Техника - молодёжи 1972-02, страница 35

тора к домне, превысит точку плавления чуг>на, топить эту ненасытную печку коксом станет невыгодно. Кокс будут добавлять к руде в небольшом количестве, используя его как восстановитель железа. Можно пойти еще дальше и вместо кокса подавать восстановительный газ, получив его обработкой дешевого бурого угля атомным теплом.

Сгорающий в горне доменной печи кокс заменит и электроэнергия от АЭС. Но для этого потребуется разработать безопасный и удобный в эксплуатации способ подачи электрического тока в горн печи. По-видимо-му, это будут угольные электроды. И тогда доменная печь превратится в электродоменную с низкой шахтой, так как при такой технологии руда до полного превращения в железо проходит более короткий путь.

Очень заманчиво использовать тепло реактора и для нагрева вдуваемого в домну воздуха. Правда, здесь можно применить и дешевый доменный газ; но с каждым годом, по мере улучшения технологии плавки, он становится все менее калорийным. На вкладке (вверху) представлена схема нагрева дутья с помощью атомной энергии. Горячий гелий нагревает в теплообменнике свинец, а тот, проходя через воздухонагреватель, накаляет воздух до 1300— 1350°С. В этом случае неиспользованный доменный газ направляется к другим потребителям — в прокатные цехи, к нагревательным и термическим печам. Можно сделать иначе: подогревать воздух сначала доменным газом, а окончательный нагрев вести за счет ядерного тепла.

Атомная электроэнергия помогла бы осуществить еще одну заманчивую идею — возвращать в печь выделяющийся на колошнике доменный газ, состоящий из смеси СО+СО2. Перед этим нужно удалить СОг, мешающий нормальному ходу процесса. Как видите, разнообразны пути использования атомной энергии в доменном производстве.

Дальше — сталеплавильные цехи. Что сулит атом сталеварам? Для мартеновских печей необходима очень высокая температура (1500°С), которая находится на пределе возможностей даже высокотемпературных реакторов с гелиевым охлаждением. Но это не беда, поскольку уже сейчас мартены вытесняются могучим соперником — кислородным конвертором. Во всяком случае, атомное тепло станет надежным подспорьем при плавлении металлолома в мартеновской ванне.

Очевидно, сталеплавильные цехи нужно ориентировать в первую очередь на атомное электричество. Может быть, здесь будут работать электроконверторы или мощные электропечи, а вернее всего — непрерыв

но действующие сталеплавильные агрегаты: с одной стороны агрегат заправляется металлом, а с другой — выходит готовое изделие.

Чугун, периодически выпускаемый доменной печью, потечет по электромагнитному желобу в установку из нескольких, расположенных друг за другом конверторов или ванн — в них он превратится в сталь, которая здесь же раскислится и легируется (опытный агрегат такого типа запатентован во Франции — патент № 1576970, кл. С21с от 23/VI 1969 года). Это четыре ванны, через которые движется расплавленный металл. Трехсекционная ванна, непрерывно превращающая струю чугуна в сталь, запатентована в США (патент

№ 3396011, кл. 75-60, 6/VIII 1968 года). Подобная же установка разработана в нашей стране Всесоюзным научно-исследовательским институтом металлургического машиностроения (ВНИИМЕТМАШ) и Центральным институтом черной металлургии (авторское свидетельство JSfc 205049, кл. 18^в, ⁵/вб).

С непрерывного сталеплавильного агрегата огненная река направится в установку непрерывной разливки стали (УНРС). Первыми создателями таких установок по праву считаются советские металлурги Крупнейшая в мире УНРС работает в Липецке (см. «Технику — молодежи» № 4 за 1971 год).

Австрийская фирма «Белер» разработала способ прокатки идущей с УНРС полосы с еще жидкой сердцевиной. Это позволит выдавать огненную ленту металла из кристаллизатора прямо в стан. А сотрудники ВНИИМЕТМАШа под руководством академика А. И. Целикова сконструировали совмещенный агрегат непрерывной разливки и прокатки стали. В его состав входят УНРС радиального типа и планетарный стан. Столь необычное имя стан получил благодаря особенностям своей конструкции: маленькие валки его движутся вокруг общего большого вала, как планеты вокруг Солнца. Эти механические планетки одна за другой набегают на непрерывнолитую заготовку, словно волны на берег. А поскольку «спутников» у центрального вала много, за каждый поворот «светила» полоса значительно утоньшает-ся. Одна или две планетарные клети смогут заменить 12—13 рабочих клетей непрерывного прокатного стана современного типа. Электроэнергию для привода всех механизмов даст АЭС.

Атомный реактор совершенно изменит лицо завода. Вместо эшелонов каменного угля к цехам потянутся трубопроводы с горячим гелием, исчезнет дым тепловых электростанций. Технологи возьмут на вооружение новые способы нагрева и обработ

ки металлов — лазерные, плазменные, электроннолучевые. Вступят в строй электрические колодцы для нагрева слитков (если к тому времени еще будут применяться слитки). Металлурги еще более расширят сортамент продукции. Она будет выпускаться термообработанной, с антикоррозийной защитой. Железнодорожные составы увезут сверкающие всеми цветами радуги рулоны жести, покрытые оловом, хромом, алюминием; стальную ленту, тянутые профили и трубы, окрашенные или отделанные пластмассой.

Тогда-то, в условиях энергетического изобилия, и появится возможность постепенно перейти к бездоменной технологии — прямому получению железа из руд.

Энтузиастами применения атомной энергии в черной металлургии стали ученые ФРГ и Японии, поскольку именно эти страны испытывают дефицит ископаемых видов топлива. Вот как выглядит, например, технологический процесс, разработанный профессором Аахенского университета Вернером Вензелем. Гелий (температура 1200°С и давление 40 атм) поступает из атомного реактора в установку прямого получения железа. Она представляет собой теплообменник, получающий тепло от гелия через металлические стенки. Сюда же загружают порошкообразную руду и уголь. Под действием высокой температуры уголь восстанавливает руду в губчатое железо. Остывший до 800°С гелий идет в газовую турбину, вырабатывающую ток для электропечи. В эту печь загружается губчатое железо, которое переплавляется в сталь. Такая технология позволяет значительно сократить производственный цикл, она подкупает своей простотой и высокой степенью утилизации всех материалов и видов энергии. В самом деле, энергия гелия здесь используется дважды: на восстановление руды и на производство электричества. Хорошо потрудившийся газ, отдав тепло, возвращается в реактор.

Создание атомно-металлургического комбината — дело нелегкое. В Советском Союзе, имеющем богатейшие залежи каменного угля, природного газа и нефти, вопросы внедрения атомной энергии в промышленность не стоят так остро, как в ряде других стран. Однако научно-техниче-ский прогресс имеет свои неумолимые законы. По единодушному мнению энергетиков, в 2000 году мощность АЭС составит половину мощности всех электростанций мира. И если 70-е годы нашего столетия проходят под эгидой автоматики и кибернетики, то грядущие десятилетия ознаменуются «атомизацией» металлургии и всего народного хозяйства.

31