Interested Article - Горячее дутьё

Схема горячего дутья: горячие газы из домны (в разрезе) отводятся в теплообменники- кауперы (на заднем плане), где используются для подогрева воздуха для дутья

Горя́чее дутьё — в металлургическом производстве: подача в промышленный теплотехнический агрегат (печь) подогретого воздуха с целью уменьшения расхода топлива и увеличения производительности печи . Горячее дутьё стало одним из самых важных изобретений промышленной революции , его внедрение позволило в течение короткого времени сократить расход топлива на единицу выплавленной стали втрое .

История

Согласно А. Г. Романенко , подогрев воздуха, вдуваемого в домну , был предложен Седдегером в 1799 году, последующие эксперименты проводил Лейкс в 1812—1822 годах — однако эти исследования не получили поддержки у металлургов-практиков.

11 сентября 1828 года Джеймс Бомон Нилсон получил патент на использование горячего дутья ( британский патент № 5701) и в 1829 году осуществил нагрев дутья на заводе Клайд в Шотландии . Использование в доменной печи нагретого только до 150 °С дутья вместо холодного привело к снижению удельного расхода коксующегося угля , применяемого в доменной плавке , на 36 %. Нилсон подогревал воздух в отдельной внешней печи, где топливом служил более дешёвый каменный уголь . Однако, кованые короба, которые он использовал для подогрева воздуха, быстро прогорели .

К 1831 году температура воздуха была доведена до 300—400 °С (на заводе англ. Calder Ironworks ), что позволило использовать антрацит вместо коксующегося угля в самой домне . Воздух теперь подогревался в чугунных трубах, проходивших внутри отдельной печи.

В 1834 году Вильям Фабер дю Фаур предложил использовать тепло от дожигания отходящих доменных газов. Тогда же английские металлурги впервые попробовали подогревать воздух, используя тепло самой домны . В 1845 году Джеймс П. Бадд создал более практичный способ использования отходящих газов, разместив теплообменник наверху домны .

19 мая 1857 года Э. А. Каупер запатентовал воздухонагреватели ( британский патент № 1404) , также называемые регенераторами или кауперами, для доменного производства, позволяющие сэкономить значительные количества кокса.

Внедрение в России

Впервые в России горячее дутьё было применено в декабре 1834 года на Кончезерском заводе на доменной печи № 1 в течение двух суток. Директор Олонецких заводов Р. А. Армстронг отчитался об отсутствии положительного эффекта. В 1835 году П. Г. Соболевскому и Г. А. Иоссе было поручено провести исследование по применению горячего дутья на Александровском заводе . Был построен воздухонагреватель, опытные плавки велись в течение 2,5 месяцев 1836 года. В начале 1837 года была проведена последняя опытная плавка, дальнейшие исследования нагрева дутья на Олонецких заводах были приостановлены . Первые успешные плавки с применением горячего дутья в вагранках и доменных печах были осуществлены в 1836 году на Выксунском заводе .

В 1870 году по приглашению Российского правительства австрийский металлург П. фон Туннер посетил промышленную выставку в Санкт-Петербурге и осмотрел уральские металлургические заводы . Он отмечал техническую и организационную отсталость металлургии Урала, остатки крепостных устоев и высокую себестоимость продукции. В частности, он обращал внимание на крайне низкую долю уральских доменных печей, работающих на горячем дутье .

Только в 1880-х годах после широкого распространения каменноугольного кокса в качестве топлива для доменных печей на Юге России была освоена промышленная плавка на горячем дутье . На Урале к 1910 году действовали 4 доменных печи на холодном дутье. Только к 1914 году доля уральских печей на горячем дутье достигла 100 % .

См. также

Примечания

Дутьё // Дебитор — Евкалипт. — М. : Советская энциклопедия, 1972. — С. 547—548. — ( Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 8).
Landes, David. S. The Unbound Prometheus: Technological Change and Industrial Development in Western Europe from 1750 to the Present (англ.) . — Cambridge, New York: Press Syndicate of the University of Cambridge, 1969. — P. 92. — ISBN 0-521-09418-6 . (англ.)
Ayres, Robert. . — 1989. — С. 21 . 7 июля 2012 года. . — «см. Fig. 7 и текст над ней». (англ.)
↑ A. G. Romanenko. от 1 августа 2016 на Wayback Machine . // Metallurgist. February 1978, Volume 22, Issue 2. С. 134—136. (англ.) (перевод статьи на русском языке из журнала «Металлург», № 2, с. 44-45, февраль 1978 года)
, p. 347.
Вегман Е. Ф. , Жеребин Б. Н. , Похвиснев А. Н. и др. Металлургия чугуна : Учебник для вузов / под ред. Ю. С. Юсфина . — 3-е издание, переработанное и дополненное. — М. : ИКЦ «Академкнига», 2004. — С. 57. — 774 с. — 2000 экз. — ISBN 5-94628-120-8 .
, p. 109.
, p. 110.
, p. 111.
↑ Карабасов Ю. С. , Черноусов П. И. , Коротченко Н. А. , Голубев О. В . Металлургия и время : Энциклопедия : в 6 т. — М. : Издательский Дом МИСиС , 2013. — . — С. 132—133, 209. — 216 с. — 1000 экз. — ISBN 978-5-87623-668-5 (т. 5).
, p. 86.
↑ Струмилин С. Г. / под ред. И. П. Бардин — М. : Издательство Академии наук СССР , 1954. — Т. 1-й (и единственный). Феодальный период (1500—1860 гг.). — С. 424. — 533 с. — 5000 экз.
Карабасов Ю. С. , Черноусов П. И. , Коротченко Н. А. , Голубев О. В . Металлургия и время : Энциклопедия : в 6 т. — М. : Издательский Дом МИСиС , 2014. — . — С. 92. — 224 с. — 1000 экз. — ISBN 978-5-87623-760-6 (т. 6).
, с. 73—74, 379.
Туннер П. ф. : Составлено на основании данных, полученных при обзоре С.-Петербургской мануфактурной выставки и при посещении главнейших заводов Урала в 1870 году П. фон Туннером / пер. Н. А. Кулибин — СПб. : , 1872. — С. 128. — 246 с.
, с. 172, 499.

Литература

Paul Belford. Hot blast iron smelting in the early 19th century: a re-appraisal. // Historical Metallurgy 46(1) 2012 32-44. (англ.)
Robert B. Gordon. (англ.) . — JHU Press, 2001. — 341 p. — ISBN 978-0-80186-81-60 .
Woodcroft B. (англ.) . — London, 1857. — P. 347.
Алексеев В. В. , Гаврилов Д. В. — М. : Наука , 2008. — 886 с. — 1650 экз. — ISBN 978-5-02-036731-9