Titlul cursului: METAL I STICL N ARHITECTUR Evaluare pe parcurs nr. 1Plana

Nr.1

Titlul temei : Metoda Henry Bessemer i metoda Siemens-Martin

Procesul Bessemer a fost primul proces industrial ieftin pentru producia n mas de oel din font topit. Pricipiul care st la baza acestui proces este cel de nlturare a impuritilor din fier prin oxidare cu aer ce e suflat prin fierul topit. Oxidarea mai are proprietatea de a ridica temperaturei masei de fier i de a o menine topit.

Un proces similar a existat nc din secolul XI n Asia de Est, unde scolarul Shen Kuo i-a descris folosirea acestuia n industria de metal i oel a Chinei. n secolul XVII, anumii cltori europeni ofer informaii precum c acest proces era folosit de ctre japonezi.

n anii 1850, inventatorul american William Kelly, conducea experimente cu o metod similar cu procesul Bessemer. Este considerat c acesta s-a inspirat din tehnicele lucrtorilor chinezi pe care Kelly i-a angajat n 1854. Acesta considera c Bessemer i-a preluat ideea.

Bessemer afirm c la baza inveniei sale a fost interesul crescut al industrialitilor englezi n industria militar cu ocazia rzboiului din Crimeea. Conform lui, invenia a fost inspirat de o conversaie cu Napoleon al III-lea n 1854 referitoare la oelul necesar pentru o artilerie mai bun. Bessemer afirm c aceasta a fost scnteia ce a nceput una dintre cele mai mari revoluii pe care secolul le-a avut, fiindca n cursul plimbrii solitare cu taxiul din acea noapte din Vincennes spre Paris, m-am decis s-mi dau silina pentru a mbunti calitatea oelului n procesul de producere a armelor. Atunci oelui era folosit doar la producerea anumitor obiecte mrunte, cum ar fi tacmurile sau uneltele, dar era mult prea scump pentru tunuri. Metoda lui Bessemer a fost patentat n 1866.

naintea procesului Bessemer, n Marea Britanie nu exista o metod practic de a reduce coninutul de carbon din font. Oelul era fabricat prin procesul invers de adiie de carbon n fier forjat ce nu coninea carbon, importat din Suedia. Acest proces, numit procesul de cimentaie, consista din nclzirea unor bare din fier forjat cu crbune de-a lungul unor perioade ce puteau ajunge la o sptmn n cutii din beton. Oelul obinut era de 6 ori mai scump n comparaie cu cel fabricat prin procesul Bessemer.

Prima etap a procesului este cea de oxidare care nltur impuritile precum siliconul, magneziul i carbonul n form de oxizi. Aceti oxizi sunt eliminai fie n form gazoas fie n form de zgur solid. Converterul poate avea o cptueal refractant sau una din lut, n dependena de aciditatea procesului.n cazul unui coninut mare fosfor se folosete captueala de dolomit, piatr de var sau carbonat de magneziu. Pentru a-i oferi oelului proprietile dorite pot fi adugate i alte substane n oelul topit atunci cand conversia a avut loc.

Atunci cnd necesarul de oel a fost realizat, acesta este turnat n oale i apoi n matrici n timp ce zgura rmne n furnal Procesul de conversie (de suflare) este finisat n aproximativ 20 de minute. n aceast perioad progresul oxidrii impuritilor poate fi observat n dependen de flacra de la gura converterului: utilizarea modern a metodelor fotoelectrie de nregistrare a caracteristicilor flcrii a adus un aport substanial n controlul calitii produsului final. Un converter Bessemer poate trata un lot de metal de la 5 la 30 de tone. Problema principal metodei date este incapacitatea de a observa sigur cand cantitatea dorit de impuriti a fost nlturat, astfel produsul obinut nu are o calitate sigur. Acest lucru a fost rectificat de catre metalurgistul englez Robert Forester Muset care a condus mii de experimente pentru a ajunge la o soluie. Metoda lui presupunea arderea iniial pe ct de mult se putea a tuturor impuritilor i a carbonului i apoi reintroducerea carbonului i a magneziului prin adugarea unei cantiti exacte de spiegeleisen. Acest procedeu mbuntea calitatea produsului final, marindu-i maleabilitatea i fcndu-l potrivit pentru un spectru mai mare de utilizri.

Anexa I model format A4 organizat ca fi documentarDenumire obiect: Metal i SticlSandu Marin 41B

Titlul planei: Pagin1 Anul universitar 2014-2015

Titlul cursului: METAL I STICL N ARHITECTUR Evaluare pe parcurs nr. 1Plana

Nr.2

Titlul temei : Metoda Henry Bessemer i metoda Siemens-Martin

Urmtoarea metod aprut de obinere a oelului este procesul Siemens-Martin mai numit i procedeul cu vatr deschis sau cu furnal deschis. Comparat cu oelul Bessemer, oelul Siemens-Martin nu era expus la un nivel excesiv de azot (fluxul de aer), care fcea oelul Bessemer casant, acesta era mai uor de controlat i permitea topirea i rafinarea unor cantiti mari de fier i oel vechi.

n anul 1857, Sir Carl Wilhelm Siemens, afirm c sistemul de furnal regenerativ dezvoltat de el salveaz 70-80% din combustibilul folosit. Acesta opera la temperaturi nalte folosind pre-nclzirea combustibilului i a aerului pentru combustie. n pre-nclzirea regenerativ, gazele de eapament din furnal erau pompate ntr-o camer cu crmizi, astfel cldura de la gaze era transferat la crmizi. Dup aceasta, fluxul furnalului era inversat n aa mod nct combustibilul i aerul treceau prin camer i erau nclzite de ctre crmizi.

Aceast metod, nefiind iniial utilizat pentru topirea oelului a fost preluat de inginerul francez Pierre-Emile Martin i a fost aplicat pentru obinerea oelului. Cea mai atractiv caracteristic a furnalului lui Siemens este producerea rapid de cantiti mari de oel simplu ce poate fi folosit, de exemplu, pentru cldiri nalte. Cuptoarele de obicei au capaciti de 50-100 de tone dar pentru unele procese mai speciale pot avea capacitatea de 250 sau chiar 500 de tone.

Procesul Siemens-Martin avea mai mult un rol complementar fa de cel al lui Bessemer dect unul de nlocuire. Acesta are loc mai ncet i ca rezultat este i mai uor de controlat. Desemenea acesta permite topirea i rafinarea unor mari cantiti de oel vechi astfel micornd costurile de producere i reciclnd un material ce ar fi fost devenit deeu. Partea proast a procedeului const n durata de cateva ore. La nceput acest lucru constituia un avantaj, permindu-le chimistilor timp pentur a analiza oelul i a decide durata rafinrii dar n jurul anului 1975 au aparut instrumente electronice ce au fcut analiza oelului mult mai uoar i mai rapid.

Ca utilizare, n primul rnd n furnal este introdus fier vechi, apoi acesta este nclzit folosind gaz. Odat ce fierul vechi s-a topit se adaug fier vechi mai greu cum ar fi rmie din cldiri sau construcii. Odat ce tot oelul s-a topit, sunt adugai ageni ce formeaz zgura, cum ar fi piatra de var. Oxigenul din oxidul de fier i alte impuriti decarbonizeaz fonta arznd carbonul n exces i formnd oel.

Acest proces este mult mai lent dect converterul Bessemer i ca rezultat mai uor de controlat. Obinerea unui lot dureaz aproxmativ 8 ore. Datorit vitezei mici a procesului nu este necesar arderea tuturor impuritilor, acesta putnd s fie oprit atunci cnd coninutul dorit de carbon a fost obinut.

Calitatea distinctiv a furnalului dat sunt regeneratoarele despre care s-a vorbit mai sus.

Acest procedeu de obinere a oelului a fost utilizat pn n anii 90, fiind nlocuit de furnalul cu oxigen i cel cu arc electric unul din motivele principale fiind durata prea ndelungat a procesului de obinere a oelului. n Romania, ultimul furnal cu vatr deschis a fost nchis la 12 iunie 1992, acesta aflndu-se la Hunedoara i avnd o capacitate de 420 de tone. Procesul mai este folosit n India i Rusia.

Bibliografie:1. http://en.wikipedia.org/wiki/Bessemer_process2. http://en.wikipedia.org/wiki/Open_hearth_furnace

Anexa I model format A4 organizat ca fi documentarDenumire obiect: Metal i SticlSandu Marin 41B

Titlul planei: Pagin 2 Anul universitar 2014-2015