Melegfúvás a kohászati gyártásban: fűtött levegő ellátása ipari hőtechnikai egységbe (kemencébe) az üzemanyag-fogyasztás csökkentése és a kemence termelékenységének növelése érdekében [1] . A forrófúvás az ipari forradalom egyik legfontosabb találmánya volt [2] , megvalósítása rövid időre lehetővé tette, hogy az egységnyi olvasztott acélra jutó üzemanyag-fogyasztás háromszorosára csökkenjen [3] .
A. G. Romanenko [4] szerint a nagyolvasztóba fújt levegő felmelegítését Seddeger javasolta 1799-ben, a későbbi kísérleteket Lakes végezte 1812-1822-ben - ezek a vizsgálatok azonban nem kaptak támogatást gyakorló kohászoktól.
1828. szeptember 11-én James Beaumont Nielson szabadalmat kapott a forrófúvás használatára ( 5701 számú brit szabadalom) [5] , és 1829-ben a skóciai Clyde-i üzemben végezte el a robbanás felfűtését [6] . A csak 150 °C-ra felhevített nagyolvasztó használata a nagyolvasztóban történő hidegfúvás helyett a kohós olvasztáshoz használt kokszszén fajlagos felhasználásának 36%-os csökkenését eredményezte. Nilson külön külső kemencében melegítette a levegőt, ahol az olcsóbb szén szolgált tüzelőanyagként . A levegő melegítésére használt kovácsolt csatornák azonban gyorsan kiégtek [7] .
1831-re a levegő hőmérsékletét 300-400 °C-ra emelték (a Calder Ironworks üzemben ), ami lehetővé tette, hogy a kokszszén helyett antracitot használjanak a nagyolvasztóban [4] . A levegőt most öntöttvas csövekben melegítették, amelyek egy külön kemencében futottak.
1834-ben William Faber du Faur javasolta a nagyolvasztó gázok utóégetéséből származó hő felhasználását. Ugyanakkor az angol kohászok először magának a nagyolvasztó hőjének felhasználásával próbálták felmelegíteni a levegőt [8] . 1845-ben James P. Budd egy praktikusabb módszert dolgozott ki a füstgázok felhasználására azáltal, hogy hőcserélőt helyezett el egy nagyolvasztó kemence tetején [9] [10] .
1857. május 19-én E. A. Cowper szabadalmaztatta a légfűtőket ( 1404 számú brit szabadalom) [11] , amelyeket regenerátoroknak vagy cowpereknek is neveznek, nagyolvasztó gyártáshoz, amelyek jelentős mennyiségű kokszot takarítanak meg.
Oroszországban először 1834 decemberében alkalmaztak melegfúvást a Koncezersky-i üzemben az 1. számú nagyolvasztónál két napon keresztül. Az Olonets Plants igazgatója, R. A. Armstrong arról számolt be, hogy nem volt pozitív hatás. 1835-ben P. G. Sobolevsky és G. A. Iossa megbízást kapott, hogy készítsenek tanulmányt a hőfúvás használatáról az Aleksandrovsky-i üzemben . Légfűtőt építettek, 1836-ban 2,5 hónapig kísérleti olvasztást végeztek. 1837 elején végezték el az utolsó kísérleti olvasztást, felfüggesztették az oloneci üzemekben a robbantásos fűtés további vizsgálatait [10] [12] . Az első sikeres olvasztást forró fúvással kupolákban és nagyolvasztókemencékben 1836-ban hajtották végre a Vyksa üzemben [13] .
1870-ben az orosz kormány meghívására P. von Tunner osztrák kohász látogatott el egy szentpétervári ipari kiállításra, és megvizsgálta az uráli kohászati üzemeket [14] . Felhívta a figyelmet az uráli kohászat technikai és szervezeti elmaradottságára, az erődök alapjainak maradványaira és a magas előállítási költségekre. Különösen felhívta a figyelmet a forró fúvással működő uráli nagyolvasztók rendkívül alacsony arányára [15] [12] .
Csak az 1880-as években, miután Dél-Oroszországban széles körben elterjedt a szénkoksz nagyolvasztó kemencék tüzelőanyagaként, elsajátították az ipari melegfúvós olvasztást [10] . Az Urálban 1910-re 4 hideg nagyolvasztó működött. Csak 1914-re érte el a 100%-ot a melegfúvásos uráli kemencék aránya [16] .
| Vaskohászat | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Általános fogalmak Fekete fémek Ötvözet Vas- és Acélművek Kohászati komplexum A vas előállításának és felhasználásának története | ||||||||||||
| Alapfolyamatok _ |
| |||||||||||
| Fő egységek |
| |||||||||||
| Főbb termékek és anyagok |
| |||||||||||
