Pārveidotājs (metalurģija)
Konvertors ir ķīmisks reaktors, kas pārvērš jēldzelzi tēraudā.
Jēldzelzs, ko sauc par čugunu un kas ir domnas produkts, satur līdz 4 % oglekļa. Tas ir pārāk ciets un trausls, lai to varētu jēgpilni izmantot. Lai iegūtu tēraudu, ogleklis no dzelzs vispirms ir jāsadedzina. Šo procesu sauc par konversiju, bet reaktoru - par konvertoru.
Pirmo pārveidotāju 1856. gadā izgudroja sers Henrijs Besemers. Viņš uzbūvēja lielu bumbiera formas trauku ar gaisa sprauslām (tjērām) apakšā. Konvertorā iepildīja karstu kausētu čugunu no domnas, un tad apakšā ar lielu spiedienu iepludināja gaisu. Rezultātā radās skaļš troksnis un līdz pat 20 metrus augsta liesma no konvertora mutes. Pēc desmit minūtēm viss čuguns bija pārvērties tēraudā. Besemēra konvertors bija pirmais veiksmīgais reaktors čuguna pārvēršanai tēraudā, un sākās tērauda ēra. Tērauda tagad bija daudz un tas bija lēts.
Tomēr tērauds kļūst labāks, ja tiek iepūsts tikai skābeklis. Gaiss satur slāpekli, kas ir kaitīgs dažām tērauda šķirām. Mūsdienu pārveidotājā, ko sauc par pamata skābekļa krāsni, gaisa vietā izmanto tīru skābekli. To izgudroja 1949. gadā Austrijā.
Mūsdienu pamata skābekļa konvertors ir liels ķirbja formas trauks, kas ir izgatavots no tērauda un izklāts ar ugunsizturīgiem materiāliem, piemēram, kalcija oksīda un magnija oksīda līniju, lai trauks varētu izturēt augstu izkausētā metāla temperatūru.
Izkausētu čugunu un metāllūžņus ielādē konvertorā. Parasti lūžņi parasti ir sarūsējuši un satur skābekli, tāpēc daļa rūsas reaģē ar čugunu, sadedzinot oglekli un radot siltumu, kas izkausē lūžņus. Kad visi lūžņi ir izkusuši, čugunā nolaiž speciālu cauruli, ko sauc par "skābekļa lāpstiņu", un ļoti ātri un strauji iepūš skābekli. Skābeklis sadedzina visu oglekli un rūpīgi sajauc šķidro tēraudu. Kad viss ogleklis ir sadedzināts, pievieno papildu ogli, lai paaugstinātu saturu līdz vēlamajam līmenim. Rezultāts ir šķidrais tērauds, ko pēc tam iepilda un nogādā velmētavā, lai ražotu tērauda izstrādājumus.
Vecmodīgi Beseemera konvertori
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir pārveidotājs?
A: Konvertors ir ķīmisks reaktors, kas pārvērš jēldzelzi tēraudā.
J: Kā sauc jēldzelzi?
A: Jēldzelzi sauc par čugunu, kas ir domnas produkts un satur līdz 4 % oglekļa.
J: Kas izgudroja pirmo veiksmīgo konvertoru?
A: Pirmo veiksmīgo konvertoru izgudroja sers Henrijs Besemers 1856. gadā.
J: Kā darbojas mūsdienu pamata skābekļa krāsns?
Mūsdienu skābekļa pamatkrāsnī gaisa vietā izmanto tīru skābekli, un tā sastāv no lielas ķirbja formas tvertnes, kas izgatavota no tērauda un izklāta ar ugunsizturīgiem materiāliem, piemēram, kalcija oksīda un magnija oksīda līniju, lai tvertne izturētu augstu temperatūru. Izkausētu čugunu un metāllūžņus ieliek pārveidotājā, tad speciālu cauruli, ko sauc par "skābekļa lāpstiņu", nolaiž čugunā, un ar ļoti strauju un asu skābekļa triecienu tiek uzspridzināts, lai sadedzinātu visu oglekli. Kad viss ogleklis ir sadedzināts, var ievietot papildu oglekli, lai paaugstinātu saturu līdz vēlamajam līmenim, iegūstot šķidru tēraudu, ko var izmantot velmētavas ražošanai.
J: Kas notiek, ja procesā ieplūst gaiss, kas satur slāpekli?
A: Dažām tērauda šķirām slāpekli saturošs gaiss var būt kaitīgs, tāpēc to nedrīkst izmantot šajā procesā.
J: Ko Beseimera izgudrojums veicināja tērauda ražošanā? A: Besemēra izgudrojums ļāva ražot daudz un lētu tēraudu, tādējādi aizsākot šī materiāla pieejamības palielināšanās laikmetu.
