НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ





Ученые создали высокостойкий сплав титана и тантала

История первого чугуна

Броня Победы

Древние плавильные печи найдены в Монголии



предыдущая главасодержаниеследующая глава

Глава первая, уводящая нас в фантастический мир, а затем возвращающая на грешную землю

Из чего делают звездолеты? Предложение академика А. И. Целикова. Белоруссия становится металлургической республикой. Надолго ли хватит подземных рудных богатств?

Откройте любой научно-фантастический роман, и вы попадете в сказочный мир завтрашнего дня. Правда, каждый автор представляет это будущее по-своему. У многих западных фантастов оно заселено космическими авантюристами, между которыми идет борьба за редкие экзотические металлы, добытые на других планетах. Нам больше по душе будущее общество, в котором живут и работают такие люди, как Дар Ветер и Фай Родис (герои романа И. А. Ефремова "Туманность Андромеды") - чистые душой и помыслами, трудолюбивые и деятельные, жертвующие собой во имя других.

Людей двадцать первого века, так же как и нас, будут окружать вещи из металла. Им не обойтись без стали, хотя это уже будет другая сталь, о ее свойствах мы сейчас и не подозреваем. Возможно, эти "космические" сплавы будут подобны тем, которые описаны в Туманности Андромеды". Земной звездолет "Тантра" там одет в броню из металла с перестроенной внутренней кристаллической структурой и "боразоно-циркониевым" покрытием. Космонавты одеты в циркониево-титановые костюмы. А встреченный "Тантрой" на чужой планете таинственный спиралодиск из другой галактики сделан и вовсе из неизвестного нам ярко-голубого металла, который умеет сам залечивать свои раны в броне.

Возможно, металл в космосе будет преподносить звездолетчикам свои сюрпризы, как это произошло, например, в фантастическом рассказе А. Азимова "Коварная Каллисто". Там, на чужой планете, посланцы Земли погибали от мощного магнитного поля, излучаемого гигантскими "магнитными червями". Стальные скафандры не только не защищали космонавтов, но, наоборот, увеличивали пагубное влияние поля. И только случайно оказавшийся на космическом корабле старый каучуковый скафандр спас всем жизнь. Ведь каучук "равнодушен" к магнитному полю. Экспедицию, которую описывает в своем рассказе А. Азимов, спас также новый вид обшивки корабля - ее впервые сделали не из стали, а из бериллия и вольфрама.

Металлические сплавы рождаются в космосе уже сейчас, на наших глазах. В безвоздушном пространстве выращены первые кристаллы, сварены первые металлические швы. Человек готовится к монтажу и строительству прямо на околоземной орбите.

Но космическое могущество все-таки создается здесь, на Земле. Путь к звездам невозможен без металла земного. В этой связи представляет особый интерес, что же ждет металлургию завтра и какими путями она уже сегодня прокладывает путь к своему завтра.

Черная металлургия продолжает свое бурное и непрерывное развитие. Растут мощности металлургических агрегатов. Агломерационные машины последней конструкции имеют площадь спекания до 600 квадратных метров. И хотя сегодня это считается самым последним словом техники, уже ведется работа над созданием агло-машин вдвое большей мощности. До сих пор, однако, все еще идут споры, где лучше охлаждать агломерат: в потоке на самой агломерационной ленте или на отдельной установке.

Какой должна быть современная доменная печь? Остановиться ли на объеме в 5000 кубических метров или делать чугуноплавильные агрегаты еще более крупными? Конечно, это зависит от конкретных условий каждого завода. Но до каких объемов может "расти" доменная печь? Где разумный предел?

Академик А. И. Целиков, например, в свое время высказал мнение о возможности довести объем доменной печи даже до 8000 кубических метров. Министерство черной металлургии СССР, несмотря на неоспоримый авторитет автора этого предложения, прежде чем принять окончательное решение, хотело бы, естественно, иметь подробное научное обоснование подобного строительства таких гигантов. Эта задача уже поставлена перед технологами-доменщиками, машиностроителями, экономистами. Надо точно подсчитать, что выгоднее: иметь ли в системе завода только две "сверхдомны" или же три - четыре обычные печи средней мощности? При какой структуре завод будет работать надежнее, с большей отдачей?

По мнению ряда специалистов, при эксплуатации печей объемом 6000 - 8000 кубических метров возрастут организационные трудности как в цехе, так и на самом заводе, сложнее будет снабжать домны сырьем, уменьшится надежность технологической схемы. Безусловно, этот вопрос требует всестороннего рассмотрения.

Обдумывая облик доменной печи завтрашнего дня, нельзя забывать и о конкуренте доменного процесса - бескоксовой металлургии. Взять ли за основу будущего строительства заводы, подобные Оскольскому электрометаллургическому комбинату, или возводить их по другим проектам? Строить заводы с полным металлургическим циклом или ориентироваться на заводы небольшой мощности?

В настоящее время начинается активное освоение земель к северу и востоку от Байкала. Мощным стимулом такого освоения является строящаяся Байкало-Амурская магистраль. Тысячи километром сибирской тайги и тундры пока еще ждут своего часа - транспортная сеть там еще слабая. Развивать ли здесь металлургию и какой ей быть? Может быть в этих условиях строить минизаводы? Они не требуют больших грузопотоков и людей надо меньше. Это очень важно для малонаселенных районов Восточной Сибири и Дальнего Востока.

Именно с таким предложением выступили некоторые ученые. Они считают, что в этих районах можно успешно строить только небольшие заводы. С этим мнением не все специалисты согласны. При этом они ссылаются на уже имеющийся опыт освоения глухих таежных мест.

Но сегодня Сибирь развивается с изумляющим мир размахом и, вполне возможно, что ей под силу освоить новые гиганты металлургии. И хочется верить, что скоро именно здесь, как поется в известной песне, "встанут фабрики, встанут новые города".

Таким образом, металлургия даже недалекого будущего еще не сложилась как четко, а главное единогласно утвержденное решение.

Нет на этот счет и единого мнения за рубежом. В ФРГ, например, разработан проект "идеального металлургического завода 80-х годов". Западногерманские проектировщики считают, что на таком заводе должны быть два конверторных цеха. В одном будут работать крупные конверторы (емкостью по 300 - 350 тонн), в другом поменьше (100 - 130 тонн). При сочетании больших и малых агрегатов выход из строя одного из них не будет очень ощутимым.

Интересные проектные разработки выполнили проектировщики по передельному минизаводу для Белорусской ССР. Такой завод может дать сотни тысяч тонн проката и при этом занимать сравнительно небольшую территорию. Работа завода не оказывает значительного отрицательного воздействия на окружающую среду. Строительство такого предприятия именно в этом регионе экономично, поскольку здесь практически нет своей черной металлургии, а потребность в металле большая и имеются значительные запасы металлолома - основного сырья для мини-заводов.

В состав белорусского предприятия войдет работающий на металлоломе электросталеплавильный цех с машинами для непрерывного литья заготовок и мелкосортно-проволочный прокатный стан.

Такой завод имеет ряд преимуществ: для его строительства требуется сравнительно мало времени, а для его работы небольшой штат трудящихся, затраченные на строительство средства возместятся гораздо быстрее.

Есть серьезные разногласия и по поводу развития сталеплавильного производства. Основное из них: конвертор или электрическая печь? Слов нет, конвертор очень производителен, работает по довольно простой технологии и дает дешевую сталь. Зато электропечь, хотя и дороже конвертора, обеспечивает более высокую культуру производства, она способна выплавить более сложные марки стали. Кто же победит в этом соревновании?

Мысль ученых и конструкторов в отношении электропечей работает как бы в двух направлениях: оборудование и технология. Удалось значительно повысить мощность печных трансформаторов. Шихта стала плавиться намного быстрее, выросла производительность сталеплавильных агрегатов. Но ведь понадобилось коренным образом изменить и всю технологию плавки, а главное ускорить ее.

Для Нижнеднепровского трубопрокатного завода имени К. Либкнехта разработан проект нового электросталеплавильного цеха. Здесь намечается соорудить три электропечи емкостью по 200 тонн каждая с трансформаторами большой мощности и четырехручьевыми машинами непрерывного литья заготовок.

Нижнеднепровский трубопрокатный завод имени К. Либкнехта
Нижнеднепровский трубопрокатный завод имени К. Либкнехта

Интересно, что проектом предусмотрена возможность выплавлять сталь разными способами. Один из них вести процесс по самой совершенной технологии с использованием металлизованных окатышей. Это наиболее выгодное сырье и его можно будет получать с Курской магнитной аномалии.

Мечта всех металлургов - выплавлять сталь непрерывно, а не "порциями", как это делается сейчас. В СССР работает опытный агрегат непрерывной выплавки, но его мощность еще невелика. Сейчас создается и электропечь непрерывной выплавки. В таком агрегате предполагается совместить в общем потоке все сталеплавильные операции: выплавку стали, ее доводку до нужного состава, обработку в вакууме, продувку аргоном, обработку синтетическими шлаками. Впоследствии к такой линии можно будет подключать машину непрерывного литья заготовок и прокатный стан.

Заманчиво широко применить и очень "чистые" способы получения стали с использованием электроннолучевого, плазменного и других новых технологических процессов.

Поиски новых способов в металлургии ведутся по многим направлениям. Познакомимся, к примеру, с одной из ленинградских лабораторий. В камеру загружают обычную железную руду и нагревают ее примерно до 400 градусов. Потом впускают хлористый водород и начинается бурная реакция. Руда превращается в густой пар. Его направляют в другую, более горячую камеру, куда заранее для затравки помещают отрезок трубы. Затем подают водород и медленно вытаскивают трубу наружу. И тут начинается удивительное: вместо отрезка трубы из камеры все ползет и ползет целехонькая металлическая труба и нет ей конца.

Что же произошло? Железная руда превратилась в пар, из которого начали осаждаться атомы чистого железа. Попав на отрезок трубы, "кирпичики" железа полностью воспроизвели ее форму. Руда превратилась в трубу! Этот метод "химической сборки" уже освещен журналистами1, уже запатентован советскими учеными за рубежом. В создании этой интересной технологии принимал участие большой коллектив ученых Ленинградского технологического института, Московского и Ленинградского университетов. Член-корреспондент Академии наук СССР, ректор Ленинградского государственного университета В. Б. Алесковский считает, например, что именно такому производству металлов принадлежит будущее.

1(См., например, газету "Правда" от 6 ноября 1977 года.)

В поисках железных ископаемых человек все глубже проникает внутрь Земли. Так, созданная на Уралмашзаводе буровая установка может пробурить (и уже бурит!) скважину глубиной в пятнадцать километров. Однако буквально на наших глазах иссякают запасы богатейших рудников, шахт и скважин. Всего лишь тридцать лет понадобилось для того, чтобы исчезла на Урале гора Магнитная. Ученые уже начали подсчитывать, через сколько лет будут переработаны известные в наше время богатства подземных кладовых.

К единому мнению пока не пришли. Однако многие в своих прогнозах считают, что через 100 - 120 лет на нашей планете иссякнут запасы железной руды, через 40 - 50 лет - марганца. А оловянные руды и вовсе исчезнут лет через 20, на пороге XXI века.

Правда, не все ученые так пессимистичны. Но даже самые заядлые оптимисты вынуждены согласиться, что в будущем столетии промышленность ждет сырьевой кризис, если только техника к тому времени не освоит неисчислимые природные богатства Мирового океана. В этом направлении ведутся сейчас усиленные исследования. Уже разработаны первые установки для подводной добычи "морской руды" - лежащих на дне черно-коричневых железомарганцевых конкреций. Подводная металлургия ждет своего часа.

А потом, будем надеяться, на смену ей придет металлургия космическая.

предыдущая главасодержаниеследующая глава




© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2010-2017
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://metallurgu.ru/ "Metallurgu.ru: Библиотека по металлургии"