистого
безуглеродистого железа. Создание высокотемпературных печей открыло новые
горизонты перед металлургией. К середине XIX века во всех промышленных странах
имелись огромные запасы железного лома. Изза высокой тугоплавкости его не
могли использовать в производстве. Французские инженеры Эмиль и Пьер Мартены
(отец и сын) предложили сплавлять этот железный лом с чугуном в регенеративной
печи и таким образом получать сталь. В 1864 году на заводе Сирейль они под
руководством Сименса осуществили первую успешную плавку. Затем этот способ стал
применяться повсюду.
Мартеновские печи были дешевле конвертеров и потому имели более широкое
распространение. Однако ни бессемеровский, ни мартеновский способ не позволял
получать высококачественную сталь из руды, содержащей серу и фосфор. Эта
проблема оставалась неразрешенной в течение полутора десятилетий, пока в 1878
году английский металлург Сидней Томас не придумал добавлять в конвертер до
1015% извести. При этом образовывались шлаки, способные удерживать фосфор в
прочных химических соединениях. В результате фосфор выгорал вместе с другими
ненужными примесями, а чугун превращался в высококачественную сталь. Значение
изобретения Томаса было огромно. Оно позволило в широком масштабе производить
сталь из фосфоросодержащих руд, которые в большом количестве добывались в
Европе.
В целом введение бессемеровского и мартеновского процессов дало
возможность производить сталь в неограниченных количествах. Литая сталь быстро
завоевала себе место в промышленности, и начиная с 70х годов XIX века
сварочное железо почти совершенно выходит из употребления. Уже в первые пять
лет после введения мартеновского и бессемеровского производств мировой выпуск
стали увеличился на 60%.
41. СПИЧКИ
Спички в течение многих десятилетий были одним из важнейших элементов
человеческой жизни, да и сегодня играют не последнюю роль в нашем повседневном
обиходе. Обычно, чиркая спичкой о коробок, мы даже не задумываемся над тем,
какие химические реакции происходят в эту секунду и сколько изобретательности и
сил положили люди, чтобы иметь такое удобное средство добывания огня.
Обыкновенные спички, несомненно, принадлежат к числу самых удивительных
изобретений человеческого ума. Чтобы убедиться в этом, достаточно вспомнить,
скольких усилий требовало разведение огня в прежние времена. Правда, от
утомительного способа извлекать огонь трением наши предки отказались еще в
древности. В средние века появилось для этой цели более удобное приспособление
— огниво, но и с ним разжигание огня требовало известной сноровки и усилий. При
ударе стали о кремень высекалась искра, которая попадала на трут, пропитанный
селитрой. Трут начинал тлеть. Приложив к нему листок бумаги, стружку или любую
другую растопку, раздували огонь. Раздувание искры было самым неприятным
моментом в этом занятии. Но можно ли было обойтись без него? Ктото придумал
обмакнуть сухую лучинку в расплавленную серу. В результате на одном кончике
лучины образовывалась серная головка. Когда головку прижимали к тлеющему труту,
она вспыхивала. От нее загоралась вся лучинка. Так появились первые спички.
|
|