Александр Федоров - Огненный воздух

Огневая зачистка кислородом используется также и для предварительной обработки слитков высококачественной инструментальной стали. Такие слитки, прежде чем поступить в обработку на прокатных станах или ковочных прессах, обычно подвергаются обработке на металлорежущих станках — обдирке. На токарных или строгальных станках с поверхности слитков снимается более или менее толстый слой металла.

Кислород «обдирает» слиток гораздо быстрее станка. Уже начали применяться для этого специальные машины — самоходные тележки с рядами горелок-резаков. Передвигаясь вдоль слитка, такая машина сразу срезает необходимый слой металла по всей его ширине.

Наиболее сложные и интересные многопламенные резаки обдирают огромные стальные заготовки при их обработке на больших прокатных станах — блюмингах. Нагретая добела стальная болванка, прежде чем поступить под вращающиеся валки блюминга, охватывается со всех сторон десятками кислородных струй резаков. В одну минуту они зачищают до 20 погонных метров болванки.

На современных заводах кислородная сварка и резка все чаще заменяет штамповку, отливку и даже механическую обработку металлов на станках. При этом очень быстро получаются изделия высокого качества, а отходы металла незначительны.

На дне морей и рек лежит много металла. Немало больших и малых кораблей было потоплено в годы войны, сотни стальных мостов были взорваны врагом. Они загромождают русла рек и загораживают вход в бухты и заливы.

Еще не успели отгреметь последние выстрелы на полях сражений, как в нашей стране уже началась большая восстановительная работа. Советские люди неутомимо работают над тем, чтобы поднять затонувшие корабли и ввести их в строй, а те из них, которые явно устарели или не могут быть исправлены, переплавить для будущих сооружений. Много труда приходится затратить и для разборки сложных мостовых ферм, упавших в воду. Во всех этих работах на помощь человеку опять приходит чудесный «огненный воздух», разрезающий металлы под водой.

Как же идет под водой этот процесс? Почему вода, способная погасить огромный пожар, оказывается беспомощной перед крохотным факелом пламени кислородного резака?

Каждый знает, что вода и воздух — вещества совершенно различные. Вода в 850 раз плотнее воздуха. Ясно, что струя газов, вытекающая из сопла горелки, встретит в воде огромное сопротивление. Вода проводит тепло в 25 раз лучше, чем воздух. Поэтому нагретый предмет охлаждается в воде значительно быстрее, чем на воздухе. Наконец, вода поглощает тепла в 4 раза больше, чем равное ей по весу количество воздуха. В воде нельзя получить нормальное и устойчивое открытое пламя и нагреть поэтому погруженный в нее металлический предмет — задача нелегкая. Как же ученым удалось ее решить?

Первые горелки для кислородной резки под водой окружались специальной коробкой с отверстиями для удаления продуктов горения и с отодвигающейся крышкой. Коробка с горелкой погружалась в воду и прижималась к разрезаемому металлу. Затем крышка коробки открывалась, и пламя нагревало металл. Чтобы вода не проникала в коробку и не гасила пламя, в нее непрерывно подавался сжатый воздух, надежно защищавший ярко горящий факел от воды.

Вскоре оказалось, что коробка не является необходимой для подводной резки металлов. Появились специальные кислородные резаки, создающие защитный воздушный пузырь вокруг факела пламени и места разреза.

На борту небольшого судна водолазы готовятся к работе. Уже собрана установка для подводной резки, проверена полная герметичность всех шлангов и соединений. Водолаз-резчик, одев свой костюм — скафандр, берет в руки резак и опускается в воду.

Обычно резак зажигается еще до его погружения. Однако его можно зажечь и под водой. Для этого применяют металлический натрий или специальные порошки фосфористых соединений кальция, которые способны гореть в воде. В нужный момент при соприкосновении с водой эти порошки самовоспламеняются и зажигают горелку резака. Чаще для зажигания резака под водой используется вспомогательная газовая горелка, спускаемая в воду уже в зажженном состоянии. Наконец, этой же цели могут служить электрические зажигалки, дающие под водой электрическую искру, достаточную для воспламенения выходящей из резака горючей смеси.

Но вот водолаз подошел к месту работы. Перед ним стальная ферма взорванного моста. Он устанавливает резак на край разрезаемой металлической балки и начинает подогревать металл. Проходит несколько секунд. Возле места разреза появляются небольшие искры. Наступил момент для открытия вентиля режущего кислорода. И вот острая струя «огненного воздуха» устремилась к металлу. Место разреза вспыхивает ярким светом и окружается снопом искр. Медленно и равномерно передвигает водолаз свой режущий инструмент и разделяет на части стальные конструкции моста, перепутанные силой взрыва. Затем они извлекаются на поверхность и идут либо для новой стройки, либо направляются в переплавку. Река освобождается для судоходства.

Так кислород помогает извлекать со дна морей и рек тысячи тонн нужного стране металла.

Одним из наиболее важных материалов, без которых не может обойтись человек, является топливо. Уголь и нефть приводят в движение паровозы и корабли, кокс необходим для выплавки чугуна. Энергия, заключенная в угле, нефти, торфе, превращается на электростанциях в энергию электрического тока, с помощью которого освещаются наши жилища, работают многочисленные станки и механизмы.

Не нужно быть большим специалистом в области энергетики, чтобы понять, что из трех видов топлива: твердого, жидкого и газообразного, последнее является самым удобным для использования. Действительно, твердое топливо нужно подвозить и загружать в печь. При горении оно дает большое количество золы; ее необходимо извлекать из печи и вывозить из котельной. Жидкое горючее обладает большими преимуществами. Нефть можно подводить по трубам и впрыскивать в печь через специальные форсунки. Но жидкое топливо — наиболее дорогой вид горючего. Из нефти можно получить бензин, керосин и другие очень ценные вещества, и переработка нефти приносит больше пользы, чем сжигание ее для отопления. Но обратимся к природному горючему газу. Газ тоже можно передавать по трубам. В печи он горит ровно и сгорает целиком, не оставляя золы, не выделяя дыма и копоти. Газовое пламя очень легко регулировать простым поворотом крана. Горючий газ можно предварительно подогревать отходящими из печи газами. Тогда при горении он даст еще больше тепла.

Все эти преимущества газообразного топлива давно заставили ученых и изобретателей заняться изысканием способов превращения твердого топлива в горючий газ. Их работы увенчались успехом. Ныне газификация каменного угля, дерева, торфа и других видов твердого топлива уже освоена техникой.