> Военный энциклопедический словарь, страница 35 > Доменная печь

Доменная печь

Доменная печь (фр. haul fourneau; нем. Hohofen; англ, blast furnace). Эта печь служит для выплавки чугуна из железной руды. Хотя артиллерийскому офицеру не поручается самая выплавка чугуна из руд, но ему может быть поручено наблюдение за литьем орудий и снарядов, за переплавкою негодных орудий и тому подобное. Во всех этих случаях доменное производство есть весьма важный металлургический процесс, и самое качество я находится в большой зависимости от правильного хода этого производства. По этому считаем не лишним изложить здесь самый ход доменных работ и теорию процесса при этом происходящого.

Цель доменного производства состоит в выделанин железа из руды и соединении его с углеродом, от че-

менные отверстия называются рабочими и Фурменными сводами. Внутренний корпус (фр. les parois; нем. Кегп-schachl) печи выводятся из огнепостоянных материалов и состоят из шахты, заплечиков и горна. Форма этих трех частей и размеры их весьма изменяются, но в общих чертах устройство печи остается тоже; во всех печах горн выводится из особенного весьма огнеупорного торцового камня, или из однородной огнеупорной массы, так как горн выдерживает самый сильный жар. Заплечики и шахта выводятся из огнепостоянного кирпича (). Между обоими корпусами домны оставляется про межуток, дозволяющий внутреннему корпусу расширяться от действия жара и наполняемый кусками шлаков и другими дурными проводниками тепла, от чего температура печи возвышается. Иио форме шахты доменные печи бывают конические или цилиндрические, по форме горна оне делаются с открытою грудью или с закрытою (блау-оФены). В конических печах шахта (фр: сиве; ием: Schachl, англ: fireroom, tunnel, cone) имеет вид усеченного конуса или коноида съуживающагося к верху и кончающагося там жерлом Или колошником (фр: gueulard;

нем: Gicht; англ: mouth), над которым иногда еще делают цилиндрическую дымовую трубу (Фр: bune; нем: Gicht krauz; англ: chimney). В цилиндрических печах, как показывает самое название, шахта имеет вид цилиндра. Заплечики (Фр: chalages; нем: Rasl; англ: boshes) имеют вид усеченного конуса, обращенного меньщим основанием вниз, и наклонение их стен к горизоиту играет весьма важную роль в устройстве печи. Место соединения заплечиков с шахтою есть этого образуется чугун, плавкость которого дозволяет удобно отливать его в Формы или в борозды, из которых получаются свинки чугуна (Фр. gueuses: вем. Gans), которые потом иереила-вляются для отливки в Формы, или переделываются в железо (смотрите железо). Ио этому, для выилавки чугуна, необходимо: присутствие плавня, который бы освободил железо от веществ соединенных с ним в руде; присутствие углерода, который бы соединился с частицами железа, как только оне выделятся из руды; присутствие воздушного тока, который бы обратил углерод в газообразную жидкость (окись углерода), способную передать углерод железу, и увлек бы с собою летучия части заключающияся в руде; жар, достаточный для того, чтобы произвесть,соединение углерода с железом, чтобы расплавить чугун и шлаки, образовавшиеся от соединения плавки с нелетучими частями руды.

Всякая домениая печь состоит из двух корпусов. Наружный корпус или кожух (фр. la mane, le manteau; нем: Rauhmauer, Rauhschachl; англ: mantle) выложен из простого кирпича и в некоторых местах для прочности стянут чугунными связями. Он уст-роивается на сводах и в .нем сделаны рабочее и фурменное отверсты (Фр. embrasure ou eneorbellemenl du travail ou de la tympe, embr. ou encorb. des machines sou(Tlante; нем. Arbeils-und Blasgewolbe; англ, lymparch working arch, twyer arch), из которых первое служит для производства работ в горну (выпуска металла, выгребания шлаков, встряхивания печи и т. и.); второе для вдувания воздуха и для наблюдения за ходом работы. Для извлечения сырости из печи устраиваются в самой толще кориуса отдушины или душники, и под иечью трубы. Своды, находящиеся в низу печи, сообщены между собою, и своды, в которые выходят рабочее и фур

() На Алексаиилровском заводе в Петрозаводске этои кирпич состоит из смеси иытегорскоии г.иппы с горелым горновым камнем. чение печи, имеющее наибольший диаметр и называется распаром (ар: ventre; нем: Kahlendock; англ: belly); иногда распар имеет вид ската, иногда цилиндра, иногда же это есть круг образованный пересечением двух поверхностей — заплечиков и шахты; в цилиндрических печах очевидно распара нет, или, точнее говоря, диаметры распара и колошника равны. Горн (англ: heerd, crucible) состоит из двух частей: верхняя часть (Фр: ouvrage; нем: Gestell) есть самая важная, так как в вей происходит самый ироцесс плавки, которой материалы только подготовлены в шахте и заплечиках; этой части горна дают преимущественно форму четырех или шестигранной призмы, или усеченной пирамиды с весьма крутыми боками; иногда же, как в новых печах Александровского завода, эта часть имеет круглое сечение. В нижней части горна (фр: creusel; нем: Heerd, Eisenkaslen) скопляются жидкие продукты плавки, металл и шлаки, и в нее вдувается воздух. Для выиуска жидких продуктов плавки в печах с открытою грудью, этой части дают особое устройство. Нереднкцо стену горна составляет каменный порог (Фр: dame; нем: Wall-stein; англ: domslone), который одним боком прилегает к боковой стене горна, с другого же бока остается выпускное отверстие (Фр: регсёе, trou dc la coulee; нем: Slich; англ: bole) около 2-х вершков ширины, для выпуска чугуна или шлаков. В иных печах но редко это отверстие делают в средине самого порога. Ииорог покрывают чугунною доскою, которая служит ему упором и предохраняет его от порчи железными ломами., которыми очищают внутренность печи. На порог набита чугунная наклонная илоскость, по которой вытекают сплавы, когда их накопится слишком много. Передняя стена или грудь печи не доходит до дна горна, но на оиределенной высоте кончается темпель-ным камнем (Фр: tympe; нем: Tiimpel stein; англ: lympstone) поддерживае мым толстою чугунною доскою (Фр. plaque de tympe; нем: Tiimpelblch) и укрепленным спереди такою же доскою; дно горна делается из одного сплошного горнового камня и называется лещадью (фр: sole; нем: Boden; англ: hailom). Промежуток, остающийся между порогом и темпельным камнем, позволяет производись в горну различные работы, как то вытаскиванье густых шлаков, нерасплавленных масс металла, перемешивание металла и тому подобное. Часть горна, остающаяся перед грудью печи, называется передней (фр: avant creusel; нем: Vorheerd). При соединении верхней части горна с нижнею, высекаются между двумя смежными камнями отверстия фурмы (Фр: Тиуёге; нем: Form; англ: tuyere), куда вставляются сопла воздуходувных машин; Фурмы кончаются внутри печи Фурменным глазом (Фр: oeil de tuyere; нем: Formmiindung).

Фурм делается, по величине печи, от одной до пяти; если делают одну фурму, то отверстие ея располагают противу рабочаго; если их две, то оне располагаются в боковых стенах печи; если три, то оставляется свободною только грудь печи и во. всех этих случаях верхняя часть горна имеет квадратное (иногда круговое) сечение. Если устраивают пять Фурм, то верхней части горна дают Форму шестигранной призмы (или цилиндра). Печи с закрытою грудью (BlauotVu, lllase ofttn) употребляются почти в одной Германии и отличаются от описанных тем, что в них грудь печи доходит до лещади и следовательно нет ни порога, ни темпельного камня. Выпуск металла и шлаков производится через выпускное отверстие. Заплечники соединяются с горнам посредством ската. В горных странах доменные печи обыкновенно прислоняются к горе, таким образом, что-

(А)	(В)		(С)	(D)
30 ф.	30	ф.	45	ф. 49 ф.
6 ф.	ви	ф.	6-д	ф. 6 ф.
IV.	3/.	ф.	2%	ф. 2 ф.
И Ф.		ф.	12/,	ф. 13/_а ф.
4Д ф.		ф.	в.	Ф. З^а/з
45	70°		59	52°

бы подвоз руд и плавня к колошнику был удобен. В плоских местностях делается к колошнику особый взъезд.

При описанном общем устройстве, как уже сказано, доменные печи имеют весьма различные размеры в своих частях, причем главную причину различия составляют употребляемое топливо и количество добываемого чугуна. При топке древесным углем Печи делаются ниже (обыкновенно менее 40 ф. вышиною уг лещади до колошника), при топке коксом и каменным углем выше и шире (вышина

Вышина печи от лещади до колошника. ₄

Вышина горна.

Ширина горна у лещади

Диаметр распара

Диаметр шахты у колошника.

Наклон заплечиков

Когда доменная печь должна начать действовать, после постройки или переделки ея, то пускают ее в действие постепенно. Сначала, когда порог еще не утвержден, дают печи несколько просохнуть при обыкновенной температуре; потом обжигают печь, то есть разводят слабый огонь под темнельным камнем, исцодоволь увеличивают его, приближая в тоже .время ко внутренности печи; потом наполняют горн головнями и, когда печь прокалилась, задувают ее, что делается но прошествии трех недель, более или менее, от начала топки. Для задувания иечи насыпают угля до половины maxfbi, поджигают его снизу, и, дав ему разгореться, запирают темпельные и Фурменные от-лерстия, оставив в нервом небольшую скважину для прохода воздуха. Потом васыиают шахту до колошника углем вместе со шлаком (на Гороблагодатских заводах полагается на один короб угля, два пуда шлаку) чтобы обмуравить стены. После того начинают засыпать руду и их доходит до 65 ф.). В первых диаметр распара делается в / и в /₇высоты печи, во второй /₄ и Вз- Сообщаем сравнительную таблицу главных размеров четырех доменных печей из которых печь (А) есть старая коническая печь Александровского завода в Петрозаводске и топилась древесным углем, (В) там же устроенная цилиндрическая печь 1844 года для топки углем и дровами, (С) и (D) две английские печи, действующия каменным углем и приводимия Юром (Ures Dictionary of arts, manufactures and mines) как образцовыя. флюс (плавень) (фр. Fondant; немец. Fluss,Zuschlag ;англ. flux) небольшими количествами, не пуская еще в ход, мехов.Засыпки угля без руды называются холостыми колошами; после холостых колош всыпают на Гороблаго-датских заводах на первый короб угля одйН иуд руды; на второй два и так далее до четырнадцати пуд. Пока первая колоша (фр. change; нем. Gicbt) руды опускается, всыпают попере-менно в колошник уголь и руду, очищают горн от золы, и, когда покажется в горну расплавленный металл (нлавиленный товар), то ставят порог и замазывают выпускное отверстие. Только тогда открывают фурму и пускают в ход мехи, вдувая сначала только половинное количество воздуха и усиливая постепенно дутье вместе с количеством засы-f паемой руды. Когда в горну накопилось довольно металла и шлаков, то приступают к первому выпуску металла, который обыкновенно дает белый чугун (смотрите железо, чугун и сталь) в следствие низкой температуры печи. После выпуска очищают горн железными ломами от твердых куеков железа (настылей) и шлаков, которые могли в нем накопиться в следствие не довольно высокой температуры печи,- затем снова замазывают глиной промежуток между порогом и темпельным камнем. По прошествии определенных промежутков времени, засыпают новия колоши руды и угля, и делают выпуск металла и шлаков, освобождая при каждом выпуске горн ломами от твердых масс, которые могли в нем накопиться. Пред выпуском мешают металл в иечи железным ломом (встряхивают печь), чтобы лучше отделить частицы металла от шлаков. Если количество накопляющихся шлаков слишком велико, то дают им течь через порог по наклонной плоскости или перетаскивают их по ней, когда они недовольно жидки, не обнажая однакоже совершенно поверхности металла от шлаков ее покрывающих. При постоянном количестве засыпаемого угля, количество руды возрастает постепенно вместе с температурою печи, пока достигнут того количества, при котором печь, при том же расходе топлива, из наибольшого количества руды даст чугун требуемого качества. При засыпке колош, всыпают в колошник сначала уголь (от 1 до 17а короба) и разравнивают его железными граблями, потом засыпают руду и флюс, причем смешивают разные руды (Gallirung) и прибавляют также плавень, какой окажется нужным но составу руды и по качеству требуемого чугуна. На Гороблагодатских заводах плавень состоит из переходного известняка и полагается по 4 п. Флюса на сыпь руды от 30 до 35 пудов. Засыпь повторяется от 20 до 30 раз в сутки. Правильного хода печи и продуктов требуемого качества достигают иногда только по прошествии нескольких месяцев и стараются поддержат печь в том же положении до тех пор, пока она не потребует переделки, которая делается необходимою всего скорее в горну, где жар всего сильнее, и где стены портятся при очищения горна .от твердых кусков металла и шлаков. Тогда нечь выдувают и все время действия печи, начиная с задувки до выдувки, называется плавильною компаниею, и при хороших печах доходит до не-екольких лет. Выпуск металла производится, смотря по величине печи и по качеству руды, через 17_а часа и более, до 12 часов, причем большей частью при каждом выпуске иолучаются равные количества чугуна. По Юру печь от 50 до 60 ф. вышины дает еженедельно от 60 до 70 т. металла (от 3722 до 4342 и.); нечь от 50 до 55 ф. выщиньг дает около 60 т.; две печи в 45 ф. вышины дают вместе около 100 т. (6203 п.); одна печь в 36 ф. дает от 30 до 40 т. металла (от 1861 до 2481 п.}.—На Гороблагодатских заводах выпуск делается обыкновенно- через каждые 6 часов и ежедневно получают чугуна из каждой печи (вышиною от 46 до 54 ф). около 500 п.

Сущность химического процесса, происходящого в доменной печи,- заключается в следующем: кислород вдуваемого воздуха обращается в углекислоту и в окись углерода под влиянием сильного жара и в присутствии угля находящагося в избытке. В то же время все летучия части руды выделяются от действия жара и улетают, а не летучия части, кроме железа, соединяются с плавнем. Железо таким образом восстановленное отымает углерод от окиси углерода, расплавляется в виде чугуна и опускается в горн; туда же опускаются расплавленные шлаки, происшедшие от соединения нелетучих частей руды с плавнем: шлаки, будучи легче чугуна, всплывают на его поверхность и составляют для металла покров, охраняющий поверхность чугуна от окисляющого действия вдуваемого воздуха. Но в этом процессе важны многие подробности, как то: определение места, в котором происходит та или другая часть процесса; исследование различных продуктов плавки и их последовательных преобразований; влияние этих продуктов на самый ход плавки и т. и. В последнее время теория доменной печи весьма усовершенствована рядом опытов и наблюдений, произведенных Эбельмепом во франции над домнами в Клервале и Одеп-куре, Бунзеном и ИлейФейром в Англии над АлФретонскою печью, Бунзеном в Гессенском курфиршестве над Фекергагенскою домною, Шерером и Лангбергом в Норвегии над Берумскою. Хотя в некоторых частностях наблюдения первого ученого разнятся от наблюдений остальных, по вообще все полученные данные позволяют теперь гораздо основательнее изучать процесс, происходящий в доменной печи. Когда домна находится в действии, то можно в ней наблюдать два движущиеся столба. Один подымается от Фурмы к колошнику, и состоит из газообразных продуктов, у Фурмы из атмосферного воздуха, заключающого водяные пары, у колошника из азота воздуха, из летучих частиц, отделенных рудою, плавнем и топливом и из продуктов горения. Другой столб опускается из колошника в горн и состоит у колошника из твердых веществ: руды, плавня и топлива, в горну из жидких: чугуна и шлакоц. Самый сложный состав газообразного тока в печи, где употребляется древесный уголь, заключает по Эбельмену водяные пары, углекислоту, окись углерода, водород и азот. Другие наблюдатели считают существенною частью летучих продуктов всякой печи болотный газ.

Не все эти газы входят во всех слоях восходящого столба и там, где входят, встречаются в различной пропорции. Следя за током, начиная от Фурмы до колошника, замечаем следующия явления: сначала в массе, состоящей из кислорода, азота и водяных паров, кислород заменяется углекислотою и вода разлагается на ея составные части под влиянием углерода и высокой температуры; немедленно после того кислород и углекислота иереходят в окись углерода, в присутствии угля; таким образом, не достигнув до вершины заилечиков, газообразная масса заключает азот, водород и окись углерода; в шахте углекислота снова проявляется, и количество ея увеличивается до половины высоты шахты, оставаясь после того постоянным; вместе с тем количество окиси углерода уменьшается, а количество водорода возрастает до колошника. Последния явления можпо объяснить тем, что при восстановлении железа остается свободным кислород, образующий, вместе с окисью углерода, углекислоту, на что указывает и уменьшение количества окиси углерода: углекислота может произойти и от углекислых солей, которые большей частью встречаются в руде или в плавне; что касается до водорода, то Эбельмен полагает, что он частью освобождается из топлива, частью происходит от разложения воды, заключающейся в руде и в плавне в виде сырости. В печах, где употребляется каменный уголь, газы восходящого столба образуются одновременно в двух местах печи: несколько ниже колошника, где происходит перегонка угля и образование кокса, и около сопла, где происходит старание кокса. Перегонка угля дает окись углерода, болотный газ, углекислоту, элеородной газ, водород, сернистый водород и аммиак; сожжение кокса дает азот и окись углеросера которого соединяется с железом и Плавнем, и переходит в чугун и в шлаки, так что при колошнике нельзя найти следов сернистой кислоты, или сернистого водорода; весьма небольшое количество серы улетает, может быть, в виде сернистого угле-ррда. — Эбельмен полагает, что в шахте доменной печи уголь теряет свою сырость, освобождает водород и окись углерода; по его мнению между углем и рудою, и между углем и углекислотою не происходит никакого химического действия; его не оказывает ио видимому и водород, происходящий в доменной печи; единственное химическое действие, здесь происходящее, есть восстановление железа, производимое окисью углерода в нижних частях печи. Количество углерода, употребленное, начиная с заплечиков до того места, где последния частицы углекислоты обращаются в окись, составляет 6% всего количества углерода. Из всего кислорода руды ²⁸/зз частей выделяются в шахте действием окиси углерода, остальныя⁸ выделяются действием самого углерода в заплечиках. Самая плавка чугуна и шлаков происходит не выше 0,3 метра над Фурмою. Возстановление руды и отделение углекислоты из руды и плавня происходит в английских доменных печах в пространстве заплечиков; по всей вероятности место плавки чугуна и образование шлаков в фтих печах находится в самом устье горна. Соответствующия части печи, при тоике каменным углем или коксом, доводятся до высшей темиературы, чем при топке древесным углем; у колошника разница температур доходит до 100°. На 100 частей добытого чугуна приходится от 200 до 285 частей употребленного кокса и от 100 до 150 древесного угля, причем чистого углерода приходится в первом случае от 170 до 242 частей, во втором от 90 до 135, то есть почти вдво менее. —

да; к этому присоединяется углекислота, освобождающаяся из руды и плавня; от взаимного действия раскаленного угля и жидких продуктов перегонки—каменноугольного дегтя и воды, образуются новые газообразные продукты, так как нары дегтя и воды, охлажденные действием новых колош руды и угля в колошнике, опускаются в виде капель и, прикасаясь к раскаленному Углю, частью разлагаются на водород и окись углерода, частью на болотныйгаз и уголь, частью восходят снова в виде паров. Над Фурмою, на глубине 34 ф. (в АлФретонской домне) под колошником, собранные газы дали 1,34% синерода, который образуется из синеродистого калия, происходящого, но мнению Плейфейра и Бунзена, прямо из калия, заключающагося в угле и из азота воздуха; это весьма замечательный продукт. Болотный газ получался на глубине всей шахты до 24 ф, и так как он есть продукт перегонки, то надо заключить, что часть каменного угля обращается в кокс ниже 24 ф. под колошником. Наибольшее количество продуктов перегонки получается на глубине 14 ф. под колошником.Пары дегтя замечены на глубине от 14 до 17 ф.; выше эт;иго места они разлагаются, проходя через раскаленный слой угля, как уже было сказано. В печах, действующих каменным углем, не замечается постоянного отношения между углекислотою и окисью углерода, как в печах, действующих древесным углем, так как руда, иироходя 24 ф. от колошника, находится одновременно под восстановляющим действием газов и окисляющим действием паров воды, освобождающихся при перегонке каменного угля. Количество кислорода в 100 частях газов уменьшается с приближением к колошнику. В газах, собранных в 0,24 метра над фурмою, оказался сернистый водород,

Температура газов АлФретонской печи, при самых выгодных условиях, была 1768°Ц.

Тборетические исследования и практические наблюдения привели, как видели выше, к разнообразным результатам, относительно лучшей внутренней Формы доменной печи и удовлетворительнейших размеров частей ея. — Гартмон полагает, что коническая Форма шахты есть лучшая; этой Форме, равно как и коноидальной, со стенами вогнутыми в наружу, приписывают свойство отражения лучистого тсилорода от стен печи, от чего увеличивается жар внутри ея; такую Форму имеет большая часть доменных печей в Европе, и прежние печи па всех наших чугунных заводах устроены были но той же системе. Но этому устройству приписывают иногда следующие недостатки: руда и уголь рассыпаются при понижении, от перехода из узкого пространства в более широкое, и собираясь в заплечиках, образуют свод, прекращающий сообщение горна с шахтою; под этим вводом уголь выгарает и накопляющаяся над сводом невосстановленная руда, прорывая свод, падает в пустой горн, охлаждает его и дает плавке неправильный ход. По этому в 1843 г. устроены на Александровском заводе в Петрозаводске печи с цилиндрическою шахтою и весьма крутыми заплечиками; это устройство найдено лучшим по удобству и прочности новых печей. Для топки дровами употребляются исключительно цилиндрические шахты. — Число фурм зависит от величины производства, но вообще находят, что при двух Фурмах, устроенных в боковых стенах печи, менее портятся темпедь и порог и менее теряется жару, чем при одной Фурме, устроенной в задней стене. — Горну вообще дают сечение квадратное или шестиугольное, но круглые горны, устроенные на Александровском заводе, оказались весьма выгодными. Печи с открытою грудью наиболее употребляются, и это устройство дозволяет очищать горн от кусков железа и тугоплавких шлаков, не выдувая печь; за то печи с закрытою грудью, в тех местах, где шлаки получаются весьма жидкие, имеют неоспоримое преимущество в меньшей потери жару.

Относительно различных сортов топлива, можно заметить, что в печах которые топятся коксом, необходим больший жар, чем в печах, где употребляется древесный уголь, как потому, что кокс не так скоро сга-рает, так и потому, что шлаки, получаемые в первом случае, имеют меньшую степень плавкости, чем во втором; каменный уголь заключает всегда в себе колчеданы и некоторое количество глины, и эти вещества остаются в коксе; но этому обыкновенно, в этом случае, к плавню прибавляют избыток извести, нужньщ для обращения золы кокса в жидкую массу и для перевода в шлак части серы, которая стремится соединиться с чугуном; при этом весьма важно свойство извести, заключающейся в основных кремнекислых солях, образовать в присутствии серы кислородосернистый кальций (oxysulphure de car-bone), свойство, без которого едва ли была бы возможна обработка Железных руд посредством кокса; тем не менее присутствие в шлаке избытка извести делает шлак весьма тугоплавким. При топке коксом и древесным углем гораздо легче сохранить в печи правильный ход, но эти материалы для приготовления своего требуют расходов, которые увеличивают ценность производства: во многих местах введена по этому тонка сырым материялом, причем кокс заменен .каменным углем, а древесный уголь дровами; это делает материал топки значительно дешевле, но вместе с тем, от различной степени его сырости и _% неоднородности состава значительно охлаждает печь — что весьма важно в доменном производстве — и доставляет этому производству неравномерный ход. Предпочитают употребление кокса, дающого наименьшее количество золы, и каменного угля, дающого кокс несиекающийся (смотрите каменный уголь), так какь спекающийся кокс может мишиать проходу газов и дать повод к ам, выбрасывающим из колошника раскаленный уголь и руду. Употребляют также с выгодою кокс в смеси с каменным углем, каменный уголь полуобожженный и иолуобож-Для угля из мягкого леса давление бывает от

— — из смолистого.от

— — из твердого.от

Для легкого кокса..от

Для твердого и тяжелого кокса.. от

Бдупанис нагретого воздуха, употребляемое в последнее время, как в доменных печах, так и в других металлургических производствах,особенно важно при топке сырыми мате-риялами, и доказано, что выгоды от него полученныя; при правильном действии прибора, всегда вознаграждают расходы на прибор для нагре-вания воздуха. — Употребление нагретого воздуха увеличивает температуру печи, ускоряет процесс горения, и концентрирует жар именно в тех местах печи, где происходят важнейшие процессы: восстановление железа, обугливание его, плавка чугуна и шлаков. Опыты показали, что при этом, если количество топлива остается тоже, то ускоряется и увеличивается производство чугуна, хотя пногда изменяется его качество; если - хотим получить чугун того же качества, то, нагревая вдуваемый воздух, можно употреблять меньшее количество топлива, что значительно уменьшает расходы. Воздух нагревают, смотря по обстоятельствам от 50 до 300° Ц. и более. — Для нагревания вдуваемого воздуха, с пользою употребляют возвышенную температуру газов, выженные дрова. Пробовали употреблять в доменных печах тори, но он дает весьма большое количество золы.

Количество и температура воздуха, вдуваемого в доменную печь, зависит преимущественно от качества топлива и от величины производства. Сырой уголь требует несколько сильнейшее дутье, чем сухой; дутье усиливается и в летнее время, в следствие расширения воздуха от жара. Так как давление вдуваемого воздуха измеряется высотою ртути в манометре, то приводим таблицу этих высот для различных сортов угля и кокса.

% до 1 дюйма 1 до 1%

ИЛ ДО 2Л 3 до 8.. от 5 до 7

летающих из колошника печи, так как но ПлеЙФейру и Бунзену, из количества теилоты, освобожденной при доменном процессе, печь поглощает от 16 до 18%; остальное же количество улетает с газами. По этому употребляются различные приспособления, для того, чтобы собрать эти газы и уиотребить их для нагревания воздуха, проходящого через мехи. Температура газов еще увеличивается в следствие горения их при доступе наружного воздуха. Нагрева-ние производится иногда на платформе около колошника, откуда нагретый воздух вгоняется махами в трубы, ведущия его ж фурме. Но это устройство требует большой силы мехов, по большой длине труб, и часто невозможно по недостатку места. Чаще проводят газы колошника к низу печи, где .устроивают меха, так что нагревание воздуха производится у самой Фурмы. Как кажется, лучший и простейший прибор для нагревания воздуха состоит из двух концентрических чугунных труб, из которых внутренняя заключает газы колошника,а наружная вдуваемый воздух. 11о донесению Шевалье, в 1842 г. во франции, из 51 доины, употреблявших минеральное топливо, 39 действовали нагретым воздухом; из 34, в которых употреблялись дрова сырые или полуобожжевые, воздух нагревали в 26; из 384 же, употреблявших древесный уголь, только в 52 введено было нагревание воздуха. Ио видимому чугун, получаемый с нагретым воздухом, мягче, но труднее переделывается в железо. Отливка чугуна, таким образом полученного, в Формы удобна.; относительно прочности металла получены в разных местах различные, взаимно противу-речащие результаты. В Австрии принят для отливки орудий только чугун, добытый при дутье обыкновенным воздухом.

Шлаки (фр. laiticrs; нем. Hohofen-schiacke; англ, slag), получаемые при плавке, имеют весьма важное назначение: они должны покрывать расплавленный чугун и охранять его от окисляющого действия вдуваемого воздуха, который без этого соединялся бы с углеродом чугуна, а в горну пол}чались бы неплавкие куски железа. Иио этому шлаки должны, плавиться при достаточно высокой температуре и в жидком виде сохранять достаточную связь между частицами; слишком легкоплавкие шлаки вытекли бы гораздо скорее чугуна; весьма тугоплавкие подобным же образом нарушили бы правильный ход печи. Кроме того в шлаках должны остаться все твердые продукты плавки, за исключением железа, и плавень должен быть так выбран, чтобы эти продукты, которые находятся в печи в расплавленном виде вместе с железом, не вошли в чугун или не отняли от него часть углерода. При‘ недостаточном жаре кремнекислая закись железа может не разложиться и часть железа руды перейдет в шлак; при употреблении колчеданистых руд, или ири топке минеральным топливом, в шлаке должна остаться и сера, в виде сернистого кальция. — По этому состав шлаков весьма изменяется, смотря но составу руды, плавня, топлива и по температуре печи; обыкновенно шлаки имеют вид стекловатой некристаллической массы. Состав шлаков и вид их может служить и признаком хорошого или дурного хода печи. Темносерому чугуну обыкновенно соответствуют слабо оцвеченные шлаки, светлым сортам чугуна — зеленые, темнозеленые и темносиние шлаки; иногда тонкие осколки их совершенно прозрачны; иногда шлаки как бы эмалыированы и имеют кристаллический вид. Многие шлаки расбухають, если их полить водою, и испускают запах сернистого водорода. Если шлаки долго находятся в печи, или на остывающем, выпущенном из печи чугуне, то они теряют свою стекловатость. Обыкновенно, кроме кремнезема, шлаки заключают преимущественно пзвесть, магнезию, глину, закись марганца и железа, не много кали и натра, также сернистый кальций, редко барит, титановую и ванадиевую кислоты. Большая часть шлаков суть двукремнекис_хлия и трикремнекислия соли. Часто кристаллы, заключенные в стекловидной массе шлака, имеют с этою массою одинакийсостав. Тугоплавкие шлаки часто заключают в себе кусочки чугуна; разбивая и отмывая шлаки, можно выделить из них эти кусочки, которые идут на выделку железа или засыпаются в домну вместе с рудою.

Кроме шлаков служат признаками хорошого хода печи следующия явления. Пламя колошника должно быть ясно, однообразно и не должно давать много дыма; слабое пламя показывает, что вдуваемый воздух не хорошо проникает сквозь слои руды и угля; черное и дымное пламя указывает па избыток руды; неравномерное пламя указывает на неправильный ход печи. Из под темпельного кам-

| чугунные орудия исключительно из отражательных печей, но вопрос этот еще не решен окончательно. В пользу литья из отражательных печей можно сказать следующее : чу гунные орудия, отлития из доменных печей, выходят разнообразны но свойству металла, что видно по излому чугуна. Управление ходом доменной печи представляет гораздр более затруднений, по большому числу обстоятельств, имеющих влияние на этот ход. При литье больших орудий, выпуск металла производится два раза и даже раз в сутки и смешение всех слоев большого количества металла, скопляющагося в горну, весьма затруднительно. В отражательных печах эти затруднения значительно менее, время расплавки бывает от трех до пяти часов; смешение металла удобнее и чугун получается однороднее. В последних печах легче переплавлять прибыли и стария орудия, чем в доменных; в отражательных печах чугун пробуется во второй раз, лучше очищается от примесей, и употребляя отрожательные печи, можно выбирать те сорты чугуна, которые находим выгоднейшими, между тем как в доменных печах самая местность завода определяет употребляемую руду. Наконец выплавка в отражательных печах может быть усилена или уменьшена по мере надобности, между тем как плавиленная компания доменной печи продолжается безостановочно до порчи печи, без чего частое задувание и выдувание домны было бы весьма убыточно (). В пользу литья из доменных печей говорят, что нельзя довести чугун в отражательной печи до той степени жидкости и до такой высокой температуры, какую он получает в домI () Важный авторитет в пользу отражательных печей составляет мнение I Морица Мейера.

ня не должно выходить пламя, или | оно должно быть весьма слабо. Колоши должны опускаться ровно. Фурменное отверстие должно быть свободно, и должно ярко светить, так чтобы с первого взгляда ничего нельзя было в нем различить. Если оно закрывается твердыми массами, то это служит признаком недостаточной плавкости металла, чему можно помочь изменением состава плавня; кроме того надо чаще очищать. Фурменное отверстие; чем оно темнее, тем более избыток руды в печи. Много других мелких признаков хорошого хода можно узнать только на месте, и только соображая все их вместе можно судить о ходе печи. Разстройство в ходе печи может произойти от несоразмерной сыпи руды, от слишком сильного или слабого дутья, от продолжительного дождливого времени, от сырых материалов и т. ии. и выказывается сначала изменением качества получаемого чугуна, и наконец настылями в горну, или же излишним расходом материала и быстрою порчей печи.

На наших Гороблагодатских заводах, во время действия домны, полагается при ней постоянно мастер, подмастерье с двумя работниками у рабочого отверстия и Фурмы, два работника (засыпка и подсыпка) у колошника и два углевозчика. Кроме того два работника вывозят шлак с Фабрики и два работника перевозят и складывают по сортам чугун.

Относительно железных руд, употребляемых в доменном производстве, сортов чугуна при этом получаемых, его переплавки и дальнейшей переделки в железо и сталь (смотрите железо).

Весьма важный вопрос для военного дела представляет литье чугунных орудий из доменных печей, сравнительно с литьем из отражательных. Во всех государствах, кроме России и Швеции, принято лить | нах. Чугун из богатых и тугоплавких руд (как на наших Горо-благодатских заводах) дает орудия, с раковинами и сыпями. Впрочем, может быть, можно отклонить эти неудобства лучшим устройством отражательных иечей, перемешиванием разных сортов чугуна, коксовою набивкою печи и т. □. Главный недостаток литья из отражательных иечей составляет увеличение ценности орудия, в следствие угара металла, траты топлива, расходов на постройку и ремонтирование отражательных печей.

Бунзен и ИлеЙФейр предлагали получать из доменных печей, как попутный продукт, аммиак, в виде нашатыря.

Подробнейшия сведения о доменном производстве можно найти в различных общих и специальных технологических сочинениях; из последних можно указать:

System der Melallurgie, von Karslen 1831—32.

Lehrhuch der EisenhuLlenkunde, von Hartmann, 1833—34.

Traite dc la fabrication du fer, par Valerius, 1841.

The manufacture of iron in all its varions hranches, by Overmann, 1851.

Lehrbuch der Militair-Chemie, von Scberzer, 1846.

Description de la fabrication des bou(hes i feu en fonle de fer, par Huguenin, 1839.

Memoires sur la composition des gaz des hauls fourrieaux, par Ebelmen, в Annales des mines, t. XVI et XXII, и отчет Шевреля об них в Comptes rendu de l’academie, an nee 1842 et 44.

Report of the Brilisch association for the advancement of sciences, 1845, и извлечение из него в нашемъартиллерийском журнале за 1849 г. № 111 и IV.

Курс химической технологии Ильенкова. 1848. Я. 1- Л.