Ватержаке́тна піч (, від water — вода і jacket — сорочка, кожух) — промислова піч, стіни якої складені з охолоджуваних водою порожнистих металевих коробок (кесонів); різновид шахтної печі. Характерною особливістю таких печей є те, що шахту печі не футерують вогнетривами, бо залізисті шлаки кольорової металургії легко розчиняють вогнетривкі матеріали. Шахтная печь. // Натомість завдяки охолодженню на внутрішньому боці стінок шахти утворюється корок застиглого шлаку, що зберігає їх від руйнування. Використовуються у кольоровій металургії для виплавлення з руд кольорових металів міді, свинцю, нікелю і олова. Ватержакетна піч. // У 2-й половині 20 століття для охолодження стінок таких печей замість водяного почали використовувати випарне охолодження і шахту виконувати з товстостінних трубок, зварених між собою у блоки.

Історія До 2-ї половини 19 століття виплавка кольорових металів провадилася переважно у відбивних печах. Однак, ще у 1-й половині 19 століття шахтні печі мали певне використання для переплавки сульфідних мідних руд. Наприклад у Ганновері (Німеччина). З середини 19 століття в кількох країнах робилися спроби виплавки міді у шахтних печах, що мали мало успіху, зокрема через погану стійкість вогнетривів. P. Bell, J. McCarthy. The Evolution of Early Copper Smelting Technology in Australia. Journal of Australasian Mining History, Vol. 8, September 2010. pp. 6-10.

Перші ватержакетні печі з'явилися у 2-й половині 19 століття у США. За основу американці взяли німецьку вагранку. Починаючи із середини 1870-х років, у США проводилися експерименти з регулювання температури стінок плавильних печей за допомоги «водяних сорочок» — води, що циркулює у порожнистих залізних стінках печі. Спочатку це були металеві елементи, призначені для захисту найгарячіших зон у печах із цегляною футерівкою, але невдовзі почали виготовляти цілісні печі з чавунного лиття з розміщеною в стінки водяною сорочкою, пізніше, зі збільшенням розмірів печей, їх почали робити зі листів зварного заліза або сталі. До початку 1890-х років конструкція високої прямокутної суцільнометалевої печі з водяною сорочкою набула досконалого вигляду, і протягом наступних двох десятиліть світ звертався до досвіду Америки по передові технології виплавки міді у шахтних ватержакетних печах. У 1895 році у США 90 % всіх шахтних печей для виплавки міді були ватержакетними. У цей час (1900 рік) США перетворилися на лідера у виплавці міді.

У 19 столітті кесони виготовляли з чавуну, зварного заліза та інколи з катаної листової міді. Water-jacket blast-furnaces. // Edward Dyer Peters. Modern Copper Smelting. New York and London, 1895. pp. 260—319, 320. Чавунні кесони робилися литими, залізні і мідні — клепаними. Пізніше кесони виготовляли зі сталі, ще пізніше — зварюваними замість клепаних.

Виробники печей постачали їх у вигляді модульних елементів (кесонів), завдяки чому їхні розміри можна було збільшити шляхом приєднання нової торцевої секції за допомогою болтів.

Було три особливості, які у 19 столітті приваблювали директорів компаній до ватержакетних печей. По-перше, вони були відносно легкими та портативними; їх можна було брати куди завгодно та скріплювати болтами згідно з інструкцією. Хоча у них використовувалася вогнетривка цегла для мурування окремих ділянок, використання її було невеликим у порівнянні з тоннами мурування, з якого складалися відбівні печі. По-друге, вони були довговічними. Їх охолодження водяною сорочкою та міцний сталевий корпус забезпечували дуже короткий час простою, на відміну від відбивних печей вони працювали безперервно, а в умілих руках їхня кампанія могла тривати роками. По-третє, вони були набагато економнішими. Особливо вони були зручнми для переробки сульфідних мідних руд на штейн.

Будова

Шахта печі починається від колошникової площадки, поступово звужуючись донизу таким чином, що стінки шахти утворюють кут нахилу 8-10°. Шахта монтується з листів товщиною 8-12 мм, які утворюють кожух, в якому циркулює вода. На внутрішній поверхні кожуха утворюється корок застиглого шлаку, який захищає його від руйнування. При малій потужності печі шахта має круглий, а за великої потужності — прямокутний горизонтальний переріз.

Джерела Український радянський енциклопедичний словник — 2-е видання.

Посилання