Бессемерівський процес, бессемерування чавуну, один з видів переділу рідкого чавуну в сталь без витрати палива (див. Конвертерне виробництво ) .
Би. п. був запропонований Р. Бессемером в 1856 у зв'язку із зростаючими потребами в сталі, викликаними зростанням же.-д.(железнодорожний) будівництва, суднобудування і машинобудування; він був прогресивним для того часу методом здобуття литої сталі. Перші заводські досліди виробництва бессемерівської сталі в Росії відносяться до кінця 50-х рр. 19 ст (уральські заводи Кушвінський, Ніжнєїсетський, Сисертський, Всеволодо-Вільвінський і ін.). При організації Б. п. в промислових масштабах російські металурги (Д. До. Чернов на Обухівському в 1872 і майже одночасно К. П. Поленов на Ніжнесалдінськом заводах) пішли самостійними дорогами і розробили особливий спосіб переділу малокрем'янистих чавунів в бессемерівському конвертері, що отримав назву російського бессемерування. Цей спосіб характеризувався високим нагрівом чавуну в вагранці (Обухівський завод) або в відбивній печі (Ніжнесалдінський завод) перед його заливкою в конвертер. Би. п. зазвичай здійснюється в конвертерах з донним продуванням через встановлених в днищі конвертера фурми . Крізь рідкий чавун, залитий в бессемерівський конвертер, продувають стисле повітря, частіше атмосферне, рідше — збагачений киснем. Під впливом дуття домішки чавуну (кремній, марганець, вуглець) окислюються, виділяючи значне кількість тепла, внаслідок чого одночасно знижується вміст домішок в металі і підвищується температура, що підтримує його в рідкому стані. У виробництві стали для фасонного литва застосовують невеликі конвертери з бічним продуванням. Цей процес отримав назву малого бессемерування.
Течія Б. п. визначається перш за все хімічним складом і температурою чавуну, що заливається в конвертер. У Б. п. значну роль грає кремній окислення якого на початку процесу сприяє підвищенню температури в той період, коли вона ще недостатня для реакції зневуглецювання . Чим вище міра перегріву чавуну понад температуру плавлення, тим нижче вміст кремнію в чавуні. Бессемерівський чавун за змістом Si ділять на три групи: холодний (менше 1,0% Si), хімічно нормальний (1,0—1,5% Si) і хімічно гарячий (понад 1,5% Si). По міри нагріву чавуну, що заливається в конвертер, розрізняють: гарячий (1350°С і вище), фізично нормальний (1250 — 1350°С) і фізично холодний (нижче 1250°С) чавун. Регулюючи співвідношення чинників (хімічний склад, головним чином вміст кремнію, і температуру чавуну), будують тепловий баланс Би. п., що визначає нормальний його хід і належні властивості кінцевого продукту, — стали . Хід Би. п. (тобто послідовність реакцій окислення домішок чавуну) обумовлюється температурним режимом. Температуру Б. п. регулюють зміною кількості дуття або введенням в конвертер добавок до металу. Для пониження температури металу зазвичай вводять сталевий скрап, руду або окалину. При недоліку тепла практикується присадка феросплавів, багатих кремнієм. Температура металу при випуску біля 1600°С. Продутий метал, т.з. бессемерівська сталь, містить в розчині надлишок кисню у вигляді закису заліза (Fe0). Тому завершальна стадія плавки — розкислювання металів за допомогою феросплавів.
що Виходять при продуванні чавуну нелеткі оксиди вхідних в його склад елементів (кремнезем, закиси марганцю і заліза — Sio2, MNO і FEO) спільно з компонентамі футерування, що роз'їдається утворюють шлак, хімічний склад якого по ходу продування непостійний. Зразковий хімічний склад шлаку нормально проведеної операції при виготовленні низковуглецевої сталі: 60% Si0 2 , 3% Ai 2 O 3 , 15% FEO, 17% MNO, незначний вміст Cao+mgo. Яскраво виражений кислотний характер шлаків за наявності також кислого футерування конвертера не дає можливості при Б. п. видалити з металу шкідливі домішки — фосфор і сірку. Лише незначна доля фосфору випаровується з газами в пароподібному стані. Чистота відносно сірки і фосфору — неодмінна вимога до бессемерівських чавунів. Для виплавки бессемерівського чавуну придатні лише спеціальні «бессемерівські» руди з вмістом фосфору не більше 0,025—0,03%, запаси яких вельми обмежені.
Високий вміст азоту в дутті істотно відбивається на тепловому балансі Б. п.: на нагрів баластного азоту (основного компонента димових газів при середній їх температурі 1450°С) витрачається близько 630 кдж (150 ккал ) тепло на 1 кг чавуну, що продувається. Крім того, наявність азоту в металі, в якому він частково розчиняється, різко погіршує якість стали.
вимоги, що Все підвищуються, до сталі і поряд з цим значне зменшення запасів «бессемерівських» руд привели до різкого скорочення бессемерівського виробництва. Цьому сприяла також і обмежена ємкість конвертерів донного дуття (до 50 т ) . Виробництво бессемерівської сталі (у % до загального виробництва стали) складає: у СРСР — 1,5; США — 0,2; Франції — 0,3; Англії — 0,06. Перспективніші, ніж Би. п., мартенівський процес, а в останні десятиліття — киснево-конвертерний процес .
Літ.: Афанасьев С. Р., Дослідження бессемерівського процесу, М., 1957; Лапіцкий Ст І., Ступарь Н. І., Легкоступ О. І., Металургія стали, М., 1963; Льовін С. Л., Сталеплавильні процеси, До., 1963; Сталеплавильне виробництво. Довідник, т. 1, М., 1964.
