Страница:БСЭ-1 Том 23. Доде - Евразия (1931).pdf/68

Эта страница не была вычитана

тепла в печи. Тепло, принесенное дутьем, используется полностью в печи, а потому естественно доменный техник стремится для поднятия температуры повышать нагрев дутья и лишь по достижении предельного нагрева в случае крайней необходимости прибегает к повышению расхода горючего; например при переходе на литейный или зеркальный чугун (с обыкновенного передельного) приходится увеличивать расход горючего на 20% (для первого) и 33% (для второго); специальные чугуны — ферроманган и ферро-силиций — требуют расхода 2, 4—2, 6, а иногда и еще большего, при работе на коксе, несмотря на самый высокий нагрев (не менее 750°). Обыкновенные передельные чугуны получаются с расходом горючего (как кокса, так и древесного угля) 1, 0—0, 9 (в исключительных случаях до 0, 75). Измерения новейшего времени показали, что при работе на коксе температура вблизи глаза фурмы доходит до 1.725—1.750°, у «фокуса горения» (400—500 мм от глаза) она вероятно близка к  — 1.800°’. Шлак при выпуске из горна нагрет до 1.525—1.550°, а чугун — на 50—40° ниже. В древесноугольных печах эти температуры не столь высоки (на 60—70° меньше), потому что, вопервых, древесный'уголь благодаря присущей ему высокой пористости сгорает у самых фурм в СО, не давая сосредоточенного жара, а во-вторых, потому, что он сжигается обычно менее нагретым дутьем, чем кокс.

Вторым важным условием выгодного ведения доменной плавки является рациональное составление шихты, т. е. смеси руд и флюсов, к-рые с золой горючего должны давать шлак надлежащих в смысле трудноплавкости и текучести физических свойств и подходящего для выплавляемого сорта чугуна химического состава, т. е. состава, способствующего восстановлению нужных элементов — Si и Мп — и затрудняющего переход в чугун серы.

Род горючего. Выплавка чугуна на древесном угле сопровождается получением сравнительно легкоплавкого кислого шлака, так как в этом случае нет необходимости бороться с вредным влиянием серы горючего, и нагрев дутья обыкновенно не достигает тех пределов, которые необходимы при работе на сернистом коксе; поэтому в горне не получается такого высокого сосредоточенного жара, как в последнем случае. Совокупность этих условий позволяет легко получать плавкой на древесном угле малокремнистый и малосернистый чугун и затрудняет выплавку кремнистых и высокомарганцевых чугунов, к-рые поэтому должны выплавляться на минеральном горючем (коксе, антраците). Если свойства руды "таковы, что способствуют восстановлению кремния (бедные глинистые железняки), то на коксе нельзя выгодно работать на малокремнистый и чистый в отношении серы чугун, так как он получается в этом случае лишь при холодном ходе, загрязняющем его серой.

^. Использование тепла в доменном процессе. Горячее дутье (t° 500—750°) приносит с собой от 15% до 20% всего нужного для выплавки чугуна тепла;83—78% его дается сжиганием горючего, и остаток (около 2%) является тепловым эффектом шлакообразования* (соединение извести флюса с кремнеземом руды). В сумме на 1 кг чугуна выделяется в печи от 4.500 до 3.200 кал. Первая цифра относится к неблагоприятным условиям работы (бедная руда, дающая много шлака; большое количество кремния и фосфора в чугуне); вторая представляет наилучший результат американской практики — выплавка мартеновского чугуна (малокремнистого) из руды Верхнего озера, дающей мало (ок. 0, 5) шлака. В среднем расход тепла близок к 3.500—3.600 кал. на 1 кг чугуна; около х/2 этого количества (точнее — от 1.700 до 1.950 кал. в крайнем случае) идет на восстановление Fe и его примесей; около х/4 (от 15% до 28%) теряется в газах, покидающих печь, в охлаждающей печь воде и в атмосфере посредством лучеиспускания и конвекции. В лучшем случае значит используется до 85% всего полученного печью тепла; обыкновенно  — 75%, редко  — 72%. — 1кг С дает в доменной печи от 3.600до4.400 кал., т. е. использование тепловой энергии его (8.137 кал.) выражается цифрами от 45% до 55%, но, прибавляя 800 кал., к-рые вносит дутье (на 1 кг С), получаем ок. 4.800. Эта последняя цифра может служить для определения затраты горючего по подсчитанному тепловому эффекту, вызываемому изменением тех или иных условий работы йечи.

Доменная печь. 1. Размеры ипрофильД. п. находятся в зависимости гл. обр. от рода горючего и отчасти от свойств руды. Для древесного угля строят теперь на Урале печи до 20 м высоты, тогда как бблыпая часть работающих на древесном угле печей Швеции и Америки имеет меньшую высоту (16—18 м); высота столба плавильных материалов в печи («полезная высота») достигает 18 м. Для кокса в последнее время строят печи 28—28, 5 м высоты (полезная высота ок. 25 л), при к-рой достигнута производительность до 1.000 m чугуна в сутки, но существуют печи 29 и даже 31 м высотой. Наибольший поперечник рабочего пространства («распар»), определяющий при данной высоте вместимость печи и ее производительность, в большинстве работающих на коксе печей составляет х/4 полной высоты, а в древесноугольных печах — от 2/9 до х/« (последние печи Швеции).

По высоте Н (общей) и распару (D) полезная вместимость печи (V) может быть довольно точно указана формулой V=(0, 50 — — 0, 52) D2H, позволяющей определить D и Н по требуемой вместимости (и производительности) печи или обратно. Соотношение между объемом и производительностью печи, выражаясь в м3 на 1 m суточной выплавки пугуна, находится в зависимости от многих факторов и для разных условий работы меняется в широких пределах — от 3 до 1. Для наших украинских печей при современных условиях на 1 т суточной выплавки мартеновского чугуна нужно иметь 1, 4—1, 5 л8; при улучшении качества кокса (коксование в печах новых конструкций, с камерами из кремнистого кирпича) и устранении из шихты