Страница 30 из 73
Но в этот момент состоялось почтительное знакомство. Так четыре института — ВНИИЭТО, ЦНИИчермет, Восточный институт огнеупоров, Челябинский ГИПРОмез — и завод стали проводниками идеи укрощения плазмы. Пройдя по лабораториям, прослушав рассказы о свойствах, характере плазмы — раскаленном газе в сильно ионизированном состоянии с примерно равной концентрацией электронов и положительно заряженных ионов, — челябинцы вернулись на завод. А вместе с ними переступила порог черной металлургии и научная идея, таящая в себе громадный потенциал возможностей, разрушающая коренные каноны металлургии.
К а н о н п е р в ы й. Издавна сталевар стремится к идеалу: получить чистый сплав, чтоб был, как по заказу, то есть какой запрограммирован. Но никакие приборы, никакая интуиция, никакая практика не могут служить неизменной гарантией: слишком много сил влияют на «траекторию» плавки, чтобы каждый раз попадать точно в заданный химанализ. При открытой выплавке сплав насыщается углеродом от электродов, приходится его «выжигать» кислородом, а вместе с ним улетучиваются и легкоплавкие, часто дорогостоящие металлы. Действует на сплав состав шихты, температурный режим, количество добавок, качество электродов, даже окружающая атмосфера.
Поэтому идет извечная борьба за чистый сплав, за сталь по заказу.
Плазма обещает: осторожно расплавить шихту, не тронув компоненты, все сохранить в заданном количестве. Не нужны электроды, не нужен кислород. Расплав можно программировать на ЭВМ, управлять автоматикой. Это означает творческое раздолье для создания новых композиций сталей и сплавов.
К а н о н в т о р о й. На легирование и рафинирование сплава расходуется немало дорогостоящих материалов. Сотни килограммов приходится сталеварам перебросать в печь за смену, каждый компонент вывесив с точностью до грамма. Кажется, от этого никуда не уйдешь.
В новом производстве есть возможность заменить добавки, подавая в печь газовые смеси. Сплав дешевеет, труд облегчается.
К а н о н т р е т и й. Гудящие жаркие печи, дымящие трубы, сталевар, прикрывающий лицо рукой, — извечный образ черной металлургии.
Миллионы рублей тратятся на газоочистные сооружения. А проблема очистки газов все еще далека от разрешения. Вся беда в том, что дым заводских труб — это злой джин, выпущенный из бутылки. Попробуй его одолеть!
Идея использования плазмы под корень подрубает проблему: дух не должен быть выпущен на волю. Плазменная печь работает без дыма.
Обрывается вторая наследственная черта сталеварения — шум. Плазма бесшумна. В наш век — это тоже одно из ценнейших свойств производства.
Герметично закупоренная печь уменьшает до минимума встречи человека с огнем.
Все это полностью меняет психологию труда сталевара, решает острейшую кадровую проблему.
Таким образом, идея плазмы, разрушив каноны, совершает в металлургии не только техническую, но и социальную революцию.
Прелюдия
Наступил день и час. С утра не покидало волнение инженера Валерия Азбукина, назначенного мастером плазменной печи. То получал указания, то сам давал… Впрочем, предстартовая лихорадка охватила все службы цеха. Не только сталевары, ученые из НИИ сосредоточенно проверяли каждую мелочь. Озабоченно хлопотали тут же помощник начальника цеха по оборудованию В. С. Лобанов, механик Д. М. Улитин, старшие электрики А. Г. Губарев, А. Я. Силаев… Каждый ощущал свою причастность к чему-то большому и новому. Сталевары уже прослышали о том, что сегодня включат плазму. Простое человеческое любопытство брало верх над профессиональным.
— Готов ваш примус? — спрашивали сталеваров плазменной печи.
Тем было не до любопытных. Шли последние приготовления.
Так уж получилось: кем-то оброненное насмешливое слово «примус» отразило точную суть этого агрегата. «Примус» — значит «первый».
Вместо электродов наверху печи появилось причудливое сооружение — так называемый плазмотрон. Замысловатый, с никелированными отростками, шлангами, он чем-то напоминал многорукое индийское божество. С благоговением взирали цеховики на это чудо, преклоняясь перед сложностью и загадочностью научного детища.
Людей, причастных к новшеству, весь день не покидало торжественное настроение, словно готовился старт ракеты. На «премьеру» приехал и директор завода Н. А. Тулин. Его давняя мечта стала обретать реальные контуры. Это он несколько лет назад, зацепившись за идею, что ему предложили ученые, решил отвести для плазменной печи уголок в цехе.
Поздно вечером, 27 декабря 1970 года, сталевар Василий Николаевич Зубакин по сигналу начальника цеха Николая Павловича Поздеева, сказав гагаринское «Поехали», включил газ и дал напряжение на катод плазмотрона. Все замерли, что же будет? Ничего. Только сквозь смотровое отверстие просочился голубой лучик — в печи что-то засветилось.
Нетерпеливый Борис Редькин первым заглянул внутрь. С катода рвалась струя пламени, ударялась о шихту и завихрялась, создавая точное подобие пламени стартующей ракеты.
Всем не терпелось взглянуть, словно на пришельца из космоса, на сотворенную людьми крошечную частицу солнца.
Когда открыли люк печи, какой-то нездешний чуть голубоватый свет озарил лица людей, затмил лампы дневного света, и неясные новые тени затрепетали по пролету.
Плазма родилась. Революция свершилась.
Но не долго длилось триумфальное шествие новой эры сталеварения. Нежданно-негаданно надвинулись целые полчища проблем. Они плотным кольцом окружили молодую науку, едва отвоевавшую крошечный плацдарм на заводской территории.
Встал извечный вопрос: быть или не быть? Жить или не жить плазме в рабочей среде черной металлургии?
Началась битва.
Сражение за сверхвысокую температуру против сверхвысокой температуры.
Парадокс? Но это было так.
После первых очарований потянулась цепь сплошных разочарований. Плазма не хотела подчиняться людской воле. Дуга рвалась, вопреки всем расчетам.
Начался мозговой штурм. У начальника цеха Н. П. Поздеева часами кипели «плазменные» дискуссии. Порой в спорах маячила истина, загоралась надежда, что на этот раз… если сделать вот так… Энергия всеобщего вдохновения могла расплавить ту сталь, что не под силу было плазме — так и передавали из смены в смену «козла» в печи.
А плазма — это неосязаемое вещество, едва появившись, исчезала. Практическая суть яро не хотела укладываться в прокрустово ложе конструкторских формул.
Дуга сопротивлялась, дуга не хотела трудиться, пыталась вырваться из ломовой телеги черной металлургии. Потому что, как сказал поэт, в одну телегу впрячь не можно коня и трепетную лань.
Порой удавалось ее обуздать, словно утомленная, она горела тихо, ровно, металл начинал плавиться. И тут снова обнаруживалось ее коварство: заветная сверхтемпература переходила границы дозволенного и плавила то, что ее создало — плазмотрон, футеровку, сам катод.
Тогда начиналась борьба с той самой температурой…
«В чем дело? — спросит читатель. — Ведь установка проектировалась не на авось, а на строгих научных расчетах, испытаниях. Работала же плазма в лабораторных печах».
В том-то и суть, что от лаборатории до завода оказалась дистанция огромного размера. Все равно, что испытание в лабораториях первых моделей реактивных двигателей до настоящих полетов в воздухе.
Заимствовать чей-то опыт? Но его не было. Большегрузных плазменных печей не было еще не только в нашей стране, но и по крайней мере в Европе. Строгая тайна окружала исследования.
Спроектированный агрегат был всего лишь расчетной установкой, перенесенной с ватмана КБ в цех.
Поэтому и приходилось продираться сквозь дебри неизвестности, воевать с неожиданностями, бороться с очевидностями. Здесь все было впервые. Не хватало даже технических терминов, приходилось тут же, походя, их придумывать.
На первый взгляд плазма — это всего лишь та же самая электрическая дуга, только в газовой среде, и известна ученым давным-давно. Но если бы все было так архипросто, давно бы она работала в печах металлургии. В том-то и дело, что к совершенству путь всегда долог, нелегок и цель не всегда достижима.