назад в библиотеку

 

Тигельный способ

статья из энциклопедии Брокгауза и Евфрона


Тигельный способ. Тигельная сталь получается переплавкой в тиглях пудлинговой, кричной или другой какой-нибудь стали. Для этого сперва прокатывают сталь различной твердости и разрезают ее на мелкие кусочки, потом составляют шихту, переплавляют ее в огнеупорных тиглях, и жидкую сталь сливают в формы (изложницы), где она застывает. Полученная болванка поступает в дальнейшую обработку ). Для плавки стали устраиваются самодувные горна); каждый горн делается на 2 или 4 тигля, или же плавку ведут в регенеративных печах Сименса), состоящих из нескольких плавильных пространств на 4- 8 тиглей каждое.
Тигли вместимостью (около 300 куб. дюймов) на два пуда стали приготовляются из огнеупорной глины, к которой иногда прибавляют графит. Топливом служит каменный или древесный уголь, торф, чаще всего кокс. В 4-местных горнах на 1 пуд стали расходуется от 2 1/2 до 3 пд. кокса или от 6-9 пд. древесного угля. В газовых печах на пуд стали идет около 1,5 пд. камен. угля. Тигли выдерживают в горнах 1-2 плавки, в газовых 3-5. Процесс переплавки в тиглях очень прост. На колосники подогретого горна ставят глиняные поддонники, а на них тигли. Пространство между тиглями засыпают коксом. В тигли кладут шихту и закрывают их крышками, снабженными отверстиями для наблюдения за ходом плавки. Плавка продолжается около 4 час. Расплавленной стали дают время выстояться, а потом вынимают тигли особыми клещами и переносят их к литейной яме, где помещаются изложницы. По дороговизне этого способа для шихты употребляются материалы самых высоких качеств. До последнего времени почти единственным материалом служила цементная и пудлинговая сталь. Для получения твердой инструментальной стали в шихте прибавляется еще чистый рафинированный, а иногда и зеркальный чугун, или же плавят мягкое пудлинговое железо с прибавкой древесного угля. На мягкую сталь берут более мягкие сорта пудлинговой стали вместе с железом. Во всех этих случаях процесс состоит только в переплавке металла в тигле. Чаще всего берут такой состав шихты, при котором в тигле совершается более сложный процесс. Так, напр., по способу Ухациуса шихта состоит из чугуна, железной руды и перекиси марганца; Обухов предложил шихту из пудлинговой стали, рафинировочного чугуна и магнитного железняка с прибавлением марганца в виде перекиси марганца или зеркального чугуна; по Мюшету, железо сплавляется в тигле с древесным углем, количество которого зависит от желаемой твердости стали. В первых двух способах, кроме плавления, происходит еще процесс окисления чугуна (свежевание) и обезуглероживания металла, в последнем же цементация железа. Сюда можно еще отнести старый способ индусов для получения дамасской стали (булата), которая получалась сплавлением в тигле кусков железа со стеблями растения Cassia (для введения углерода). Вообще плавку в тигле можно разделить на 3 периода: 1) расплавление чугуна и растворение в нем стали и железа; при этом руда вызывает образование шлака, который действует окислительным образом на кремний, марганец, а также и на железо; 2) обезуглероживание металла на счет кислорода руды; 3) период поспевания, во время которого происходит восстановление железа из шлака на счет углерода стенок тигля, а также восстановляется часть кремния, который переходит в металл. На состав стали всегда оказывают влияние стенкн тиглей, особенно графитовых, из которых часть углерода и кремния переходит в металл. Так, напр., твердая инструментальная сталь с 0,06% кремния после переплавки в глиняном тигле содержала 0,23%, а в графитовом 0,24% кремния. Бессемеровская сталь с 0,25% углерода и 0,06 кремния после переплавки в графитовом тигле содержала 0,63% углерода и 0,21% кремния. Продолжительность операции главным образом зависит от состава шихты, а также от горючего материала и устройства горна. На Обуховском заводе плавка продолжается около 4 часов; при шихте Ухациуса от 2 1/2 -3 часов; из мягкой стали от 4-5 часов, а из железа еще больше. На Обуховском заводе тигельная сталь получается 4 сортов.
В последнее время приготовляют специальные сорта стали, прибавляя к шихте хром, вольфрам; никель и т. п. Такие сорта обладают большой прочностью и упругостью и употребляются главным образом для инструментов и бронебойных снарядов. Для удешевления тигельной стали (стоимость ее около 4 р. за пд. в болванке) получают ее из бессемеровской или мартеновской вместо пудлинговой, но все-таки стоимость ее выходит гораздо дороже последних. На Обуховском заводе все составные части орудий приготовляются еще исключительно из тигельной стали, однако за границей с большим успехом делают уже орудия из мартеновской стали и в недалеком будущем в тиглях будут получать только специальные сорта и инструментальную сталь.

назад в библиотеку

 

 

2005 Charikov Eugene©

 

Используются технологии uCoz