Властелин Окси-мира
Шрифт:
Доклад состоялся и прошёл с успехом. Коллегия Наркомтяжпрома одобрила результаты работ и приняла решение строить настоящую, промышленную домну на Днепропетровском заводе.
Печь эта должна была решить крайне важную для страны проблему – производство тугоплавких сортов чугуна, содержащих ценные примеси (ферросилиций, феррохром, ферромарганец).
Обычно их получают в электрических печах, потому что домна не в состоянии дать достаточно тепла. Но теперь в распоряжении металлургов был кислород, а значит, и высокая температура.
Печь строили долго. Сказывались и общие трудности 30-х годов, и непреодолённое
Но работа уже вышла из стен института и пошла шагать по свету, обрастая по пути друзьями и недругами, равнодушными и энтузиастами. На V Менделеевском съезде в Харькове доклад встретили аплодисментами. В 1935 году на Международном конгрессе промышленной химии в Брюсселе представителю Института азота Иосифу Галынкеру было задано множество вопросов. За границей сразу почувствовали, что с небольшой печи Чернореченского комбината начался новый этап в развитии металлургии. Директор Макеевки Гвахария, договорившись с Орджоникидзе, решил перевести на кислород доменную печь объёмом 800 кубометров…
Наконец, уже в 1940 году была пущена домна в Днепропетровске. Результаты превзошли ожидания – печь сразу же стала выдавать чугун самых тугоплавких марок. Началась война. Немцы подошли к Днепропетровску. Домну пришлось взорвать.
А работы уже шли широким фронтом. Ещё в 1933 году харьковский инженер Николай Илларионович Мозговой предложил использовать кислород в мартеновских печах и конверторах при выплавке стали. Предложение отвергли – всё та же боязнь «взрыва». Однако Мозговой продолжает борьбу. Опыты в Киеве на заводе «Большевик», на московском «Серпе и молоте», в Азовстали, в Запорожстали… В канун 1958 года на Криворожском заводе начал работать крупнейший в мире конверторный цех с чистым кислородным дутьём.
В середине 30-х годов было создано Кислородное бюро, которое направляло и координировало исследования по использованию кислорода в различных отраслях промышленности. Начались работы по применению кислорода в цветной металлургии, при производстве цемента, бумаги…
Не было лишь одного – кислорода. Старые установки Линде – громоздкие и медлительные – не удовлетворяли непрерывно растущий спрос.
Замечательное изобретение академика Капицы – турбодетандер – решило эту проблему. Уже в первые послевоенные годы промышленность освоила выпуск новых машин – высокопроизводительных, портативных, удобных. Создание мощной (самой мощной в Европе) кислородной «базы» имело колоссальное значение для страны, для всех отраслей народного хозяйства…
СПОР ПРОДОЛЖАЕТСЯ
И снова – библиотека. Те же книги по металлургии, напечатанные на плохой бумаге (такие книги почему-то редко печатают на хорошей). Академик уехал, тепло попрощавшись и не сделав никаких предложений. Со Смолиным они, правда, о чём-то договорились. Но Смолин молчит. Скафандр по новым чертежам ещё не готов. Вот мы и сидим в библиотеке.
Не стану уверять, что после рассказа приезжего книги сразу показались нам верхом занимательности. Так, по-моему, и не бывает. Для меня книга становится интересной, когда есть идея. Читаешь, допустим, учебник химии и поражаешься: ну зачем столько писать об алюминии. Потом приходит мысль создать новый термит. Хватаешься за ту же книгу и не можешь понять:
На этот раз собственных идей у нас не было. Поэтому страстного, до зуда в пальцах, интереса к металлургии мы не испытывали. И всё-таки книги читались теперь другими глазами. За способами и конструкциями мы видели людей. И ощущали то, что великий Эйнштейн увидел в физике: «Это драма. Драма идей!»
Производительность заводов и установок металлургической, химической, топливной промышленности определяется скоростью химических реакций. Скорость же тем больше, чем выше концентрация веществ, участвующих в реакции. Воздух беден кислородом. Поэтому и процессы окисления идут сравнительно медленно.
Скорость зависит и от температуры. Чем выше температура, тем больше скорость.
Замена воздуха кислородом решает сразу обе задачи. Чистый кислород почти впятеро богаче «самим собой», нежели воздух. И применение его в большинстве случаев – простейший способ повысить температуру…
Что даёт, например, кислород в доменном производстве? Обычно на каждую тонну выплавленного чугуна нужно подать в печь 2830 кубических метров воздуха (около 4 тонн!). Это количество надо перемещать, сжимать, нагревать. И всё затем, чтобы полезно использовать лишь его пятую часть. Применение кислорода резко уменьшает размеры всего воздушного хозяйства: компрессоров, труб, нагревателей.
Это лишь одна сторона дела. Кислород даёт возможность повысить температуру в печи до 3000 градусов (вместо 1800). В результате руда плавится гораздо быстрее и легче восстанавливается. Высокая температура позволяет получать тугоплавкие и особо ценные сорта чугуна, содержащие 35 – 40 процентов кремния, 50 – 55 процентов хрома.
Однако и это не всё. В кислородной домне образуются газы, которые с успехом можно использовать во многих химических производствах – скажем, при синтезе аммиака. На каждую тонну чугуна – тонна аммиака. Тут уже трудно сказать, что главное.
С применением кислорода даже шлак перестаёт быть «шлаком». Из отходов производства он превращается в весьма ценный продукт. И всё это без дополнительных затрат топлива, без специальных агрегатов…
Большие преимущества даёт использование кислорода в мартенах и конверторах, в цветной металлургии. При получении серной кислоты кислород повышает производительность установки в пять-шесть раз; при производстве азотной кислоты – вдвое; ускоряет производство цемента, улучшает его качество.
Однако применение кислорода наталкивается на трудности. Иногда эти трудности очень значительны. Они-то и вызывают споры, ту самую «драму идей», без которой никогда, в сущности, не обходится рождение нового.
В этом смысле очень типична история вторжения кислорода в бессемерование.
Как известно, бессемеровский способ выделки стали появился в 1856 году, раньше мартеновского. Способ предельно прост. Через металлическую «грушу» – конвертор с расплавленным чугуном – продувают воздух. Воздух «выжигает» из чугуна часть углерода и примеси. Получается сталь. Дополнительного топлива не нужно, процесс питается «внутренним» теплом, теплом реакций. Скорость огромная: весь процесс занимает 20 – 30 минут. Идеал.