| Статистика |
|---|
Онлайн всього: 1 Гостей: 1 Користувачів: 0
|
|
Дрова чи вугілля?
Чому кам'яновугільний кокс витіснив деревне вугілля? Користуючись деревним вугіллям, неможливо було задовольнити потреби промисловості в металі. По-перше, це звернуло б земну кулю в безлісну пустелю. По-друге, деревне вугілля мав малу міцність. Для виробництва великої кількості металу необхідно було будувати доменні печі великих розмірів. Чим вище доменна піч, тим більше стовп руди, флюсів, вугілля, тим більше навантаження припадає на вугілля. Не витримуючи навантаження, вугілля кришиться. Що утворилася при цьому, вугільна пил набивається між шматками руди.Гази не можуть подолати опір стовпа шихти, плавка сповільнюється, а то і припиняється повністю. Крихкість, недостатня міцність деревного вугілля не дозволяла споруджувати великі домни. Для цього необхідний був більш міцний кам'яновугільний кокс.
Все це не означає,  звісно, що неминуча перемога кам'яновугільного коксу виявилася простою і легкою. Шлях коксу в домни виявився довжиною майже двісті років.
І кам'яне вугілля, кокс, одержуваний з нього, містять чимало домішок, яких немає в деревному вугіллі.
Так, у деревному вугіллі немає сірки, а в кам'яних вугіллі її чимало. Навіть у малосірчистих вугіллі, що видобувається в Кузбасі, міститься половина відсотка сірки. У вугіллі Донбасу її в три рази більше, а з шахт Кизеловского басейну в Пермській області видобувають вугілля, в якому три-чотири відсотки сірки. Сірка з коксі потрапляє на метал. Чим більше сірки в сталі, тим гірше вона працює при високих температурах. Саме домішки сірки роблять метал ламким при нагріванні.
Стандарти встановлюють дуже жорсткі норми вмісту сірки в сталях і обмежують застосування сталі, в якій багато сірки. Звичайна вуглецева сталь містить не більше 0,055 відсотка сірки. Хімічний агрегат з такої сталі може працювати при тиску не більше 10 атмосфер і при температурах до 350 С. Але варто обмежити верхню межу вмісту сірки до 0,04 відсотка і робочий тиск можна збільшити до 60 атмосфер, а працювати такий апарат може вже при температурах до 450 С.
Звичайно, сірку з коксу можна зв'язати в шлаки. Але це означає, що в домну треба подати додаткову кількість флюсів. А щоб їх нагріти, розплавити шлак, потрібно подавати додаткові тонни коксу, при цьому зменшується продуктивність доменної печі.
У деревному вугіллі майже немає золи - лише десяті частки відсотка. А в кам'яному вугіллі і тим більше в коксі золи містяться одиниці, десятки відсотків. 8 - 12 відсотків золи міститься в середньому в металургійному коксі. Зола є баластом. Щоб видалити золу з домни, її звертають в плавкий шлак. А для цього в доменну піч треба додавати додатково флюси, вапно, треба витрачати більше тепла на плавлення шлаку.
Що ж таке кокс? Давайте порівняємо кам'яне вугілля і приготований з нього кокс. Вугілля - речовина чорного кольору. У ньому помітні блискучі і матові прошарку. Кокс - сіро-сталевого кольору, щільний, оплавлений, набагато міцніше вугілля. Вугілля горить коптящим полум'ям, а кокс дає рожево-блакитне полум'я без слідів кіптяви. Відрізняються вони за хімічним складом. Кокс - точніше його горюча маса - майже чистий вуглець. В ж вугіллі міститься багато водню і кисню. Отримують кокс шляхом прожарювання кам'яного вугілля без доступу повітря. При цьому розкладається речовина вугілля, виділяються газоподібні продукти розпаду.Кокс з вугілля кам'яного отримують так само, як деревне вугілля, дров. Істотна різниця лише в кількості одержуваного коксу.Всього одна десята частина деревини зверталася до деревне вугілля, решта зникала, згорало. А з тисячі кілограмів кам'яного вугілля сьогодні ми отримуємо 750 - 790 кілограмів коксу.
Як паливо вугілля відомий людству більше 25 століть, а виробний камінь (гагат), той же вугілля за походженням, відомий набагато раніше.
У Європі видобуток вугілля для палива велася вже римлянами на території Британії. Є відомості, що більше двох тисяч років тому в Китаї, в провінції Юннань, виробляли кокс.
Письмові джерела вказують на підземну видобуток вугілля в 12 столітті на території Бельгії і тодішньої Моравії. З 13 століття в Європі відомі випадки застосування кам'яного вугілля в ковальських горнах. Ці сорти вугілля і в даний час в Західній Європі називають ковальськими. Перші патенти на коксування вугілля належать до 1590 році. В 1619 - 1622 роках в Англії були зафіксовані перші спроби провести плавку руди на кам'яному вугіллі. У тому ж році таким чином намагалися застосувати торф для заміни деревного вугілля в доменній плавці.
В 1651 році англієць Бук отримав один з перших патентів на вироблення заліза з використанням кам'яного вугілля замість деревного. Але залізо або чавун виходили поганої якості.
Дод Додлей в свій книзі по металу писав: "Якщо ліси будуть і надалі зменшуватися, для нас буде втрачено те, що становить головну силу і велич Англії: її кораблі, її торгівля, її матроси, її рибальство, військовий флот її величності, наше наступальна та оборонна зброя".Використовуючи кам'яновугільний кокс, Дод Додлей отримав хороший чавун. Але йому не пощастило. Повсюдного поширення його спосіб не отримав, а патент був складений, ймовірно, не зовсім зрозуміло і тому не був розшифрований.
Тільки після вдалого промислового досвіду Авраама Дербі, який у 1735 році після тривалого вивчення плавки чавуну на кам'яно-вугільному коксі отримав нарешті-то добрий чавун, з'явився багатотонажна споживач кам'яновугільного коксу.
Це чудове відкриття, произведшее справжню революцію в металургії, відродило англійську железоделательную індустрію і відкрило широкі перспективи перед кам'яновугільною промисловістю і металургією.
Були закладені перші основи нерозривного союзу цих двох гігантських галузей виробництва. Логічним продовженням винаходу Додлея і Дербі стало застосування кам'яного вугілля при переробці чавуну на ковке залізо і сталь, здійснене Генрі Кортом в його пудлінгових печей.
Вугільна промисловість Англії (особливо в околиці Нью-Кастля) стає центром світової видобутку вугілля. Зручний порт, він швидко стає центром видобутку і торгівлі вугіллям двох великих графств - Нортумберленда і Дергема. "Чорної Індією" називали цей край, що приносить їх торговцям і власникам копалень нечувані багатства, такі ж, які англійська аристократія і молода буржуазія викачували з захопленої Індії. Вугілля вивозився не тільки в різні райони Англії, але й за кордон."Неукостильское вугілля" палало в ковальських горнах на заводах Кронштадта, Санкт-Петербурга, Сестрорецка, Петрозаводська.
У 18 столітті паливна проблема чорної металургії в Європі була дозволена, кокс починають застосовувати і в інших галузях промисловості.
|
| Категорія: Чорний хліб металургії | Додав: 26.09.2016
|
| Переглядів: 965
| Рейтинг: 0.0/0 |
|
