Основные проблемы черной металлургии

При ознакомлении учащихся с доменным процессом учитель должен обратить их внимание на некоторые недостатки этого производства.

Чтобы держать температуру печи на необходимом уровне, нужно вдувать в домну большое количество горячего воздуха, из которого используется не больше 20%. Азот, составляющий 80% воздуха, является балластом, на нагревание которого расходуется большое количество теплоты, которое он уносит из печи в атмосферу.

Эти крупные недостатки современных доменных печей выдвигают проблему замены их более совершенными аппаратами. Можно кратко рассказать о схеме устройства и принципе действия электродомны, в которой нагревание производится электрическим током, а уголь расходуется только как восстановитель железа из окисла.

Несмотря на ряд преимуществ электродомны перед обыкновенной (простота конструкций, отсутствие кауперов, больших воздуходувок), все же электродомны не подучили широкого распространения из-за того, что электрическая энергия еще дорога.

На этом примере учащиеся еще раз убеждаются в том, что в решении той или иной научно-технической проблемы весьма важным является экономический эффект.

Большой интерес для химика-металлурга представляет проблема обогащения вдуваемого в домну воздуха кислородом. Смысл этого в общих чертах может быть легко понят учащимися: обогащая воздух кислородом, металлурги обедняют его азотом, что приводит к уменьшению потерь теплоты, открывает возможность получать высокие температуры без предварительного подогревания воздуха в кауперах. Тем самым должна упроститься аппаратура Доменного цеха. К этому надо добавить, что отходящие доменные газы содержат ряд ценных продуктов, которые могут быть использованы для некоторых химических производств. Таким образом, доменный цех включается в химическое комбинированное производство и домна является в одно и то же время и газогенератором, и аппаратом для получения чугуна и шлака. Следует ознакомить учащихся с опытами получения железа прямым восстановлением из руды при сравнительно низких температурах, минуя образование чугуна. Так как учащимся уже известны устройство и принцип действия вращающихся печей, применяемых на цементных заводах, то не нужно много времени, чтобы рассказать о том, как можно применять их для прямого восстановления железа из Пылевидной руды.

Ознакомив, таким образом, учащихся с важнейшими проблемами в области получения чугуна и стали, учитель имеет возможность показать современную металлургию как химическое производство и отметить то огромное положительное влияние, которое оказала химия на эту важнейшую отрасль промышленности.