Техника - молодёжи 1961-09, страница 41

КЛАДОВАЯ

ПРИРОДНЫХ

БОГАТСТВ

К. И. САТПАЕВ, президент АН Казахской ССР

Г. СМИРНОВ, инженер

Рост и расцвет науни в вывших национальных оираииах России можно проиллюстрировать на примере Советсно-го Казахстана.

Сравнительно недавно Казахстан был одной иэ самых отсталых окраин царской России, где грамотность населения составляла 1,5 о/„. И вот всего за какие-то четыре десятилетия Казахстан стал ираем мощной индустрии, понореиной безбрежной целины, краем цветущей науки и иультуры.

Советская науна Казахстана с самого начала своего зарождения обращала огромное внимание на проблемы изучения разнообразных природных богатств. Составленные геологами нашей академии в содружестве с производственнинами средне- и крупномасштабные металлоге-иическне прогнозные карты Центрального Казахстана и Рудного Алтая привели н открытию или н правильной промышленной переоценке многих нрупных месторождений цветных, черных и редиих металлов и других полезных ископаемых.

Исследования и прогнозы геологов в последние годы привели и открытию нрупных месторождений нефти и газа в Южном и юго-восточном обрамлении Урало-Эмбенсного бассейна и в Южном Мангышлане. Поистине титаничесная работа геологов Казахстана превратила республину в мощную, неисчерпаемую сазу минеральных богатств страны.

Академией наук Казахстана в содружестве с Гидропроектом обосновано строительство иаиала Иртыш — Караганда — этой жизненно важной артерии для дальнейшего более мощного раз и-тня Центрального Казахстана.

Ученые нашей академии на основе глубокого изучения нрупнейшнх рудни-нов республики успешно разрабатывают многие принципиально важные вопросы горной науки.

В содружестве с производствеииинами решен вопрос о переходе Сонольного полиметаллического рудника на высокоэффективную новую систему разработки — принудительного блоиового обрушения руды. Это в три-четыре раза повысило производительность труда горных рабочих и позволило довести степень механизации горных работ до 97 —

В Джезказгансном медном руднике гор нашей академии в содружестве с производственными организациями и Гипроцветметом наряду с новой системой разработки внедряют номпленсную механизацию добычи руды в подземных работах, Ими спроектирован для этой цели ряд новых высокопроизводительных буровых, погрузочных, отиаточных и других горных машин.

На основе глубокого изучения аэродинамических и теплохимичесннх особенностей факельного горения и приложения его к металлургическим процессам энергетинами и металлургами Анадемни наук Казахстана разработан принципиально новый «циклонный» способ плавки цветных металлов.

Энергетики академии состввили вариант Единой энергетической системы — ЕЭС — для Казахстана, важность ното-рой состоит в том, что она является связующим звеном между ЕЭС Сибири, Европейсной чести СССР и республинами Средней Азии.

Сейчас уже в стадии завершения находится строительство Института ядерной физини, что позволит нам для дальнейшего развития науни и экономики народного хозяйства привлечь мощные силы радиоизотопов и радиоактивных излучений расщепляемых атомов.

Перед науной стоят грандиозные задачи. Они вытенают из того, что наша республике, нак образно говорит Нинита г 1ич Хрущев, представляет неисчерпаемую кладовую природных богатств СССР.

На корпусе турбины нет ни одной трещинки. Стальной ротор и лопатки тоже без дефектов. Но у нее подплавлен подшипник, работать она не может. Не может, хотя поврежден только тонкий слой баббита, вес которого ничтожен по сравнению с весом всей турбины. Для изготовления баббитов нужны олово, свинец, цинн. Без меди, никеля, хрома, сурьмы немыслимы электро- и радиопромышленность, производство жаропрочных сплавов и коррозионных покрытий, полиграфия. Вот почему цветная металлургия имеет едва ли не большее значение, чем черная, хотя этих металлов выплавляется гораздо меньше, чем чугуна и стали.

Металлургам приходится особенно тяжело. Надо придумывать способы получения новых и совершенствовать производство старых, традиционных цветных металлов. И там и здесь свои трудности.

(Возьмите, например, медь.

В обычных медных рудах чистого металла содержится всего 2—5%, поэтому перед плавкой руду обогащают. Полученный концентрат — смесь соединений меди и железа с серой. Это так называемые сульфиды. Но, кроме них, в концентрате много окислов железа. Поэтому если руду расплавить и дать отстояться, она разделится на два жидких слоя. Нижний, содержащий сульфиды меди и железа, называют штейном. Верхний слой — из окислов. Это шлак.

Из плавильной печи штейн заливается в конверторы. Потом включают компрессоры, которые продувают воздух сквозь расплав. Он выжигает серу из сульфидов и переводит железо в шлак. Из конвертора выходит так называемая черновая медь. Ее рафинируют, и только после этого получается «настоящая» медь, из которой делают провода, кабели и т. д. Но это еще не все. Медные руды часто содержат примеси других цветных металлов, например цинка, сульфмды которого в обычных печах не удается полностью выжечь и перевести в шлак. А раз ие весь цинк выведен в шлак, то извлекать из него металл невыгодно. Так м получается, что при переработке уральских руд выплавляется медь, а не менее ценный цинк выбрасывается. А нельзя ли этого избежать?

Среди республик Советского Союза Казахстан занимает первое место по производству цветных металлов, поэтому неудивительно, что именно казахские металлурги предложили новый способ плавки — циклонный.

'Установка очень проста, невелика по размерам и экономична. Сравнительно небольшой вертикальный цилиндр — циклон — выложен изнутри толстым

слоем огнеупорного кирпича. В верхнем донышке цилиндра два отверстия. В одно из них шнек подает измельченную подготовленную шихту, а в другое вставлена топливная форсунка. Компрессор начинает гнать сжатый воздух по трубам в циклон. Здесь каналы закручивают поток воздуха, и еот уже в циклоне с огромной скоростью движется воздушный вихрь. Вспыхивает топливо, и воздушный вихрь превращается в огненный. Теперь заработал шнек. Раскаленные газы подхватывают частицы шихты, но недолго они находятся в газовом вихре. Он стремительно отбрасывает их на стенки камеры. Через несколько секунд внутренняя поверхность циклона покрывается слоем раскаленного шлака. Все новые и новые порции руды налипают на эту оболочку. Неподвижные частицы шихты, увязшие в шлаке, с огромной скоростью обдувает газовый вихрь, раскаленный до 1600—1700^аС. Через некоторое время прекращается подача топлива в форсунку: дальше плавка идет за счет тепла, выделяющегося при горении сульфидов железа. Через диафрагму в отстойник непрерывной струей стекает шлак и белый штейн, состоящий только из сульфидов меди: ведь сульфиды железа сгорают, железо превращается в окислы и переходит в шлак.

Так удалось не только упростить процесс, но и сэкономить топливо, которое раньше тратилось и на обжиг и нв плавку. Все это хорошо, но ведь мы говорили о плавке медных руд, содержащих цинк. Что происходит с цинковыми соединениями при циклонной плавке?

Оказывается, при температуре 1600—1700°С цинковые соединения испаряются. Га1зы, выходящие из печи, содержат около 85% цинка, который находился в руде. Поэтому их тщательно очищают от соединений, из которых потом получают цинк. Но даже этим не исчерпываются все достоинства новой плавки. Ведь при выгорании сульфидов в циклоне образуется сернистый газ. Из него здесь же можно организовать получение ценнейшего химического сырья — серной кислоты.

Богатые возможности новой плавки быстро оценили металлурги нашей страны. Они нашли совершенно новые применения циклонной печи. Уже изучается вопрос об ее использовании для обогащения сурьмяных руд Кедам-джайского месторождения а Киргизии. В руде этого месторождения содержится очень мало сурьмы. Обогащение ее обычными методами приводит к тому, что около половины сурьмы выбрасывается в отвалы.

А нельзя ли применить здесь циклонную печь?

Конечно, можно. Она будет работать, квк и раньше, но основной ее продукцией будут газы, содержащие окислы сурьмы. Образующийся три работе печи шлак предполагают тут же на месте использовать для производства минеральной ваты.

В Киргизии же нашли и другое интересное применение циклонной печи: в ней предполагают производить плавку базальтов для каменного литья.

Несомненно, что скоро циклонная плавка найдет новые применения в самых различных отраслях народного хозяйства.

36