Чаму каменнавугальны кокс выцесніў драўняны вугаль? Карыстаючыся драўняным вуглём, немагчыма было задаволіць патрэбы прамысловасці ў метале. Па-першае, гэта звярнула б зямны шар у безлесную пустыню. Па-другое, драўняны вугаль меў малую трываласць. Для вытворчасці вялікай колькасці металу неабходна было будаваць даменныя печы вялікіх памераў. Чым вышэй даменная печ, тым больш слуп руды, флюсаў, вугалю, тым большая нагрузка прыпадае на вугаль. Не вытрымліваючы нагрузкі, вугаль крышыцца. Якая ўтварылася пры гэтым вугальная пыл набіваецца паміж кавалкамі руды. Газы не могуць пераадолець супраціў слупа шыхты, плаўленне запавольваецца, а то і спыняецца цалкам. Далікатнасць, недастатковая трываласць драўнянага вугалю не дазваляла будаваць вялікія домны. Для гэтага неабходны быў больш трывалы каменнавугальны кокс. Усё гэта не значыць, натуральна, што непазбежная перамога каменнавугальнага коксу апынулася просты і лёгкай. Шлях коксу ў домны апынуўся даўжынёй амаль у дзвесце гадоў. І каменны вугаль і кокс, які атрымліваецца з яго, ўтрымліваюць нямала прымешак, якіх няма ў драўняным вугле. Так, у драўняным вугле няма серы, а ў каменных вуглях яе нямала. Нават у малосернистых вуглях, якія здабываюцца ў Кузбасе, змяшчаецца палова адсотка серы. У вуглях Данбаса яе ў тры разы больш, а з шахтаў Кизеловского басейна ў Пермскай вобласці здабываюць вугаль, у якім тры-чатыры адсотка серы. Сера з коксе трапляе на метал. Чым больш серы ў сталі, тым горш яна працуе пры высокіх тэмпературах. Менавіта прымешкі серы робяць метал ломкім пры награванні. Стандарты ўстанаўліваюць вельмі жорсткія нормы ўтрымання серы ў сталі і абмяжоўваюць прымяненне сталі, у якой шмат серы. Звычайная вугляродзістай сталь змяшчае не больш 0,055 адсотка серы. Хімічны агрэгат з такой сталі можа працаваць пры цісках не больш за 10 атмасфер і пры тэмпературах да 350 С. Але варта абмежаваць верхні мяжа ўтрымання серы-да 0,04 адсотка і працоўны ціск можна павялічыць да 60 атмасфер, а працаваць такі апарат можа ўжо пры тэмпературах да 450 С. Вядома, серу з коксу можна звязаць у дзындры. Але гэта азначае, што ў домну трэба падаць дадатковую колькасць флюс. А каб іх нагрэць, расплавіць дзындра, трэба падаваць дадатковыя тоны коксу, пры гэтым памяншаецца прадукцыйнасць даменнай печы. У драўняным вугле амаль няма попелу - усяго дзесятыя долі адсотка. А ў каменным вугалі і тым больш у коксе попелу ўтрымліваюцца адзінкі, дзясяткі адсоткаў. 8 - 12 працэнтаў попелу змяшчаецца ў сярэднім у металургічным коксе. Попел з'яўляецца баластам. Каб прыбраць попел з домны, яе звяртаюць у топкія дзындра. А для гэтага ў даменную печ трэба дадаваць дадаткова флюсы, вапна, трэба расходаваць больш цяпла на плаўленне дзындры. Што ж такое кокс? Давайце параўнаем каменны вугаль і прыгатаваны з яго кокс. Вугаль - рэчыва чорнага колеру. У ім прыкметныя бліскучыя і матавыя праслойкі. Кокс - шэра-сталёвага колеру, шчыльны, аплаўлены, нашмат трывалей вугалю. Вугаль гарыць коптящим полымем, а кокс дае ружавата-блакітнае полымя без слядоў сажы. Адрозніваюцца яны па хімічным складзе. Кокс - дакладней яго гаручая маса - амаль чысты вуглярод. У вугле жа змяшчаецца шмат вадароду і кіслароду. Атрымліваюць кокс шляхам гартавання каменнага вугалю без доступу паветра. Пры гэтым рэчыва раскладаецца вугалю, вылучаюцца газападобныя прадукты распаду. Кокс з каменнага вугалю атрымліваюць гэтак жа, як драўняны вугаль з дроў. Істотная розніца толькі ў колькасці атрымліваецца коксу. Усяго адна дзесятая частка драўніны звярталася ў драўняны вугаль, астатняе міналася, сгорало. А з тысячы кілаграмаў каменнага вугалю сёння мы атрымліваем 750 - 790 кілаграмаў коксу. Як паліва вугаль вядомы чалавецтву больш за 25 стагоддзяў, а поделочный камень (гагат), той жа вугаль па паходжанні, вядомы нашмат раней. У Еўропе здабыча вугалю для паліва вялася ўжо рымлянамі на тэрыторыі Брытаніі. Маюцца звесткі, што больш двух тысяч гадоў таму ў Кітаі, у правінцыі Юньнань, выраблялі кокс. Пісьмовыя крыніцы паказваюць на падземную здабычу вугалю ў 12 стагоддзі на тэрыторыі Бельгіі і тагачаснай Маравіі. З 13 стагоддзя ў Еўропе вядомыя выпадкі прымянення каменнага вугалю ў кавальскіх горных. Гэтыя гатункі вугалю і у цяперашні час у Заходняй Еўропе называюць кавальскага. Першыя патэнты па коксованию вуглёў ставяцца да 1590 годзе. У 1619 - 1622 гадах у Англіі былі зафіксаваныя першыя спробы правесці плаўленне руды на каменным вугалі. У тым жа годзе такім чынам спрабавалі прымяніць торф для замены драўнянага вугалю ў даменнай плаўленні. У 1651 годзе ангелец Бук атрымаў адзін з першых патэнтаў на выпрацоўку жалеза з выкарыстаннем каменнага вугалю наўзамен драўнянага. Але жалеза або чыгуну атрымліваліся дрэннага якасці. Дод Додлей у свой кнізе па метале пісаў: "Калі лясы будуць і надалей памяншацца, для нас будзе страчана тое, што складае галоўную сілу і веліч Англіі: яе караблі, яе гандаль, яе матросы, яе рыбалоўства, ваенны флот яе вялікасці, наша наступальная і абарончае зброю". Выкарыстоўваючы каменнавугальны кокс, Дод Додлей атрымаў добры чыгун. Але яму не пашанцавала. Паўсюднага распаўсюджвання яго спосаб не атрымаў, а патэнт быў складзены, верагодна, не зусім зразумела і таму не быў расшыфраваны. Толькі пасля ўдалага прамысловага вопыту Абрагама Дэрбі, які ў 1735 годзе пасля доўгага вывучэння плаўкі чыгуну на каменна-вугальным коксе атрымаў нарэшце-то добры чыгун, з'явіўся многотоннажный спажывец каменнавугальнага коксу. Гэта выдатнае адкрыццё, произведшее сапраўдную рэвалюцыю ў металургіі, адрадзіла ангельскую железоделательную індустрыю і адкрыла шырокія перспектывы перад каменнавугальнай прамысловасцю і металургіяй. Былі закладзены першыя асновы неразрывного саюза гэтых двух гіганцкіх абласцей вытворчасці. Лагічным працягам вынаходкі Додлея і Дэрбі з'явілася прымяненне каменнага вугалю пры перапрацоўцы чыгуну ў ковкое жалеза і сталь, ажыццёўленае Генры Кортам ў яго пудлінгавых печах. Вугальная прамысловасць Англіі (асабліва ў наваколлі Нью-Кастля) становіцца цэнтрам сусветнай здабычы вугалю. Зручны порт, ён хутка становіцца цэнтрам здабычы і гандлю вуглём двух шырокіх графстваў - Нортумберленда і Дергема. "Чорнай Індыяй" называлі гэты край, які прыносіць іх гандлярам і ўладальнікам капалень казачныя багацці, такія ж, якія ангельская арыстакратыя і маладая буржуазія выпампоўвалі з захопленай Індыі. Вугаль вывозіўся не толькі ў розныя раёны Англіі, але і за мяжу. "Неукостильское уголье" палала ў кавальскіх горных на заводах Кранштата, Санкт-Пецярбурга, Сестрарэцка, Петразаводска. У 18 стагоддзі паліўная праблема чорнай металургіі ў Еўропе была дазволеная, кокс пачынаюць ужываць і ў іншых галінах прамысловасці. | |
|
| |
| Праглядаў: 83 | |
| Усяго каментароў: 0 | |