Литература -->  Доменное производство металла 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 [ 33 ] 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155

при перевозке их в рогожах по жел. дор.; для упаковки и сохранения винограда (еловые и пихтовые опилки). Опыты показали, что в последнем случае Д. о. имеют преимущество даже перед пробковой крошкой благодаря большей гигроскопичности и дешевизне. Они д. б. тщательно просеяны на среднюю зернистость и высушены до 4- 6% влажности. На 32 кг винограда идет ок. 15 кг опилок. Опилки служат также хорошим упаковочным материалом для бутылок с жидкостями, в целях предохранения их от боя или мороза. Кроме того, можно отметить применение Д. о. для поглощения жидкостей в санитарных целях-на общественных базарах, бойнях, в уборных, при чистке паркетов и полов-и как топливо при копчении мяса (гл. обр, опилки твердых лиственных пород).

Заслуживает упоминания употребление Д. о. в качестве кормового средства для скота. С этою целью хвойные опилки обрабатывают горячей серной или соляной кислотой под давлением 8 aim, в результате чего часть древесины переходит в целлюлозу, осахаривается и растворяется. Жидкость, полученную в результате варки, вместе с остатками опилок нейтрализуют известью и выпаривают. Полученный продукт, измельченный, темнокоричневого цвета, с легким сладким запахом и вкусом, напоминающим сырую древесину, имеет довольно низкую питательность, и животные едят его неохотно и только в смеси с зерном. Усвояемость древесного корма Va-/з Дчи, но норма дачи этого корма не может превышать 2 кг в день. В настоящее время этот продукт экономической ценности не имеет.

Утилизация опилок в химич, промышленности. Сухая перегонка опилок в чистом виде хотя й вполне возможна, но экономически мало выгодна, т. к, опилки отличаются большой объемностью и требуют громоздкой аппаратуры. Лучший эффект дает смесь опилок со стружкой или дробленой щепой в отношении 45% опилок и 55% щепы и стружки. Известны вполне рентабельные установки в С. Ш. А. но патенту Стаффорда и в Швеции газогенераторные установки Акц. об-ва Юхсне-Вохсне на берегу Ботнического залива.Рентабельность подобных установок занисит от масштаба производства, т. к. требует больших капитальных затрат. Экстрагирование хвойных опилок бензином, щелочами (русские патенты проф. Лотова и Курсанова, проф, Же-ребова и ряд иностранных патентов) с успехом применяется в скипидарно-канифольн, производстве. Экстрагирование опилок каштана, дуба, сумаха, мимозы также вполне рентабельно для получения концентриров. дубильных экстрактов (Дюшен и Нуайе).

Проблема получения сахара из онилок технически была разрешена методами Гег-лунда,Рейнау, Вер гнуса, Вильштеттера и др. При этом получается продукт желто-белого цвета, содержащий: 89% сахара, 1% соляной кислоты, 7% воды и 2% солей. Осахаривание опилок в диффузорах по способу Рейнау считается наиболее простым и дающим наибольшие выходы: 60% от веса опилок(при теоретически возможном в 68%).

Однако, трудность дальнейшей очистки и дороговизна продукта по сравнению с свекловичным сахаром делают это производство мало рентабельным. Выработка щавелевой к-ты из опилок существовала до последнего времени, но с изобретением более экономич. синтетич, способа ее получения это производство совершенно упало. Существуют также патенты по добыванию из опилок красящих веществ группы солей сероводородной к-ты, но распространению их мешает производство более дешевых красящих веществ анилинового ряда. Опилки употребляют также при изготовлении искусственных абра-зионньгх материалов: влалиые опилки смешивают с составом из кокса, песка и соли, и смесь закладывается в электрическ. печь для сплавки состава. Опилки делают сплав пористым и тем предотвращают возможность взрывов. При обработке Д. о. NaOH, Са(0Н)2, сернистой к-той и т. п. получается своеобразный распад древесины на отдельные волокна, получившие на герм, рынке название гемицеллюлозы. Из 100 кг древесины получается ок. 70-80 кг гемицеллюлозы, т. е. почти в два раза больше, чем целлюлозы. Промыш.пенного значения этот процесс еще не получил за отсутствием дешевой и портативной аппаратуры. Гемицел-люлоза хотя и ниже по качеству, чем просто целлюлоза, по вполне пригодна для производства низших сортов бумаги и разного рода пластических масс.

В последнее время опилки, наравне со стружками, служат сырьем для получения пластич. масс. Наиболее интересным патентом является патент Уильяма Мезона, применяемый на з-де Mason Fiber С (С. Ш. А.), пущенном в ход в сентябре 1926 г. Сущность процесса заключается в том, что опилки в сыром виде закладываются в особые аппараты, т. н. пушки, емкостью 5,7 м, где и подвергаются действию свежего пара давлением 13 atm в течение 10-15 ск. Размягченное действием пара волокно опилок подвергается затем действию пара под давлением в 70 aim в течение 3-5 ск. Затем ги-дравлич. клапан пушки быстро открывается в особый сепаратор, и опилки, б.яагодаря резкому понижению давления и t°, подвергаются действию внутреннего взрыва и с огромной силой и скоростью выбрасываются в сепаратор в сильно размельчен, состоянии (мацерация фибрилл). Из сепаратора, по уда.тении пара, мелковолокнистая древесная масса поступает в резервуары, где остывает до определенной t°, после чего смешивается с водой. Благодаря сильному измельчению масса становится пластичной и легко принимает желаемый вид формованием и прессованием. Указанный з-д в первых! же год своего существования выпустил около 250 тыс. искусственных досок, нашедших самое разнообразное применение в строительном дсте и в столярном производстве. Изготовление изделий из подобной пластичной массы совершенно изменило взгляд на Д. о., и их начинают считать не отбросами, а весьма ценным сырьем. Этому производству предстоит большое будущее, т. к., согласно подсчетам, изготовление деревянных изделий из древесины путем распилов-



ки ее и последующей механ. обработки, сопряженное с большими потерями сырья (до 60-75% древесины), требует энергии и времени на 300-800% больше, чем изготовление тех же предметов литьем и прессованием из пластической массы при 100%-ном использовании древесины. О применении Д. о. см. Дерево искусственное, Древесно-цемент-пые массы и Линолеум.

Разновидностью опилок является древесная мука.

Лит.: Sawdust and Wood Flour. Report of the National Commitee on Wood Utilisation in the U.S. A., Wsh., 1927; Chemical a. Metallurgical Engineering*, N. Y., 1927. M. Квятновсиий.

ДРЕВЕСНЫЙ СПИРТ, см. Метиловый алкоголь .

ДРЕВЕСНЫЙ УГОЛЬ, продукт, получаемый из древесины путем ее нагревания до высоких t° (350-600°) без доступа или при незначительном доступе воздуха. Чем больше доступ воздуха при углелокении, тем ниже выход угля из древесины, тем рыхлее и легче самый уголь (см. Дерево, сухая перегонка). Настоящий черный Д. у., вполне пригодный для употребления, получается при t° 350° и выше. Содержание углерода в Д. у. зависит не от породы дерева, а ищслючитель-но от темп-ры переугливания. Влияние температуры на раз-лонеение древесины и химический состав получающегося угля представлены в табл. 1, по новейшим данным В. А. Коробкина.

ба, t° я скорости обжига, составляя в среднем для угля из печей Шварца Нижне-Та-гильского округа на Урале: елового 0,235, соснового 0,267, осинового 0,289 и березового 0,365 с колебаниями до 50%. Истинный уд. в., определенный на мелкой столченном угле, дает для тех же углей величины ок. 1,3-1,4. Вычирленная пористость угля составила 70-80%. В табл. 2 приведены соотношения меяеду содеряеанием углерода, пористостью и уд. весом угля из разных пород леса. При прямом соприкосновении с водой уголь впитывает ее от 200 до 300%, считая по весу высушенного ири 105° угля. Вес лежалого угля из печей Шварцч составляет в среднем: елового 120 кг, соснового 140 кг, осинового 150 кг на один складочный м. Механич. прочность угля (из печей Шварца) на сжатие приблизительно в четыре раза

Табл. 2.-с о п о с т а в п е н и е данных о составе, пористости и уд. в. для угля из разных пород леса.

Химический

состав

Название угля

Углерод

о а

(В а

pj Ч о ГО

о >> К

Березовый кучной.....

Березовый печной.....

Сосновый печной .....

Еловый печной......

5,63 7,37 8,86 12,18

83,22 78,02 73,41 64,37

88,85 85,.39 82,27 76,55

16,10 21,07 25,62 34,80

0,68 0,50 0,97 0,83

72,8 80,6 84,7

0,438 0,370 0,230 0,190

Табл.

1.-Влияние С состав

обугливания угля.

Химич. состав орга-

нич. части в %

Температура

к исло-

Примечания

угле-

водо-

род с

азотом (0,1%)

Высушенная древесина

54,5

60,5

34,5

Бурый уголь

Черный уголь печной

16,5

94,5

Черный уголь костровый

95,5

97,3

1000

97,6

1 135

98,1

1500

99,7

Отсюда видно, что даже при 1 500° нельзя нацело освободить уголь от газовых составных частей древесины-водорода и кислорода, в обычном же угле их содержание немногим меньше 25%. Из этой таблицы следует, что поднимать t° углежжения выше 600° нерационально, т. к. последующие интервалы в 100° незначительно увеличивают содержание ценного углерода. Объемный уд. в. значительно колеблется в зависимости от спосо-

меньше первоначальной крепости соответственного дерева. Тенлопроизводительность Д. у. вдвое выше теплопроизводительностн древесины, из к-рой он получен, и для хороших сортов превышает 7 ООО Cal. Пироме-трич. эффект сжигания угля тонсе значительно выше дров. В табл. 3 приведены химич. состав и физич. свойства печного угля. На тепловых свойствах Д. у. и на его химич. составе (отсутствие примесей, вредящих качеству продукта, низкое содержание несне-кающейся и не требующей флюса золы) основано употребление угля в доменных печах для выплавки чугуна из железных руд, для вагранок при чугунном литье, для производства цементной стали, для кузнечных горнов при горячей обработке и сварке железа. Лучшим углем для доменной плавки считается сметничный уголь-смесь березового, соснового и елового углей. Хороший Д. у. по внешнему виду отличается блестящим черным цветом, плотностью, издает при падении звенящий звук, горит без пламени и дыма и не пачкает рук.

По способу получения различают: 1) я м-ный Д. у., 2) костровый, или кучной, 3) печной и 4) ретортный, или Казаниый. Эти угли значительно отличаются друг от друга но своим химич., физич. и механич, свойствам.

Ямный способ. В сухом грунте вырывается круглая яма диам. около 2мя глубиной 1,5 м. На дно забрасывают мелкие сухие сучья и зажигают костер. Когда сучья разгорятся, на них наваливают обугливаемый материал и, постепенно подбавляя его, наполняют всю яму горящей древесиной. После этого сверху накидывают дерн и землю, уплотняют покрышку трамбованием и



Табл. 3 .-X имический состав и физические свойства печного елового угля.

Химический состав

Теплотв. способность, Cal

Раздавл. груз, кг/см

зола

0 + N

вдоль волокон

поперек волокон

1,78 1,32 1,69 1,96 2,32

1,13 1,01 0,92 1,17 0,90

68,54 72,66 77,42 81,90 87,20

4,54 4,34 3.98 8,63 3,17

23,98 20,67 16,00 11,34 6,41

5 989

6 370

6 826

7 176 7 715

68,0 64,8 56,4 45,8 57,5

10,0 10,0 9,5 7,5 7

оставляют яму закрытой. Через сутки можно уже выгребать готовый уголь. Сохранившиеся очаги тлеющего угля заливают при выгребе водой. Уголь получается мелкий, рыхлый с низким уд. в. Выходы по весу составляют 10-12%, а по объему 30-35%. Такой уголь употребляется для деревенских кузниц и для домашних надобностей. Кустари-углежоги в южных частях РСФСР употребляют для ямного способа только сучья и вершины деревьев. В Ленинградской области и в Центрально-промышленном районе на углежжение идут дрова, при чем здесь ямный способ видоизменен: дрова укладывают плотными рядами в продолговатую яму, покрывают их ветвями и дерном и уже после этого зажигают через оставленное в покрышке отверстие. Под конец процесса отверстие засыпают, поверхность ямы утрамбовывают и, когда уголь остыл, выгребают его. При этом способе улучшается качество угля и увеличивается выход.

Костровый способ углежжения дает промышленный металлургич. уголь лучших качеств. Тем не менее на Урале костровый уголь в настоящее время выжигается только в размере 5%, тогда как в Швеции, где потребление Д. у. металлургией немногим уступает Уралу, до сих пор еще более двух третей всего угля производится костровым способом. Костры, или кучи, бывают стоячие, с вертикальным положением дров, или лежачие, с горизонтальным расположением. Наиболее распространенными и более совершенными являются стоячие костры. На Урале очень часто встречается тип костра, изображен-



Фиг. 2.

ный в разрезе на фиг. 1. На специально выбранном сухом участке выравнивают ток и в центре его забивают высокий кол. Если место сыровато, то необходимо обрыть место костра канавой, а иод самый костер устроить настил из расколотых дров-мо-стовник а (фиг. 1 и 2), во избежание получения большого количества плохо обугленного копытника. В одну сторону от кола дрова укладывают так, чтобы образовался зажигательный канал б. Дрова для костра берутся сухие, годовалые, длиной в 1 jit. Самый верхний ярус в носит название

чепца, но иногда его не делают, укладывая дрова третьего яруса с большим наклоном к центру костра. По укладке дров поверхность костра покрывают хвойными ветвями и на них укладывают еще земляную покрышку. Вверху слой покрышки тоньше, чем на боках. От состава покрышки зависит успех углежжения и наилучшим - считается суглинистая земля, смешанная с золой и мелким углем, оставшимися от предыдущего углежжения. Глинистая земля растрескивается, а песчаная при высыхании осыпается с боков. Обычно уральский костер вмещает 100-120 дров. Зажигание костра производится через канал б. В первое время из дров обильно выделяется влага, к-рая частично оседает на покрышке (потение костра). Если высыхание дров совершается медленно, то углежог снимает часть земляной покрышки с чепца, а внизу у мостовника пробивает с подветренной стороны отверстия (подвалы, или пороги) для увеличения доступа воздуха. Когда желтый дым сменяется прозрачным, синеватым и вершина костра начинает оседать, процесс углежжения в вершине костра закончен; углежог увеличивает здесь слой покрышки, стремясь прекратить доступ воздуха к готовому углю. Огонь переводят во второй ярус дров, уменьшая здесь слой покрышки или пробивая в ней ряд мелких отверстий. Здесь тоже сначала получается желтый дым, к-рый постепенно синеет, и тогда огонь переводят в нижний ярус, регулируя ход углежжения в последней стадии открыванием или засыпкой подвалов. В первой стадии процесса в разных частях костра могут образоваться взрывчатые смеси газов, и костер стреляет , сбрасывая местами покрышку и выкидывая иногда дрова. При неправильной кладке костра или при недостатке надзора уголь в нек-рых местах выгорает, и получаются провалы. Во всех таких случаях углежог должен тотчас же заполнить свежими дровами образовавшиеся пустоты (кормление костра) и возобновить полностью первоначальный слой покрышки. По окончании обжига засыпают все подвалы, дают куче охладиться, на что требуется 1-2 суток, и приступают к разборке кучи, начиная с ченца. Разборка производится только в сухую погоду, чтобы не испачкать готового угля. Когда уголь окончательно охладится, на грохоте отсеивают мелочь (н а т ь я) и укладывают уголь либо в роголшые кули либо в плетеные из прутьев короба для отвозки на чугунонлавильные з-ды. Короб на Урале служит учетной единицей, вмещая 2 угля. Углежжение продолжается, в зависимости от погоды, 8-10 дней, да еще столько же уходит на устройство кучи, ломку и уборку угля. Всего для костра в 120 требуется до 50 чв-д.

В 3. Европе стоячие костры устраиваются немного иначе (фиг.3).Ток делается на искусственном возвышении с подъемом к центру, при чем мостовник а устраивается при всяком грунте. Зажигате.тьный канал б делают вертикальный из четырех вбитых на нек-ром



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 [ 33 ] 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155