СУХАЯ ПЕРЕГОНКА ДЕРЕВА ЛИСТВЕННЫХ И ХВОЙНЫХ ПОРОД
Углежжение Углежжение на Урале
Начало добывания древесного угля с промышленной целью относится к тому периоду глубокой древности, когда человек учился получать металл, выплавляя его из руды с углем; с тех пор развитие углежжения теснейшим образом связано с историей горнозаводского дела. Примитивной формой углежжения является ямный способ, который лет 250 тому назад применялся и у нас на Урале, на что указывают раскопки, произведенные пермским археологом Ново - крещенных в даче стариннейших ныне не действующих заводов ]).
Вероятно, вследствие своих недостатков ямное углежжение было вытеснено более совершенным кучным углежжением, которое господствовало на уральских заводах до начала двадцатого столетия. Лет 25—30 тому назад, вследствие изменения хозяйственных и экономических условий лесного хозяйства, на горнозаводском Урале стало обнаруживаться сильное течение в сторону развития печного углежжения, которое уже в конце прошлого столетия не представляло там чего-либо нового: есть указания, что углевыжигательные печи существовали на Урале еще в XVIII столетии. На Губахе в Кнзелов - ском округе Абамелек-Лазарева нечное углежжение было введено в 1803 г. г), В 50-х годах на Богословских заводах появились печи
') В. Б. Боков. Куренная операция на уральских завозах. Ч. I. 1899 г.
СН-СН - |[ II + Н. COII-fCO-f2Н50 СН СН формальдегид V Фуран - СН-СН || II +С03 + 2Нг0 Сн с * ChS V З-метнлфуран |
-) Там же.
Особой конструкции—изобретения старшего лесничего этих заводов Соколова.
Причиной перехода к печному углежжению, по мнению лесничего В. В. Бокова, были новые отношения заводоуправления к бывшим своим крепостным углежогам, когда заводы после освобождения горнозаводского населения не могли уже пользоваться дешевой принудительной силой и вынуждены были изыскивать способы удешевления стоимости угля. Несмотря на указанную тенденцию переход дять от кучного углежжения к Печному, углевыжигательвые печи, по причйне новизны дела и ради осторожности, строились во второй половине Ю-го столетия в ограниченном количестве. Не маловажным тормозом в деле развития печного углежжения послужило то обстоятельство, что печной уголь по своему качеству оказывался хуже кучного. Вот что по этому поводу пишет главный лесничий Сергиноко - Уфалейских заводов А. П. Пятницкий в своей статье „Улучшенный способ углежжения на Урале" !); „Печи, построенные в Нижнем Уфалее, дают 4 короба из куренной сажени, и уголь обходится дешевле, чем я вычислял. Но, к сожалению, уголь из печей получил очень плохие отметка в доменном производстве: он оказался менее плотным и легче (на 8°/в) кабааного (кучного), держал меньше сыпи и уменьшил выплавки чугуна на короб. Вследствие этого дальнейшая постройка печей приостановлена".
Большое препятствие к переходу на печное угяежженйе представляла также низкая оценка древесины на корню (попонные), благодаря чему заготовка угля в кучах обходилась иногда дешевле печного углежжения.
В 1889 году лесничий А. П. .Пятницкий придумал особую углевыжигательную печь-томилку. В прошлом столетии печн Соколова, неправильно называемые печами Соколовского, и печи Пятницкого начали было распространяться в некоторых казенных и ластиых горнозаводских округах. Так, печи Соколова суще ствовали в довольно большом количестве на Богословским' заводе и на казенных Верхне-и Нижне-Туринских заводах, а иечи Пятни емкого усиленно строились в Сергинско-Уфалейском округе, ко со временем преобладание получили печи видоизмененной системы Шварца, которые в дореволюционное и в настоящее время представляют господствующий и почти единственный тип печи на Урале. Успех печей Шварца объясняется, вероятно, более значительной производительностью их п большей простотой ухода сравнительно с печами Соколова и Пятницкого.
Ч Журнал, Русский Лесопромышленник". ШО г. 30.
По сведениям гр. Б о ко в а на всем Урале было выжжено в 1890 г. 1657 582 казенных короба J) кучного угля и 469 027 коробов печного и в 1891 году—кучного угля—1632160 коробов и печного— 508 807 коробов, таким образом, на долю печного угля приходилось в 1890 г, только 22%, а в 1891 г. 23,7%. Сильнейшее распространение печное углежжение получило за первые 15 лет текущего столетия: в военное время печной способ был господствующим и почти совсем вытеснил кучное углежжение, так как кучной уголь составлял тогда не более 10% всего выжига на Урале.
В это время во всех казенных и частновладельческих округах работало свыше 6000 печей, на которых в годы кульминационного развития металлургической промышленности перЛкигалось до 1200 ООО куб. саж. (до 11640 ООО куб. м) дров и выжигалось около 2 500000 коробов угля (свыше 50000000 п. или 800 000000 «г). Выхода угля по отдельным округам колебались от 2,1 до 3,2 коробов из 1 куб. саж. (9,7 куб. л) дров, при чем наивысшие объемные выхода относятся к северным округам, а наименьшие—к южным.
Печного Кучного о___ Угля угля Всего . 3 883 ООО куб. м 110 ООО куб. м- 3 493 ООО куб. м .3 817 400 „ 191600 „ 4 009 000 „ .4 313 000 я 233 000 „ 4 546 000 |
Гражданская война вызвала сильнейшее сокращение уральского углежжения. По восстановлении нормальных условий промышленной жизни углежжение стало постепенно подниматься и в настоящее, время (1930 г.) достигла и даже превысило довоенный уровень. Приведу цифры, указывающие на развитие уральского углежжения за последние четыре года. Фактический выжиг угля в куб. м по годам составлял:
В 1928/27 т. . „ 1927/28 г. . „ 1928/29 г. .
По смете на 1929/30 г. предполагалось выжечь всего 5 7.33 ООО ■куб. м, но фактический выжиг составит около 5 000000 куб. м.
Всего работающих печей было:
В 1926/27 г. . . .2414 печей
„ 1927/28 г. . . . '2536
„ 1928/29 г. .. . 273S „
„ 1929/30 Г. . . • 2944
Сравнительно незначительная часть углевыжигательных печей на Урале сосредоточивается в виде больших групп по 20—30 и более печей; ати группы представляют так называемое центральное угле-
■) Казенный короб равняется 5,3 куб. арш. (1,0 куй. л).
%xsa перегони Jtpm '
Жжение, которое располагается на берегу сплавной реки и питается сплавными дровами, часто доставляемыми из отдаленных куреней (мест рубок). Большая же часть печей разбросана по горнозаводской даче небольшими группами по 2, 3, 4 печи. Вследствие сильного возрастания во время войны числа углевыжигательиых печей и разбросанности их но куреням уральскими заводоуправлениями остро ощущался недостаток в опытных и толковых углежогах, вместо которых часто приходилось обходиться рабочими, проработавшими лишь короткое время около печей и плохо усвоившими, ход углевыжигательной работы. Крупным недостатком уральского углежжения следует также ■считать отсутствие во многих округах сортаровки дров по породам, по размерам (по толщине) и по сухости—в зависимости от времени рубкр. Дрова разных пород, разных размеров и сухости, попавшие в одну печь, конечно, не могут быть правильно переуглены, следствием чего является неравномерность выжига, плохое качество угля п низкий выход.
Центральное углежжение, отличаясь большим количеством печей, собранных в одном месте, и представляя известные выгоды в смысле надзора, носит в сущности такой же кустарный характер, как и углежжение в куренях, где весь успех дела зависит от умелого и внимательного отношения углежога к своей работе. Поэтому совершенно понятны те попытки перейти к высшим формам углежжения, которые делались на Урале лет 15—20 тому назад. Эти попытки имели своей целью заменить существующее кустарное углежжение массовым, построить пэчи на принципе непрерывного действия.
В 1914—15 годах Симским обществом горных заводов была построена при ст. Аша-Балашевская Самаро-Златоустовской ж. д. двойная непрерывно-действующая углевыжигательная печь шведской системы Аминова, которая, к сожалению, ни в отношении гарантированных изобретателем производительности и выхода, ни в отношения ьсачества угля не оправдала возлагавшихся на нее надежд. Ами - ноская печь, проработав около года, была подвергнута перестройке с нарушением основных принципов ее устройства. К тому же типу непрерывно-действующих печей принадлежит и построенная в гор. -!ла;оусте лнж. К л яч и н ы м углевыжигательная печь его собственной системы. Почь Кляч ив а но своему устройству напоминает печь Грендаля, отличаясь от нее некоторыми конструктивными деталями; она, насколько известно, продолжает работать и теперь.
Переходя к настоящему положению уральского углежжения, следует отметить некоторое распространение в последнее время печей Ф. П. Суханова, названных им „Парадокс". Особенностью этой печк является сжигание газов—продуктов разложения дерева в самой иечк посредством впуска воздуха и повышения, таким образом, температуры обугливания до очень высокой степени, благодаря чему получается Уголь, приближающийся к кучному. Лет 15 тому назад печи Суханова не пользовались никаким вниманием, но в последние годы им удалось завоевать признание некоторых металлургов, и в 19*28 году целый ряд углевыжигательных печей в дачах Екатеринбургского металлургического треста (Гормет) переделан по способу Суханова,
Печальной особенностью уральского углежжения является отсутствие утилизации жидких и газобразных продуктов сухой перегонки дерева, как-то: смолы, скипидара, уксусной кислоты и древесного спирта,—все эти продукты, вследствие неприспособленности печей, Не конденсируются, не собираются и пропадают даром, хотя опыты, произведенные лет 15 тому назад с печами Шварца, и работы по приспособлению этих печей для улавливания уксусной кислоты и древесного спирта дали положительные результаты.
В настоящее время, когда недостаток рродуктов сухой перегонки дерева дает себя чувствовать с особенной остротой, вопрос об утилизации побочных продуктов уральского углежжения приобрел громадное значение и обсуждался в ряде заседаний химического директората ВСНХ и промсецции Госплана, при чем было высказано единодушное мнение о необходимости использовать в этом отношении уральское углежжение.
Теперь попробуем, хотя приблизительно, подсчитать, сколько теряется побочных продуктов углежжения, и возьмем для этой цели 33 бывших поссесионных и частновладельческих предприятий Урала, довольно тщательно обследованных в 1917 году. Общая эксплоати - руемая лесная площадь этих предприятий составляла 5 688 195 деСя - тин, к том числе з 8г>о 346 десятин хвойных насаждений и 1 837 849 дес. лиственных. Допустим, что средни» запас; на десятине хвойных насаждений 30 куб. саж. (291 куб. м) и на десятине лиственных — 20 куб. саж. (194 куй. .«), следовательно, общий запас хвойного леса на воей площади относится к таковому же запасу лиственного леса в круглых числах, как 76 к 24, Средни» годовой расход дров ка углежжение за последнее довоенное и военное время составлял пи всему Уралу около 1 ООО ООО куб. саж. {9 700 000 MjG. .in. Если из этого количества скинуть около 10и/й на кучное углежжение, то на углежжение в печах останется 90О000 куб. саж. (F> 730 ООО куй, .«), в ток Числе 216 ООО куб. саж. (2 0У5 200 куб, Jt) лист венных н «84 000 куб. саж. (6 634 800 куб. м) хвойных пород. Дзя определения количества дре - се«ного спирта и порошка, которое можво лЪбыть из 900000 куб. саж. переуглнваемых дров, возьмем н^шичисельяяе выхода этих продуктов. получаемые нижегородским» кустарями, работающими с дере-
7*
Вянными воздушными холодильниками. У них выходив 1 куб. саж. (9,7 куб. л) смешанных березовых и осиновых дров составляет около 2400 килоградусов (150 пуд. градусов) сырого спирта и около 290 *» (18 пуд.) черного порошка. Приняв за норму при нашем углежжении те же 2400 килоградусов спирта и 130 кг серого высокопроцентного порошка; получим из 216 ООО куб. саж. лиственных пород 618 400 ООО килоградусов (32 4000 ООО пудоградусов) сырого спирта и 27 700 m (1 728 ООО пуд) серого порошка. При трате на ректификацию в 30°/» из 518 400 000 килоградусов сырого спирта получается 3 808 ООО кг (288000 пуд.) хорошего ректифицированного спирта креп. 95°. Считая выход этих продуктов из хвойных пород вдвое меньше, т. е. выход спирта 1200 килоград. и выХод серого порошка 65 кг из 1 куб. саж., находим, что 684.000 куб. саж. хвойных пород дадут 820 800 000 кило - град. (51800000 пудоградусов) сырого спирта, 6048000кг(37&000 пудов) ректифицированного 95-ти градусного спирта, 43 77$ т(2 736 ООО пудов) серого порошка. Таким образом переугливание 900 ООО куб. саж. дров в печах при условии приспособления их для улавливания побочных продуктов моглобы дать 9 856000 кг древесного спиртав 95° (616,000 пуд.) и 71424 000 ж» (4 464 000 пудов) серого порошка. О грандиозности этих цифр можно судить по тому, что С.-А. Соедин. Штаты, которые занимают первое место по развитию сухой перегонки дерева, ежегодно производят около 24 ООО т (1 500 ООО пудов) древесного спирта и около 64 ООО т (4 000 000 пудов) древесного порошка.