1. Роль угля в пороховой смеси. Из трех составных частей, необходимых
для изготовления дымного пороха, уголь требует наибольшего внимания
ввиду того, что, смотря по происхождению и способу изготовления, он
придает пороху нужные служебные свойства.
Селитру и серу установленных качеств наша химическая промышленность
всегда может дать, причем это качество’легко проконтролировать
соответствующим аналитическим исследованием, и при малейшем отклонении
от предъявленных к ним требований они могут быть забракованы. Об угле
этого сказать нельзя. Его получение и исследование степени пригодности
для порохового производства представляет большие трудности ввиду того,
что из одного и того же исходного материала, в зависимости от изменений
температуры и времени обжига, может получиться конечный продукт не
совсем одинаковых свойств.
Некоторые сорта порохов, например минный, не
требуют угля, идущего на их приготовление, особенно высокого качества;
военные же и лучшие охотничьи пороха безусловно должны быть изготовлены
на угле наилучшего качества.
Отсюда понятно, почему ни один из пороховых заводов не станет потреблять
для своего производства чужого угля, а готовит его на собственном
угольном заводе при пороховом цехе.
2. Древесина для приготовления угля и ее влияние на его общие
свойства
Уголь для порохов должен быть легко
воспламеняемым, быстро сгорающим, мало гигроскопичным и малозольным.
Кроме того, необходимо, чтобы уголь был однородным по своим свойствам и
обладал достаточно высокой теплотворной способностью.
Первые два свойства в значительной степени зависят от материала, взятого
для обжига. Замечено, например, что уголь из сахара и смол труднее
воспламеняется и медленнее горит, чем уголь, полученный из растительных
веществ с волокнистым строением.
Для пороха применяют обычно уголь, выжженный из древесины.
Наилучший уголь получают из мягких и малоплотных древесных пород: ольхи,
липы, орешника, ивы, тополя и различных кустарниковых пород, например
крушины.
Смолистые породы деревьев нежелательны, так как
смола при обжиге дает нагар, .затрудняющий воспламенение угля.
Трудно воспламеняемый уголь дают также кора и сердцевина деревьев.
Уголь, получаемый из мягких пород, обычно — очень хрупок, с малым
содержанием золы, легко измельчается и смешивается с остальными
составными частями пороха.
Пруст, исследуя скорость горения угля, полученного из разных пород
дерева и стеблей пеньки, выяснил, что наибольшая скорость (8 мм/сек)
будет у угля из пеньки, наименьшая (1,1 мм/сек)—у угля, полученного из
сахара. Аналогичные опыты, проведенные на одном из наших заводов,
показали, что ольховый уголь горит в пределах от 3,3 до 3,7 мм/сек.
Скорость горения крушинного угля определялась в 5,3 мм/сек. Уголь в этих
опытах сжигали в смеси с селитрой из расчета 1 часть угля на 6 частей
селитры.
Древесина состоит из целлюлозы, лигнина и различных примесей (белки,
крахмал, декстрин, сахар, таннин, смолы, эфирные масла, минеральные
соли, вода
Элементарный состав абсолютно сухой древесины в среднем обычно такой:
49,5% углерода, 6,3% водорода, 44,2% кислорода.
Влажность свежесрубленного дерева в среднем 40%, после сушки — от 12 до
20%.
К древесине, употребляемой для получения порохового угля» предъявляются
следующие основные требования.
Она должна быть: 1) получена из древесины молодых деревьев толщиной (на
высоте груди человека) не больше 15—18 см (старые деревья дают уголь
разнообразного качества и свойства); 2) весенней рубки, когда деревья
сочнее, богаты водой и содержат меньше всего солей; последнее условие
необходимо в силу того, что увеличение золы, даваемое наличием солей (в
особенности углекислого калия КаСОз, весьма гигроскопичного),
увеличивает общую гигроскопичность угля, а следовательно, и
гигроскопичность пороха.
После рубки необходимо: 1) немедленно освободить дерево от коры
(ошкурить) и, если нужно оскоблить, 2) распилить на части, 3) расколоть
последние на поленья не толще 40—50 мм, 4) сложить в поленницы и хранить
до отправки на обжиг сначала на открытом воздухе, а затем под навесом в
течение 1—2 лет.
Условия эти необходимо выполнять по следующим соображениям:
1. Если подвергнуть обжигу неокоренную древесину, то получится уголь,
наружные слои которого (продукты обугливания коры) будут существенно
отличаться от внутренних как по составу, так и по свойствам (более
трудная воспламеняемость угля из коры). Кроме того, кора при обжиге
препятствует теплопередаче и выходу газообразных продуктов перегонки из
внутренних слоев обугливаемой древе-
2. При обжиге слишком толстых дров процесс перегонки благодаря плохой
теплопроводности дерева пойдет менее гладко. Уголь получается
недостаточно однородный по своему составу, с большим содержанием
недожженного и пережженного угля. Кроме того, сушка толстых поленьев и
кругляков идет гораздо медленнее, чем тонких, а древесина на обжиг
должна направляться в воздушно-сухом состо-
3. При обжиге сырых невыдержанных дров процесс обугливания трудно
регулировать, так как он идет весьма неравномерно. Поэтому при
применении таких дров трудно получить уголь заданного качества
и, кроме того, значительно увеличится расход топлива на обжиг.
4. При вылеживании древесины на открытом воздухе из нее выветриваются и
вымываются такие нежелательные примеси, как минеральные соли.
Идущая на обжиг древесина должна быть здоровой. Применение подгнивших
дров дает уголь, склонный к самовозгоранию.