Топливо для кузнечных печей должно удовлетворять следующим основным
требованиям:
1) давать необходимую рабочую температуру в печи в пределах 1200—1350°C;
2) удовлетворять условиям, необходимым для достижения компактности
конструкций печи, высокого коэффициента полезного действия и лучшего
сжигания;
3) гарантировать высокую производительность печи;
4) давать возможность легко регулировать тепловой режим печи с
применением автоматических приборов для регулирования;
5) обеспечивать чистоту и гигиеничность работы печи.
Решающим условием при выборе топлива для нагревательных печей является
стоимость нагрева и наличие местных запасов топлива.
Не все виды топлива удовлетворяют тем требованиям, которые предъявляются
к нему при использовании в кузнечных печах. Лучшим видом топлива для
кузниц может служить тепловое действие электрического тока
(электроэнергия), но это пока самое дорогое топливо. Кроме того, заводы
часто не имеют такого количества электроэнергии, чтобы применять ее для
нагрева металла. Поэтому в кузнечном производстве электроэнергия
применяется еще в небольшом количестве, хотя есть кузнечные цехи, в
которых нагрев металла производится исключительно электроэнергией.
Хорошим топливом для кузнечных печей является мазут, но применение его
для кузнечных печей должно быть ограничено. Мазут является ценнейшим
сырьем для получения многих продуктов. Например, при перегонке мазута
получают соляровое, веретенное, машинное, цилиндровое, парафиновое масла
и автол, а также другие ценные промышленные продукты. Кроме того,
перевозка жидкого топлива из районов месторождений на далекие расстояния
удорожает топливо и загружает транспорт. Поэтому применять жидкое
топливо для кузнечных печей целесообразно лишь, как исключение, в
районах его месторождения. В районах же, отдаленных от этих
месторождений, необходимо переводить печи, работающие на жидком топливе,
на газообразное топливо или на использование местных видов твердого
топлива. Всем требованиям к топливу для кузнечных печей отвечает
газообразное топливо. Для кузнечных печей рекомендуется применять
газогенераторный газ из каменных углей и торфа. В местах, где есть
естественный газ, этот газ — прекрасное топливо для кузниц. Для
получения необходимой температуры нагрева металла и создания условий для
упрощения конструкций печей, газ должен иметь калорийность не ниже
1400—1500 ккал/м3.
Из твердых видов топлива в кузнечных печах применяется преимущественно
каменный уголь и антрацит. Основными недостатками твердого топлива
являются следующие:
1. При сжигании твердого топлива трудно обеспечить равномерную и
постоянную температуру в рабочем пространстве печи.
2. Для полного сжигания твердого топлива воздух в топку необходимо
вводить с большим избытком. Это создает окислительную атмосферу в печи,
увеличивает потери металла на окалину и потери тепла с отходящими
продуктами горения.
3. Для сжигания топлива необходимо иметь специальные топки, что
усложняет конструкцию печи и вызывает увеличение штата рабочих для ее
обслуживания (кочегаров, зольников и т. д.).
4. Доставка и сосредоточение в цехе больших масс твердого топлива и
шлаков увеличивает численность обслуживающего персонала и приводит к
загрязнению территории цеха.
5. При отоплении печей твердым топливом нельзя автоматически
регулировать тепловой режим печи.
Однако несмотря на все эти недостатки, присущие твердому топливу, оно
используется для отопления кузнечных печей и в больших количествах.
Основными видами твердого топлива, используемого кузнечными горнами,
являются древесный уголь, кокс, каменный уголь и, в отдельных случаях,
газ и мазут.
Топливо, сжигаемое в горнах, должно содержать как можно меньше серы, так
как нагреваемый металл, соприкасаясь с топливом, поглощает серу, а
наличие серы в металле, как уже нам известно, ухудшает его качество.
Лучшее топливо для горнов— древесный уголь. Древесный уголь должен быть
плотным, иметь блестящий излом; кусок хорошего древесного угля при ударе
обычно издает звук, подобный звону. Древесный уголь не содержит серы и
практически не содержит золы, поэтому он широко применяется для нагрева
качественных сталей и его особенно рекомендуется употреблять при
сварочных работах. Единственный недостаток древесного угля — его высокая
стоимость.
Лучшим видом каменного угля для горнов считается спекающийся уголь, так
называемый «орешек», имеющий куски размерами 15—25 мм. Хороший каменный
уголь имеет черный цвет со смолистым блеском; при горении он спекается и
образует сверху твердую корку, а это способствует развитию высокой
температуры в очаге горна. Основной недостаток каменного угля как
топлива для горнов — содержание в нем большого количества золы и серы.
Лучше, чем каменный уголь, для отопления кузнечных горнов — кокс,
который широко применяется; но большой его недостаток—высокая стоимость.