Техника - молодёжи 1944-09, страница 3

ным? Мы уже знаем, что кислород активно поддерживает горение, заставляя ярко вспыхнуть тлеющую лучину. Значит, кислород целесообразно применять прежде всего •в тех процессах, которые связаны с горением, с получением высоких температур. Таким процессом, помимо сжигания топлива в тапках котлов и печах, является прежде ©сего производство чугуна, стали и- многих других металлов. Использование кислорода в метадагургачееком производстве сулит настоящую техническую .революцию в этой наиболее древней и наиболее важной отрасли промышленности. «Огненный воздух», поданный в домну или в сталеплавильную печь, не только резко ускоряет процессы, но в огромной степени увеличивает производительность агрегатов и позволяет значительно упростить их конструкцию,

МЕТАЛЛУРГИЯ НА КИСЛОРОДНОМ ДУТЬЕ

В доменных и сталеплавильных печах царствуют высокие температуры. Видный советский ученый, академик И. П. Бардин называет металлургию химией высоких температур. Кажется, ни одна отрасль промышленности не потребляет столько топлива и кислорода, сколько металлургия. Под-

Увеличение содержания кислорода сократит общее количество подаваемого в печь дутья. В случае применения обогащенного дутья для сжигания килограмма углерода потребуется 1J6 м¹ дутья вместо обычных 4,5 м*»

БЕЗ КИСЛОГОДНОГО АУЙИ1-

с К И С Л О Р од й ы и дутьем

Кислородное дутье сделает ненужным подогрев воз« духа и избавит от необходимости строить громоздкие и дорогостоящие кауперы*

считано, что современный крупный металлургический завод, выпускающий в год один миллион тонн стали, требует два миллиона тонн угля и свыше трех миллиардов кубических метров кислорода).

До сих пор кислород вводится в металлургические печи в составе атмосферного воздуха, то есть В' смеси с азотом. Известно, что воздух содержит в четыре раза больше азота, чем кислорода. Значит, вместе с тремя миллиардами кубометров кислорода через плавильные печи нашего завода пройдет не менее двенадцати миллиардов кубометров азота. Азот — мертвый, инертный газ. Он не горит и не поддерживает горения. Миллиарды кубометров азота являются вредным балластом металлургического производства. Как много тепла необходимо затратить для бесполезного нагрева этого газа! Если сократить количество азота, поступающего в металлургическую печь, например в домну, то значительно возрастет температура- в горне, быстрее пойдут химические реакции, скорее закончится выплавка металла

Металлурш определили, что, применяя обычный воздух, содержащий 21 процент кислорода, можно достигнуть в домне температуры в 2000°. Увеличение количества кислорода- во вдуваемом воздухе, например до 60 процентов, повышает теоретически возможную температуру горения до 3000° н даже еще выше.

Перед войной, в сентябре 1940 года, на Днепропетровском заводе металлургического оборудования (ДЗМО) была пущена! в опытную эксилоатацию доменная печь, работающая на дутье, обогащенном кислоро

дом. Эта печь давала! до двухсот тонн чугуна в сутки. Еще раньше успешные опыты по выплавке чугуна с применением⁵ кислорода были проведены на небольшой установке Чернореченского химического комбината м кое-где за границей. Все эти опыты, особенно эксплоатация днепропетровской домны, прерванная войной, показали огромную роль, которую призвано сыграть кислородное дутье в металлургическом производстве. Перед металлургией открылись новые, блестящие •перспективы. Выявились возможности не только резкого повышения производительности плавильных печей, но и значительного упрощения всех металлургических |грегатов.

В настоящее время, чтобы обеспечить достаточно высокую температуру в горне доменной печи; в нее приходится! вдувать горячий воздух. Опыты показали, что уже при 30 процентах содержания кислорода в дутье становится ненужным его подогрев. Отпадает, таким образом, необходимость в постройке сложных и дорогих кауперов, не требуется расходовать топливо для подогрева воздуха. Однако это еще не все. Высокая температура в домне, вызванная повышением содержания кислорода в дутье, ускоряет химические реакции и одновременно приводит к снижению расхода кокса. Становится возможным загружать в домну больше руды и быстрее расплавлять ее. Таким образом» производительность доменной пе-Ч1И должна значительно возрасти. Специалисты утверждают, что при переводе на кислородное дутье домна может дать в 2—2,5 раза больше чу/гуна.

Наряду с обычным чугуном, идущим «для переработки в сталь или для производства литых изделий, промышленность требует от металлургии чугуны специальных сортов — так называемые ферросплавы. Такие чугуны содержат повышенный процент кремния, •марганца., хрома и других химических элементов. Они находят широкое применение, •в частности при выплавке качественных сталей.

Выплавка* некоторых особенно важных

ферросплавов в обычной домне крайне трудна. В печи, требуется равшть исключительно высокую температуру, а это водит к огромному перерасходу топлива _u

Более того, отдельные сорта специальных чугунов (например, весьма важный для качественной металлургии силикомар-ганец) вовсе не удавалось получить bs доменной печи.

Кислород позволяет достигнуть' любых практически необходимых температур доменного процесса. Значит, в доменной певд, работающей на кислородном дутье-, можно будет выплавлять чугуны любых «сортов. Высокие температуры в домне позволят получать вместе с чугуном специальные тугоплавкие шлаки, пригодные для непосредственного получения нортланд-цемш -та —важного строительного материала.

Одним ив побочных продуктов современного металлургического производства является доменный газ, улавливаемый в верхней части печи. Этот гае содержит до 30 процентов окиси углерода и поэтому является горючщ га1зом. Однако присутствие в доменном газе большого количества азота делает этот газ низкокачественным, бедным. При горении; такой газ не дает больших* количеств тепла, или, как •говорят, обладает нивкой теплотворной способностью. Доменный газ "'применяется для отопления кауперов. По трубопроводам он направляется в сталеплавильные печи, однако сжигается в них только в смеси с дорогим к ценным коксовым газом; получающимся .при коксовании углей Один доменный газ прт горении «не может дать температуру, (необходимую для выплавки стали.

Само собой разумеется, что уменьшение балластного азота- в дутье доменных печей за счет повышения концентрации! кислорода приведет к росту теплотворной) способности доменного газа-. Газ, полученный в донне, явится не только прекрасным топливом для мартеновских печей и заводов, но ш сможет пойти для производства ценных химических продуктов и. прежде всего аммиака—весьма важного вещества для военного производства, и для получений сельхозудобрений. Миллионы кубометров коксового газа целиком смогут быть использованы для производства Естественного жидкого топлива*, аммиака в другах продуктов.

Повышение содержания кислорода в дутье резко повышает температуру в домне. При обычном дутье (21% кислорода) температура в горне едва дости• гает^ 2000°; при 60% кислоррдй она превысит 3000°*