- Project Runeberg -  Teknisk Tidskrift / Illustrerad teknisk tidning. 1871 /
107

(1871-1962)
Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
  Project Runeberg | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |   

Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - N:o 14. 8 April 1871 - Rich. Åkerman: Beräkningsgrunder för det till bessemerfärskningen nödiga kraftbehofvet

scanned image

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Below is the raw OCR text from the above scanned image. Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan. Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!

This page has been proofread at least once. (diff) (history)
Denna sida har korrekturlästs minst en gång. (skillnad) (historik)

Beräkningsgrunder för det till
bessemerfärskningen nödiga kraftbehofvet.


Af Rich. Åkerman.

Bessemerprocessen skiljer sig, som bekant är, från de öfriga
färskningsmetoderna, genom att den utan användande af något
särskildt bränsle uteslutande åstadkommes medelst i tackjernet
inpressad luft; och ändock är denna den enda färskningsmetod, som
lemnar en flytande produkt. Det är för öfrigt ej nog med, att den
under bessemerprocessen alstrade värmemängden räcker till att
nätt och jemnt hålla godset smält, utan om afbränningen icke
skall blifva alltför stor, erfordras dessutom ett betydligt
värmeöfverskott, så att godset blifver riktigt qvickt eller tunnflytande.
Om detta icke är händelsen, så gör man förlust såväl genom
att blästern under sjelfva processen ur ugnen utkastar en del af
det tjockflytande godset, då s. k. utkok åstadkommes, som ock
genom att en del af metallen, innan den kommer i
gjutformarne eller kokillerna, stelnar till s. k. skänkskollor eller skrot.

Men oafsedt att bessemerprocessen af nämnda skäl lemnar
mera stål i göt, ju varmare gången är, så har erfarenheten också
nogsamt visat, att sjelfva produktens beskaffenhet är väsentligt
beroende af den högre eller lägre värmegrad, som godset under
processen bekommit. Man har nämligen funnit, att faran för
produktens rödskörhet är i samma mån mindre, som gången
varit varmare; och högst sannolikt tyckes dessutom vara. att den
bessemermetallen någon gång vidlådande sprödheten äfven är
väsentligt beroende af den temperatur, som under processen,
blifvit metallen tilldelad. En »varm gång» är således det första
vilkoret för ett godt resultat af bessemerprocessen, och detta
såväl hvad qvalitet som qvantitet beträffar, hvarföre vi också i
första hand skola söka tillse, af hvilka vilkor värmegraden under
bessemerprocessen hufvudsakligen bestämmes.

Då något särskildt bränsle vid ifrågavarande process icke
användes, måste hela värmealstringen åstadkommas genom
förbränning eller oxidering af dels jern och dels de i tackjernet
dermed förenade ämnena, som hufvudsakligast utgöras af kol,
kisel och mangan. Samtliga dessa ämnen alstra naturligtvis
värme vid sin förbränning; men som olika ämnen hafva olika
värmeeffekt, och en större del af det alstrade värmet kan
tillgodogöras, när förbränningsprodukterna icke äro flygtiga, än
när de bortgå i gasform och dervid medtaga en betydlig del
af värmet, så är det för ett riktigt bedömande af
bessemerprocessen af stor vigt, att få reda på, huru mycket värme
genom hvardera af de nyss anförda ämnenas förbränning
kan tilldelas metallbadet Dess värre kan denna fråga för
närvarande icke till fullo besvaras, alldenstund mangans värmeeffekt
ännu icke är känd, men om inan får döma af den jemförelsevis
varma bessernergång, som utmärker de afsevärdt maganhaltiga
tackjernssorterna, måste densamma emellertid vara högst betydlig.

Hvad de öfriga af de uppgifna ämnenas värmeeffekter
angår, så äro de deremot bekanta, och fastän utrymmet icke
tilllåter att här närmare ingå på beräkningssättet för de genom
deras förbränning metallbadet tillförda värmemängderna, så torde
med hänsyn till sakens vigt dock böra nämnas, att om behörigt
afseende fästes vid de af förbränningsprodukterna sjelfva
medtagna värmemängderna, samt de ur badet bortgående gasernas
temperatur antages till 1,400°[1], så belöper sig den vid
förbränning med atmosferisk luft för metallbadets tillvärmning
disponibla värmemängden
per vigtsenhet till koloxid förbrändt kol till c:a 475 värmeenheter;
» » » jernoxidul » jern » » 720 »
» » » kiselsyra » kisel » » 6,175 »</table>

Häraf framgår, att kiselns förbränning bör tillföra
metallbadet cirka 13 gånger mera värme, än som af samma vigt kol
kan åstadkommas, samt omkring 8 1/2 gånger mera värme, än som
fås genom förbränning af samma vigt jern. Men badets
temperatur är emellertid icke endast beroende af den alstrade
värmemängden utan också af den tid, hvarunder förbränningen
försiggår. Fastän nämligen vid förbränning utaf en oförändrad
mängd af de respektive ämnena lika mycket värme alstras,
antingen förbränningen går fort eller långsamt; så förloras dock
genom ledning och utstrålning en i samma mån större del af
det alstrade värmet, som processen försiggår långsammare, ty
värmeförlusten genom samma ugnsväggar kan i det närmaste
sägas vara proportionel mot den tid, hvarunder processen
fortgår, under det, som sagdt är, den alstrade värmemängden i
begge fallen förblifver densamma.

Det är också i sjelfva verket ingenting annat än den i
förhållande till de öfriga färskningsmetoderna stora hastighet,
hvarmed bessemerprocessen försiggår, som föranleder, att
bessemerprodukten är flytande, under det de med de andra metoderna
framställda jernslagen endast äro vällvarma. Oberäknadt det vid
de öfriga forskningsprocesserna förbrukade särskilda värmet måste
nämligen i det närmaste lika mycket värme alstras under dem
som vid bessemer; men färskniiigen går i de äldre metoderna
så långsamt, att den ojemförligt största delen af det genom de
respektive ämnenas oxidering alstrade värmet ej tillgodogjordt
utstrålar i luften, under det bessemerprocessen deremot
tillgodogör en i samma mån större del deraf, som processen hastigare
afslutas.

Af det redan sagda följer, att temperaturen vid
bessemerfärskningen måste blifva i samma mån högre, som en större
myckenhet af de till förbränning afsedda ämnena på en viss tid
hinner att oxideras, eller med andra ord ju större
förbränningshastigheten är; men denna bestämmes naturligtvis af den
myckenhet syre, som på tidsenheten tillföres de förbrinnande
ämnena, och syreqvantiteten beror åter af den blästermängd, som
genompressas badet. Temperaturen vid bessemerprocessen kan
derföre egentligen sägas bero dels af tackjernets kemiska
sammansättning eller de med jernet förenade qvantiteterna af de
ämnen, som skola förbrännas, samt dels af den blästermängd,
som på tidsenheten inpressas i tackjernet, och hvilken i sin
ordning är beroende af blåsmaskinens styrka samt det motstånd,
som godset i ugnen utöfvar, så att ju mera tjockflytande
detsamma är, desto mindre blästermängd kan en viss blåsmaskin
förmå att på tidsenheten genompressa metallbadet.

I det föregående är visadt, att af de i ett
bessemertackjern ingående ämnen, hvilkas värmeeffekter äro kända, intet
vid sin förbränning åstadkommer en så hög värmegrad som
kisel, och det skulle derföre tyckas, som om gången i
bessemerugnen alltid borde blifva i samma mån varmare, som
tackjernets kiselhalt vore större. Men ju mera kisel ett af en gifven
masugnsbeskickning bekommet tackjern innehåller, desto större är
vanligen också dess halt af grafit; och när ett någorlunda
fosforfritt tackjern innehåller mycket grafit, är det i allmänhet
tjockflytande, hvarföre äfven dess motståndskraft mot blästern ökas
med grafithalten. Genom den i följd af det grafittjocka
tackjernets motstånd minskade blästermängden kan man vidare
förklara, hurusom det är möjligt, att vid bessemerverk med
jemförelsevis svaga blåsmaskiner »gången» kan blifva svalare, så
snart kiselhalten öfverskrider ett så lågt procenttal, att detta
t. o. m. är mindre än det, som vid bessemerverk med starkare
blåsmaskiner anses böra utgöra kiselhaltens minimigräns. Den
samtidigt med kiseln ökade grafithalten gör nämligen ett
jemförelsevis fosforfritt tackjern snart nog så tjockflytande, att
färskningen med ett svagt blåsverk för mycket försenas[2],
hvarigenom åter »gången», den myckna kiseln oaktadt, kan blifva
svalare, än om kiselhalten varit mindre. Härtill kommer
ändtligen, att kiselhalten i ock för sig äfven tyckes öka ett
bessemertackjerns behof af hög blästerpression.

Det är visserligen en sanning, att man genom en särdeles
omsorgsfullt vårdad masugnsgång och närvaro af mangan i
beskickningen på ett par ställen här i landet lyckas att med
jemförelsevis mycket svaga blåsmaskiner framställa en alldeles
utmärkt bessemerprodukt; men å andra sidan har det också visat
sig, att det för detta måls ernående erfordras en ännu större


[1] Antages gaserna vid sitt bortgående besitta en högre
värmegrad, så blifver naturligtvis den genom de respektive ämnenas
förbränning med atmosferisk luft metallbadet tilldelade värmemängden
mindre; men som kolet af ifrågavarande ämnen är det enda, hvars
förbränningsprodukt är flygtig, så är det också dess värmeeffekt, som
lider mesta afbräcket af, att gaserna vid sitt bortgående äro varmare.
[2] Det finnes t. o. m. exempel på att en bessemerblåsning kunnat
räcka öfver en timme, till följd af att det använda tackjernet i
förhållande till blåsmaskinens styrka varit alldeles för nödsatt.

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Project Runeberg, Tue Dec 12 02:06:58 2023 (aronsson) (diff) (history) (download) << Previous Next >>
https://runeberg.org/tektid/1871/0121.html

Valid HTML 4.0! All our files are DRM-free