Александр Федоров - Огненный воздух

Промышленность требует от металлургов не только обычный чугун, идущий для переработки в сталь или для производства литых изделий. Ей нужны и так называемые ферросплавы — чугуны специальных сортов. Они содержат больше кремния, марганца, хрома и других примесей, чем обычный чугун, и идут для выплавки специальных высококачественных сталей.

Получение некоторых ферросплавов в обычной доменной печи — дело крайне трудное. В домне нужно развить исключительно высокую температуру, а это приводит к огромному расходу топлива. Более того, отдельные сорта специальных чугунов (например, весьма важный для металлургии силикомарганец) вовсе не удавалось получить в доменной печи.

Кислород позволяет создать в домне любую практически необходимую температуру. Значит, работая на кислородном дутье, доменная печь будет выплавлять чугуны любых сортов и, кроме того, давать ценные тугоплавкие шлаки. А эти шлаки можно переработать в очень хороший строительный материал — портланд-цемент .

Один из побочных продуктов при работе домны — колошниковый или доменный газ. Он содержит около 30 процентов окиси углерода и поэтому является горючим газом.

Обычный доменный газ применяется для отопления кауперов и паровых котлов. По трубопроводам он направляется также и в сталеплавильные печи, но сжигается в них только в смеси с дорогим и ценным коксовым газом, получающимся при коксовании углей. Этим достигается необходимая для выплавки стали температура. Само собой разумеется, что если азота в дутье доменных печей будет меньше, то и выходящий из домны газ станет более ценным топливом. Поэтому колошниковый газ домны, работающей на кислородном дутье, явится прекрасным топливом для сталеплавильных печей. Он сможет пойти и для производства некоторых ценных химических продуктов. Такой доменный газ высвободит миллионы кубических метров коксового газа, которые целиком смогут быть использованы для получения искусственного жидкого топлива и других продуктов.

Не меньшие выгоды обещает применение кислородного дутья и при выплавке стали. Мартеновская сталеплавильная печь, работающая на кислороде, подобно домне, не потребует подогрева дутья. Самое сложное и дорогое устройство в современных мартеновских печах — громоздкие регенераторы, предназначенные для предварительного подогрева вдуваемого в печь воздуха, — станет ненужным. Кислородное дутье создаст в сталеплавильной печи необходимую температуру.

При кислородном дутье можно будет легко регулировать температуру в мартене: стоит только простым поворотом вентиля увеличить или уменьшить содержание кислорода в дутье.

Регенераторы современных мартеновских печей нагреваются за счет тепла отходящих из печи газов. Таким образом, значительная часть уходящего тепла возвращается в печь вместе с новыми порциями воздуха. Но как же удастся использовать огромное количество тепла, уносимое горячими газами из печи, работающей на кислородном дутье? Ведь регенераторы здесь не нужны.

Оказывается, решение этой задачи также под силу современной технике. Сталеплавильные печи, работающие на кислородном дутье, могут отдавать это тепло котельным установкам для производства пара, а пар всегда нужен любому заводу и для отопления и для приведения в действие ковочных молотов и других механизмов. Энергия пара может быть превращена в электрическую на заводской электростанции.

Подсчитано, что на каждую тонну стали, полученную в печи с кислородным дутьем, будет выработана тонна пара, а это весьма ощутимый вклад в энергетическое хозяйство металлургического завода.

Возможно, что применение кислорода в сталеделательной промышленности приведет к тому, что наши металлургические предприятия примут совершенно новый облик.

«Перспективы применения кислорода в металлургии, — говорит академик И. П. Бардин, — не воздушные замки, а крепости науки, которые надо взять. Но мы знаем, что нет таких крепостей, которых бы не взяла техника, вооруженная передовой наукой».

В этой книге мы могли остановиться лишь на отдельных примерах практического использования кислорода. На самом деле область применения «огненного воздуха» значительно шире.

Одной из важнейших задач техники наших дней является всемерное ускорение технологических процессов. Можно смело сказать, что подавляющее большинство процессов современной техники основано на использовании кислорода. Горение топлива в любой печи, работа двигателя внутреннего сгорания, многочисленные химические процессы немыслимы без кислорода. Во все эти процессы кислород чаще всего входит как составная часть атмосферного воздуха. При искусственном увеличении количества кислорода в воздухе процессы будут протекать гораздо быстрее.