Bessemera

W pierwszej z nich, wynalezionej w 1855 r. przez Bessemera w Anglii, stopiony surowiec wlewa się do specjalnego naczynia żelaznego o kształcie gruszki (konwertora), wykładanego wewnątrz gliną ogniotrwałą i mieszczącego 5—20 ton surowca (rys. 166). Konwertor może być obracany dokoła esi poziomej. W jego dolnej części znajdują się otwory, przez które wdmuchuje się powietrze. Po napełnieniu konwertora stopionym surowcem ustawia się go w pozycji pionowej i rozpoczyna dmuchanie. Zawarte w surowcu domieszki zostają spalone w tlenie z wdmuchiwanego powietrza i uchodzą przez górny otwór konwertora (CO2) lub też tworzą żużel. Wydzielające się przy tym ciepło jest tak duże, że wystarcza na utrzymanie zawartości konwertora w stanie ciekłym, pomimo że temperatura topnienia żelaza wzrasta wskutek zmniejszenia ilości zanieczyszczeń. Cały proces trwa kilkanaście do dwudziestu minut.

Na początku utlenieniu ulegają krzem i mangan, dostarczając głównych ilości ciepła potem dopiero spala się przeważna część węgla (rys. 167). Powstający przy tym CO spala się u wylotu długim pomarańczowoczerwonym płomieniem. Zanikanie tego płomienia wskazuje na ukończenie procesu. Dmuchanie przerywa się, po czym do konwertora dodaje się pewnej ilości surowca zwierciadlanego dla uzyskania pożądanej zawartości węgla w stali. Równocześnie dodaje się zazwyczaj niewielkich ilości Ti lub Al dla związania pochłoniętego przez żelazo tlenu. W procesie Bessemera można uwolnić żelazo surowe od większej części zawartych w nim zanieczyszczeń, z wyjątkiem fosforu i siarki. Obecność tych domieszek czyni żelazo nieprzydatnym do większości celów technicznych. Siarka bowiem powoduje kruchość żelaza w temperaturze czerwonego żaru (ogniokruch), obecność zaś drobnych nawet ilcści fosforu (0,l°/o) czyni żelazo kruchym już na zimno (zimnokruch). Pięciotlenek fosforu (lub fosforan żelazawy), powstający z zawartego w żelazie fosforu przez utlenienie w procesie Bessemera, w obecności Si02 (z żużla oraz z wyłożenia ścianek konwertora) ulega z powrotem redukcji na fosfor w wyniku działania żelaza: Fe3(P04)2 + 5Fe -| 8S10, = 8FeS’03 + 2P.