Интенсификация производственных процессов


Кислород изменяет лицо не только металлургического производства, процессов сжигания топлива, он вносит коренные изменения в ряд других химических производств. Некоторые из этих процессов, насчитывающие столетия своего существования, становятся неузнаваемыми, в результате применения кислорода.

Основной процесс сернокислотного производства состоит в сжигании серного колчедана до двуокиси серы и дальнейшем окислении сернистого газа до трехокиси серы. Во всех этих окислительных процессах применяется воздух. Введение в процесс вместе с кислородом балластного азота не только снижает скорость процесса, но и требует больших объемов аппаратуры, вмещающей весь этот ненужный для производства азот.

Требуется устанавливать компрессоры, воздуходувки большой мощности, чтобы транспортировать в производство всю эту излишнюю массу газа. Применение кислорода ускоряет процесс, делает его высокоинтенсивным, снижает объемы аппаратов, а следовательно, уменьшает количество металла на строительство установок, снижает расходы энергии в процессе, уменьшает кубатуру производственных помещений в силу уменьшения размеров аппаратов и увеличения их производительности. То же самое мы наблюдаем в производстве азотной кислоты, в процессах получения фосфорной кислоты, газификации угля в наземных газогенераторах и многих других химических производствах.

Кислород совершает свое дальнейшее шествие в металлургии. Особенно интересно применение кислорода в мартеновском производстве стали. Для создания в сталеплавильных печах необходимой температуры в них вдувается хорошо подогретый воздух. Подогрев воздуха осуществляется в сложных, громоздких и дорогостоящих аппаратах, называемых регенераторами. Кислородное дутье не нуждается в регенераторах, ибо не нуждается в подогреве. Температура в мартеновских печах при кислородном дутье регулируется не подогревом дутья, а простым изменением содержания кислорода в подаваемом в мартен воздухе.

Кислород проникает в цветную металлургию. Кислород интенсифицирует процессы выплавки меди, никеля. Благодаря тому, что с помощью, кислорода можно получить температуру порядка 4000 градусов, он вторгается в область электротермических производств (получение различных сплавов), в которых ранее для получения высоких температур не могли обойтись без затрат дорогостоящей электроэнергии. Он открывает возможность получать карбид кальция в печах типа доменных, а не в электропечах.

При сжигании газообразного ацетилена в кислороде можно получать пламя с температурой 3500 градусов. Этим пламенем легко сваривать железные листы, стальные балки; кислородное пламя настолько горячо, что с его помощью можно легко и быстро разрезать стальные плиты толщиной 10—15 сантиметров.

 

* * *

Для того чтобы узнать, как используются недра воздушного океана, мы побывали и в цехах химических заводов, где в стальных колоннах под давлением сотен атмосфер азот воздуха связывается с водородом, и под землей, где зажигается подземный пожар, и у домны, где с помощью кислорода выплавляется чугун.

Кислород и азот связаны с тысячами процессов, происходящих на земле в живой и мертвой природе, на фабриках и заводах. Только рассматривая эти всеобщие связи и взаимодействия атмосферы с процессами, происходящими на земле, можно глубоко понять и раскрыть великую роль недр воздушного океана в природе и хозяйстве человеческого общества.

Но богатства недр воздуха не исчерпываются азотом и кислородом.