Страница:БСЭ-1 Том 64. Электрофор - Эфедрин (1934).pdf/17

Материал из Викитеки — свободной библиотеки
Эта страница была вычитана

амида и т. п. Мировое производство натрия ок. 5 т. т. В СССР производство может быть поставлено в любом пункте с дешевой электрической энергией, но преимущественно вблизи большого химического комбината (см. Натрий). Из прочих производств важнейшие: получение кальция, бериллия, лития, цериева сплава редких металлов.

Электротермия. Применение электрической энергии для генерации тепла в печах предполагает очень низкую стоимость электрической энергии. Поэтому электротермические производства пользуются гл. обр. энергией гидроэлектрических станций (разнообразные электротермические производства строятся при Днепровской гидроэлектростанции, см.). Печи в противоположность электролитическим ваннам не приходится включать последовательно, т. к. напряжение большой печи выше 100 V во всех электротермических производствах.

Карбид кальция (CaC2). При температуре 1.800—2.000° в электрической печи реагирует смесь извести и угля с образованием карбида по реакции: СаО+ЗС=СаС2+СО. При этом выделяется окись углерода СО, к-рая в больших печах утилизируется для отопления паровых котлов и т. п., сгорая в СО2. В исходных материалах вредны: Al и Mg, уменьшающие текучесть карбида и тем затрудняющие его выпуск из печи; фосфор, дающий ядовитый фосфористый водород в ацетилене, получаемом из карбида; сера, затрудняющая горение ацетилена. В карбидных печах электроды погружены в шихту, ток проходит из электрода в шихту вольтовой дугой и — через карбид, как через сопротивление (печи смешанного типа). Один из электродов заделывается в поду. Сила тока регулируется изменением расстояния между электродами. В простейшей печи могут отсутствовать какие-либо стенки: электроды погружены просто в кучу шихты. Ради удобства или для улавливания газов устраивается кожух, тепловой изоляцией служит слой шихты (рис. 5). Рис. 5Рис. 5 Подовая плита Н служит нулем в трехфазной печи. Решотки i, к-рые могут быть и вертикальными, служат для облегчения выхода газам к отверстиям f. Карбид периодически выпускается внизу, а сверху добавляется шихта. Напряжение в больших печах свыше 100 — до 160 V; кпд до 95% (Миге), расход электрической энергии 3,1—3,8 kWh/кг в хороших печах. Сила тока достигает сотен тысяч А, а нагрузка одной печи — десятков тысяч kW. Мировое производство карбида кальция свыше 1,3 млн. т, из них около половины превращается в кальций-цианамид для целей удобрения; Германия расходует ежегодно ок. 100 т. т карбида для одной автогенной сварки и резки металлов. В Союзе Советских Социалистич. Республик построен недавно завод близ города Горького и работают два небольших завода — в Ленинграде и на Кавказе (см. Карбид кальция, Цианамид).

Карборунд (SiC). При t° ок. 2.000° происходит восстановление кремнезема углем до карбида кремния: SiO2+2C=SiC+CO2. Карборунд получается прямо в кристаллическом состоянии, шихта не плавится и ток проводит плохо. Поэтому применяется печь сопротивления: током накаливается сердечник из кусков кокса. В расположенной вокруг него шихте постепенно происходит образование концентрического слоя SiC. Реакция заканчивается, когда границы слоя расширяются настолько, что теплоты сердечника становится уже недостаточно для дальнейшего расширения зоны реакции. Печь охлаждают, снимают слой непрореагировавшей шихты, карборунд отбирают и сортируют. Печь действует периодически. Напряжение печи по мере образования блока падает с 250—160 V до 100—75 V при соответствующей регулировке ступеней трансформаторов. Расход энергии 8,5—11 kWh на 1 кг. В Советском Союзе небольшое количество карборунда производится периодически на заводе «Пороги» близ Златоуста.

Алунд (электрокорунд, плавленный Al2O3). Сырьем для получения алунда служит боксит (см.). Если он сильно загрязнен Fe2O3 и SiO2, то прибавляется кокс для восстановления этих примесей с образованием ферросилиция; в случае избытка кремнезема добавляются железные стружки. Шихта нагревается вольтовой дугой, горящей между двумя или тремя электродами. Последние понемногу подымают вверх, присыпая шихту; снизу Al2O3 застывает и т. о. образует блок, окруженный по бокам нерасплавленной шихтой. Блок вынимают, дробят и сортируют кристаллы. Расход энергии невелик, т. к. материал только расплавляется: расходуют от 2,1 до 4 kWh на 1 кг. Электрокорунд очень важен для абразионных материалов (см.). Развитие его производства отвечает падению производства карборунда, т. к. получение последнего требует в несколько раз большего расхода энергии, и он обладает худшими абразионными качествами. В СССР, в связи с открытием промышленных месторождений боксита (Тихвинские, Алапаевские), этому производству предстоит широкое развитие.

Глинозем. Существуют электротермические способы получения из бокситов чистого глинозема для электролитического получения алюминия и других целей. Процессы аналогичны предыдущему в отношении удаления Si и Fe. Известные отличия обусловливаются иной целью процесса — получением чистого Al2O3. Например в шихту прибавляется BaCl2 с тем, чтобы образовать алюминат бария, к-рый потом выщелачивается, и барий осаждается содой, а потом из алюмината натрия углекислотой осаждается Al(ОН)3, или в шихту прибавляется пирит, так что часть глинозема переходит в сульфит алюминия, разлагающийся потом водой (Хаглунд).

Электрографит. Электрохимическая промышленность потребляет очень большое количество угольных и графитовых электродов. Для изготовления первых смешиваются антрацит, кокс, пек и смола в горячем состоянии, масса прессуется в желаемой форме и обжигается в газовой печи. Для получения вторых (эчисоновский графит) угольные электроды дополнитель-