Эврика-86
Шрифт:
АЛЮМИНИЙ ДЛЯ СЕЛА
Рассказывает академик А. Белов
ФАНТАСТИЧЕСКИЙ РОСТ
Значительную часть своих сил наш Всесоюзный институт легких сплавов направляет на создание совершенных технологий получения и обработки алюминия, изыскание наиболее эффективных областей и способов применения его в народном хозяйстве.
1986 год - год 100-летия алюминия как промышленного металла. Уместно в связи с этим напомнить некоторые факты из истории его применения.
В свободном виде алюминий был получен в 1825 году. И в течение почти 60 лет он оставался редким, драгоценным металлом, не имеющим никакого промышленного применения. Так, в 1854-1855 годах было изготовлено всего 25 килограммов
после стали. Но можно предположить, что, когда удастся полностью решить энергетическую проблему и энергия перестанет быть дефицитной, алюминий выйдет на первое место и возьмет на себя роль главного металла цивилизации. К тому есть ряд оснований.
Начнем с того, что запасы алюминия практически неисчерпаемы: по распространенности в природе он занимает третье место среди всех элементов и первое среди металлов - 8,8 процента от массы земной коры; это примерно в 2 раза больше, чем железа, и в 2500 раз больше, чем меди.
Сплавы на основе алюминия, которые содержат 4-6 процентов легирующих элементов, обладают замечательными физическими и механическими свойствами (в дальнейшем для краткости будем говорить "алюминий", имея в виду его различные сплавы). Малая плотность у них сочетается с высокой прочностью. Благодаря этому по удельной прочности (отношение прочности материала к его плотности) они раз в пять превосходят конструкционную сталь. Именно поэтому алюминий стал одним из основных конструкционных материалов, применение которого позволяет значительно уменьшить массу изделия. Естественно, что первой и главной областью, где алюминий оказался вне конкуренции, стала авиация. Затем его начали использовать в ракетостроении, а в последние годы, когда в транспортном машиностроении повышению весовой отдачи конструкции на единицу затрачиваемой энергии двигателя стало придаваться все большее значение, и в производстве автомобилей, тракторов, вагонов.
От других металлов и сплавов, имеющих высокие механические свойства, алюминий выгодно отличается тем, что очень хорошо обрабатывается давлением, резанием. Например, в результате только одной операции прессования удается получить любую форму профиля - точного по размерам,
сткого, прочного и экономичного. Использование профилей из алюминиезых сплавов открыло перед строителями возможность создания оптимальных конструкций стеновых панелей, подвесных потолков, дверных блоков, оконных рам и других элементов. Такие конструкции легки, прочны, стоимость сборочных работ минимальна; алюминию с помощью электрохимической и других видов обработки легко придать декоративный вид. Все это в сочетании с высокой коррозионной стойкостью и долговечностью алюминия определило его широкое применение в строительстве. Ныне в мире для этих целей ежегодно расходуется более 2 миллионов тонн алюминия.
ПОТЕРИ ПРОДУКЦИИ - ДО МИНИМУМА
В последние годы алюминий стал интенсивно использоваться и в различных сферах агропромышленного комплекса. В отношении санитарных норм и некоторых других специфических требований, предъявляемых к конструкционным материалам, он оказался здесь самым подходящим. Алюминий устойчив к воздействию воды, солнца;
Особо перспективен он для сооружения зернохранилищ.
На уборку зерна направляется армада современной сельскохозяйственной техники, поэтому убирают его быстро, потери при этом невелики. Но вот зерно поступает в хранилища. В большинстве из них оно, постепенно расходуясь, находится в среднем около 4-5 месяцев. Зерно - живой организм. При хранении оно поглощает и выделяет влагу и ряд весьма активных веществ, подвержено воздействию бактерий; надо беречь зерно от плесневых грибков, насекомых и грызунов, считаться с тем, что в определенных условиях
оно может саморазогреваться, что ухудшает его качество.
Материал, из которого строят хранилища, должен длительно (как минимум 40-50 лет) противостоять коррозии, обеспечивать нужный режим хранения, легко очищаться и дезинфицироваться. Конструкция должна работать хорошо и надежно в жару и холод, под дождем и снегом, быть высокомеханизированной и не требовать применения ручного труда. Крупносерийное строительство зернохранилищ на обширной территории нашей страны осложняется разнообразием климатических зон, а также тем, что многие хозяйства значительно удалены от железных дорог и дорог с твердым покрытием.
Особенно актуальна проблема сохранности зерна для самого сельского хозяйства, где остается значительная часть урожая в виде семенного и фуражного фонда. Нередко сохранность зерна в колхозах и совхозах полностью зависит от погодных условий, традиционно суровых и неблагоприятных на значительной части нашей страны.
Сегодня у нас емкостей для внутрихозяйственного хранения зерна, которые бы полностью решали проблемы сохранности урожая, не требовали бы больших затрат труда на сооружение, а затем эксплуатацию и отвечали бы всем перечисленным условиям, недостаточно. В результате народному хозяйству наносится немалый ущерб. Это не только физически потерянные тонны зерна, но и снижение его качества из-за неудовлетворительных условий хранения.
Сейчас сложилась диспропорция между высоким уровнем механизации уборки и обработки зерновых и их хранением. Поэтому одну из основных задач Продовольственной программы - увеличение производства зерна - нужно решать, не только повышая урожайность, но и сокращая его потери, в особенности при хранении. До последнего времени
нилища сооружались в основном из железобетона. Но если и дальше поступать таким образом, то быстро решить проблему полного сохранения всего урожая мы не сможем. Строительство из железобетона сравнительно небольших хранилищ вместимостью по 1500- 3000 тонн зерна, а именно такие нужны большинству хозяйств, дорого и неэкономично, связано с большими затратами труда. Поэтому возведение хранилищ в условиях сельской местности растягивается нередко на годы. Велики и потребности в материалах, например: на каждую тонну хранимого зерна - около тонны железобетона, в том числе 20-25 килограммов арматурной стали.
Эффективно решить эту задачу можно, лишь используя новые конструкции хранилищ - из облегченных строительных элементов - и индустриальные методы монтажа. Наиболее полно всем этим требованиям отвечают цельнометаллические конструкции. Встает вопрос: из какого же металла строить хранилища? Очевидно, что могут рассматриваться только два конструкционных металла: сталь и алюминий. Но сталь годится лишь в защищенном от коррозии виде, например, оцинкованная. При нарастающем дефиците цинка невозможно выделять ежегодно в течение ряда лет столько листового оцинкованного проката, сколько необходимо для создания недостающих емкостей хранения.