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 до конца недоверие металлургов, и отсутствие опыта в сооружении мощных кислородных установок.
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
Глава 7
«И В ОГНЕ…»
Сегодня он вернулся из Москвы. Мы ждём: должны быть новости. Это видно по его лицу. И вообще сегодня особый день – 31 декабря 1949 года. Через несколько часов наступит пятидесятый год – последний год первой половины XX века.
Мы украдкой поглядываем на портфель – большой, пузатый портфель, где скрыты, может быть, самые поразительные неожиданности. Чемодан тоже здесь, Смолин приехал в Отдел прямо с аэродрома.
– Сергей Петрович, хватит мучить ребят, – осторожно говорит Д.Д.
По-моему, дело не только в «ребятах». Сам Д.Д. ждёт новостей.
Ждут чего-то и остальные, весь Отдел собрался в кабинете Смолина.
– Ладно, – вздыхает Смолин и движением фокусника забрасывает чемодан на стол.
Я смотрю в окно. За стеклом хоровод снежинок. Они не хотят ложиться на мокрый асфальт и долго кружатся в воздухе. А на деревьях снег не тает, и глаз никак не может привыкнуть к редкому сочетанию, цветов – белого и зелёного.
– Майя! – зовёт Смолин.
Появляются бусы. На мой взгляд, самые обычные. Но Майя их тут же примеряет и произносит магическое слово: «Модные».
– Люся! – Смолин достаёт галстук.
Выбор отличный, это понимаю даже я. К строгому костюму Люси галстук пойдёт. А он ещё какой-то особенный, шерстяной. Белый с чёрным – скромный и очень нарядный.
– Это вам. – Смолин протягивает Коваленко готовальню.
Коваленко открывает её и чуть не роняет на пол. Не блестящим, а ровным матовым светом горят инструменты.
– Рихтеровская… – шепчет Коваленко. – Большое спасибо. Как вы достали?
– Секрет фирмы, – смеётся Смолин.
Д.Д. получает логарифмическую линейку.
– По-моему, совсем не плохая, – замечает Смолин скромно.
Линейка отличная, по глазам Д.Д. я понимаю это сразу.
– Володя и Гена! – кричит Смолин.
Передо мной возникает чудесный коричневый медвежонок. Гена держит в руках фигурку Дон-Кихота. Дон-Кихот настоящий – с длинной шпагой, с усами. И чем-то похож на самого Гену.
– А теперь… – Смолин широким жестом бросает на стол портфель, – перейдём к официальной части. Поздравляю вас, Данил Данилович!
Он пожимает Д.Д. руку и вручает авторское свидетельство. Д.Д. молча наклоняет голову. В Отделе тихо. У Данила Даниловича много авторских свидетельств. Но все мы знаем, что именно это ему особенно дорого. В Комитете по делам изобретений упёрлись и никак не хотели давать. Несколько лет шла переписка. И вот Смолин добился.
– Поздравляю, Володя! – Сергей Петрович жмёт мне руку. Выпускает и снова жмёт. – Дважды поздравляю.
Я смотрю и с трудом верю. Смолин протягивает мне сразу два авторских свидетельства. И Гене, конечно, тоже – работы общие. «Способ получения перекиси водорода» – заглавие первого. «Аппарат для газовой сварки» – читаю на втором.
– Вручение рождественских подарков по итогам прошлого года окончено, – объявляет Смолин. – Однако Дед-Мороз считает своим долгом обратить ваше внимание на то, что наступает Новый год. И это событие также должно быть отмечено. Как? Граждан просят вносить предложения.
Предложений сколько угодно. Пойти вечером в театр (Люся). В кино (Майя). На бульвар (я). Посидеть за графином пива (Д.Д.). Достать ракеты и устроить фейерверк (Гена).
– К нам на борщ, – предлагает Коваленко.
– Всё принимается, – решает Смолин. – Но знаете ли, во всём этом не хватает чего-то такого (он крутит пальцами)… Созвучного событию. Ага, понял! В ваших проектах нет перспективы. Нет идеи, которая осветила бы путь в Новый год. Нужна генеральная линия пятидесятого года.
– А у вас она есть? – спрашивает Д.Д.
– Всегда! – заявляет Смолин и мгновенно развёртывает перед нами плакат.
Я читаю: «Всесоюзный конкуре на создание первого в мире холодильного костюма…», а в ушах звучит: «…И в огне мы не сгорим».
Несколько месяцев назад, когда я был в Москве и заходил в Министерство угольной промышленности, мне говорили, что предполагается такой конкурс. Я даже слышал кое-что об условиях. Но то были предположения, а тут факт. Всесоюзный конкурс объявлен.
Мы участвуем в конкурсе – тут не может быть сомнений. Подземные пожары – страшное бедствие. 224 человека погибло во время пожара на алмазном руднике Де Бира в Южной Африке. 267 человеческих жизней стоил пожар на американской шахте Черри в Пенсильвании. При пожаре на угольных шахтах близ Шарлеруа (Бельгия) на глубине 850 метров осталось 263 горняка. Спасательным отрядам преградил дорогу огонь. Прорваться сквозь него спасатели не смогли – у них не было холодильных костюмов…
Создать холодильный костюм! Костюм, в котором человек сможет спускаться в горящую шахту, спасать людей и оборудование, бороться с огнём… Позднее мы поняли, что конкурс выходил далеко за пределы шахты, затрагивая одну из вечных проблем человечества – расширение сферы жизни.
СФЕРА ЖИЗНИ
«ВРАГ ВНЕШНИЙ» И «ВРАГ ВНУТРЕННИЙ»
Печь строили долго. Сказывались и общие трудности 30-х годов, и непреодолённое до конца недоверие металлургов, и отсутствие опыта в сооружении мощных кислородных установок.
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: куда девались подробные описания? Каких-то несколько строчек, и всё. Неужели о таком важном металле, как алюминий, нельзя рассказать серьёзно и обстоятельно…
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.
Но ещё несколько лет назад этим идеальным способом выплавлялось лишь около 4 процентов мировой стали. Основное количество получали в мартеновских печах, где и уголь расходуется, и процесс длится много часов, и оборудование гораздо сложнее и дороже. Логика…
К сожалению, логика есть. По крайней мере, была. У бессемеровского способа всего два недостатка, зато очень серьёзных. Для конвертора годится не всякий чугун, лишь такой, в котором содержится определённое количество кремния и фосфора – ведь в конверторе они играют роль горючего. А на земном шаре очень мало руд, пригодных для выплавки такого чугуна.
Второй недостаток – низкое качество стали. При бессемеровании в кипящем металле растворяется много азота. Азот портит сталь, делает её хрупкой, ненадёжной. Какими только методами не пробовали бороться с этим злом! Через металл продували, кажется, всё, что можно, – ацетилен, водород, углекислый газ, аргон, пар… Применяли вакуум. Пробовали добавлять алюминий и титан. Азот держался крепко, никакими силами его не удавалось «выгнать» из стали.
А зачем? Не надо пускать, тогда и выгонять не придётся. В чистом кислороде азота нет, и понятно, что если продувать им чугун, получится «безазотная» сталь высокого качества.
Вроде бы между прочим будет устранён и другой недостаток. Чистый кислород можно продувать через чугун, в котором вообще нет ни кремния, ни фосфора. Железо и углерод, окисляясь, дадут достаточно тепла.
Итак, сплошные «за». Есть, однако, и «против». При работе с кислородом фурма (то есть труба, по которой в конвертор подаётся газ) выдерживает одну-две плавки. Потом её надо менять, а это долго и сложно. Все попытки найти материал, способный выдержать хоть несколько плавок, до сих пор окончились безрезультатно. Пока что техника не создала материала, который мог бы выдержать контакт с расплавленным чугуном в атмосфере чистого кислорода»
Когда прямой путь не приводит к успеху (нет материала), инженеры ищут обходный. Стремятся «обмануть» препятствие оригинальностью конструкции.
Так и в данном случае. Многое предлагалось. Были конструкции вроде вечного карандаша: по мере сгорания грифель-фурма вдвигается в ванну. Были микропористые днища, напоминающие стенки альвеол: они пропускали газ и удерживали металл. Водяное и воздушное охлаждение, специальные экраны, расположение фурм сбоку ванны – всё это тоже было.
И прошло. Для жёстких условий, в которых работает фурма, требовалась конструкция предельно простая и предельно надёжная.
Её нашли. Фурму «вывели» из металла, её поместили сверху, над ним. Новое решение? Пожалуй. По крайней мере, в том смысле, в каком называют новым очень старое, давно забытое. История техники знает тысячи таких примеров.
С фурмы, расположенной над металлом, начинал Бессемер. У него ничего не вышло. Воздух, идущий сверху, «обжигал» лишь поверхность чугуна, основная же его масса оставалась нетронутой. Тогда Бессемер поместил фурмы внизу и добился успеха.
И вот фурма снова сверху. Но теперь через неё подаётся не воздух, а… кислород. Это во-первых. И не просто подаётся, врывается в чугун со сверхзвуковой скоростью, под давлением 8 – 9 атмосфер. Это во-вторых
А в целом – новый результат. Кислород проникает глубоко в чугун, вызывает бурное сгорание углерода и примесей, чугун перемешивается, кипит, превращаясь в сталь. В то же время фурма, удалённая от металла, надёжно защищённая струёй холодного кислорода, не прогорает.
Теперь кислороду открыт путь в конверторное производство, и, благодаря кислороду, сам конверторный способ выделки стали становится одним из главных направлений в развитии металлургии. Крупные конверторные цеха строятся у нас в стране, в Соединённых Штатах Америки, в Австрии.
Но спор не окончен. Металлурги, воспитанные на мартене, с трудом принимают новое. В своё время они доказывали, что конверторную сталь не удастся «освободить» от азота. Потом, когда это стало очевидно (сотни опытов, годы труда), они принялись утверждать, что применение конвертора ограничено рудами строго определённого состава. Снова опыты (а ведь получить для эксперимента конвертор нелегко, это не пробирка), снова годы. Прогорают фурмы, и скептики вновь пожимают плечами: «Ясно, ничего не выйдет».
Теперь и фурмы не прогорают, выдерживают десятки плавок. А противники всё ещё есть. Почему они спорят сейчас? По инерции? Или потому, что с «добрым, старым» мартеном легче и спокойнее жить?..
А победит всё-таки новое. В рядах борцов за идею были такие люди, как профессор Чекин, старый, партизан Семёнов, инженер Мозговой, отдавший кислородному конвертору всю свою жизнь. Тысячи и тысячи инженеров и учёных приняли от них эстафету.
Поиски продолжаются. Сравнительно недавно создана печь нового типа – роторная. Она предназначена для переделки чугуна в сталь и по конструкции напоминает печь, в которой обжигают цемент. С виду это огромный валик. Валик вращается, перемешивая жидкий чугун, а через полую ось в него подаётся кислород. Нетрудно заметить, что роторная печь развивает принципы, заложенные в бессемеровании. Она никогда не смогла бы появиться без конвертора.
Такие печи уже применяются. В конце 1958 года на Нижне-Тагильском комбинате пущена 20-тонная роторная печь. Результаты отличные. Печь ёмкостью 100 тонн даст больше металла, чем четыре 200-тонных мартена. Высокая производительность, надёжность, экономичность открывают «валику» широкую дорогу в промышленность.
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: куда девались подробные описания? Каких-то несколько строчек, и всё. Неужели о таком важном металле, как алюминий, нельзя рассказать серьёзно и обстоятельно…
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.
Но ещё несколько лет назад этим идеальным способом выплавлялось лишь около 4 процентов мировой стали. Основное количество получали в мартеновских печах, где и уголь расходуется, и процесс длится много часов, и оборудование гораздо сложнее и дороже. Логика…
К сожалению, логика есть. По крайней мере, была. У бессемеровского способа всего два недостатка, зато очень серьёзных. Для конвертора годится не всякий чугун, лишь такой, в котором содержится определённое количество кремния и фосфора – ведь в конверторе они играют роль горючего. А на земном шаре очень мало руд, пригодных для выплавки такого чугуна.
Второй недостаток – низкое качество стали. При бессемеровании в кипящем металле растворяется много азота. Азот портит сталь, делает её хрупкой, ненадёжной. Какими только методами не пробовали бороться с этим злом! Через металл продували, кажется, всё, что можно, – ацетилен, водород, углекислый газ, аргон, пар… Применяли вакуум. Пробовали добавлять алюминий и титан. Азот держался крепко, никакими силами его не удавалось «выгнать» из стали.
А зачем? Не надо пускать, тогда и выгонять не придётся. В чистом кислороде азота нет, и понятно, что если продувать им чугун, получится «безазотная» сталь высокого качества.
Вроде бы между прочим будет устранён и другой недостаток. Чистый кислород можно продувать через чугун, в котором вообще нет ни кремния, ни фосфора. Железо и углерод, окисляясь, дадут достаточно тепла.
Итак, сплошные «за». Есть, однако, и «против». При работе с кислородом фурма (то есть труба, по которой в конвертор подаётся газ) выдерживает одну-две плавки. Потом её надо менять, а это долго и сложно. Все попытки найти материал, способный выдержать хоть несколько плавок, до сих пор окончились безрезультатно. Пока что техника не создала материала, который мог бы выдержать контакт с расплавленным чугуном в атмосфере чистого кислорода»
Когда прямой путь не приводит к успеху (нет материала), инженеры ищут обходный. Стремятся «обмануть» препятствие оригинальностью конструкции.
Так и в данном случае. Многое предлагалось. Были конструкции вроде вечного карандаша: по мере сгорания грифель-фурма вдвигается в ванну. Были микропористые днища, напоминающие стенки альвеол: они пропускали газ и удерживали металл. Водяное и воздушное охлаждение, специальные экраны, расположение фурм сбоку ванны – всё это тоже было.
И прошло. Для жёстких условий, в которых работает фурма, требовалась конструкция предельно простая и предельно надёжная.
Её нашли. Фурму «вывели» из металла, её поместили сверху, над ним. Новое решение? Пожалуй. По крайней мере, в том смысле, в каком называют новым очень старое, давно забытое. История техники знает тысячи таких примеров.
С фурмы, расположенной над металлом, начинал Бессемер. У него ничего не вышло. Воздух, идущий сверху, «обжигал» лишь поверхность чугуна, основная же его масса оставалась нетронутой. Тогда Бессемер поместил фурмы внизу и добился успеха.
И вот фурма снова сверху. Но теперь через неё подаётся не воздух, а… кислород. Это во-первых. И не просто подаётся, врывается в чугун со сверхзвуковой скоростью, под давлением 8 – 9 атмосфер. Это во-вторых
А в целом – новый результат. Кислород проникает глубоко в чугун, вызывает бурное сгорание углерода и примесей, чугун перемешивается, кипит, превращаясь в сталь. В то же время фурма, удалённая от металла, надёжно защищённая струёй холодного кислорода, не прогорает.
Теперь кислороду открыт путь в конверторное производство, и, благодаря кислороду, сам конверторный способ выделки стали становится одним из главных направлений в развитии металлургии. Крупные конверторные цеха строятся у нас в стране, в Соединённых Штатах Америки, в Австрии.
Но спор не окончен. Металлурги, воспитанные на мартене, с трудом принимают новое. В своё время они доказывали, что конверторную сталь не удастся «освободить» от азота. Потом, когда это стало очевидно (сотни опытов, годы труда), они принялись утверждать, что применение конвертора ограничено рудами строго определённого состава. Снова опыты (а ведь получить для эксперимента конвертор нелегко, это не пробирка), снова годы. Прогорают фурмы, и скептики вновь пожимают плечами: «Ясно, ничего не выйдет».
Теперь и фурмы не прогорают, выдерживают десятки плавок. А противники всё ещё есть. Почему они спорят сейчас? По инерции? Или потому, что с «добрым, старым» мартеном легче и спокойнее жить?..
А победит всё-таки новое. В рядах борцов за идею были такие люди, как профессор Чекин, старый, партизан Семёнов, инженер Мозговой, отдавший кислородному конвертору всю свою жизнь. Тысячи и тысячи инженеров и учёных приняли от них эстафету.
Поиски продолжаются. Сравнительно недавно создана печь нового типа – роторная. Она предназначена для переделки чугуна в сталь и по конструкции напоминает печь, в которой обжигают цемент. С виду это огромный валик. Валик вращается, перемешивая жидкий чугун, а через полую ось в него подаётся кислород. Нетрудно заметить, что роторная печь развивает принципы, заложенные в бессемеровании. Она никогда не смогла бы появиться без конвертора.
Такие печи уже применяются. В конце 1958 года на Нижне-Тагильском комбинате пущена 20-тонная роторная печь. Результаты отличные. Печь ёмкостью 100 тонн даст больше металла, чем четыре 200-тонных мартена. Высокая производительность, надёжность, экономичность открывают «валику» широкую дорогу в промышленность.
Глава 7
В СТРАНЕ УЛЬТРАПОЛЯРНЫХ ТЕМПЕРАТУР
«И В ОГНЕ…»
напевает Смолин. Заложив руки за спину, он медленно ходит по кабинету. Остановится, задумается и снова начинает шагать. «И в воде…» – в который раз повторяется тот же мотив.
И в воде мы не утонем,
И в огне мы не сгорим, —
Сегодня он вернулся из Москвы. Мы ждём: должны быть новости. Это видно по его лицу. И вообще сегодня особый день – 31 декабря 1949 года. Через несколько часов наступит пятидесятый год – последний год первой половины XX века.
Мы украдкой поглядываем на портфель – большой, пузатый портфель, где скрыты, может быть, самые поразительные неожиданности. Чемодан тоже здесь, Смолин приехал в Отдел прямо с аэродрома.
– Сергей Петрович, хватит мучить ребят, – осторожно говорит Д.Д.
По-моему, дело не только в «ребятах». Сам Д.Д. ждёт новостей.
Ждут чего-то и остальные, весь Отдел собрался в кабинете Смолина.
– Ладно, – вздыхает Смолин и движением фокусника забрасывает чемодан на стол.
Я смотрю в окно. За стеклом хоровод снежинок. Они не хотят ложиться на мокрый асфальт и долго кружатся в воздухе. А на деревьях снег не тает, и глаз никак не может привыкнуть к редкому сочетанию, цветов – белого и зелёного.
– Майя! – зовёт Смолин.
Появляются бусы. На мой взгляд, самые обычные. Но Майя их тут же примеряет и произносит магическое слово: «Модные».
– Люся! – Смолин достаёт галстук.
Выбор отличный, это понимаю даже я. К строгому костюму Люси галстук пойдёт. А он ещё какой-то особенный, шерстяной. Белый с чёрным – скромный и очень нарядный.
– Это вам. – Смолин протягивает Коваленко готовальню.
Коваленко открывает её и чуть не роняет на пол. Не блестящим, а ровным матовым светом горят инструменты.
– Рихтеровская… – шепчет Коваленко. – Большое спасибо. Как вы достали?
– Секрет фирмы, – смеётся Смолин.
Д.Д. получает логарифмическую линейку.
– По-моему, совсем не плохая, – замечает Смолин скромно.
Линейка отличная, по глазам Д.Д. я понимаю это сразу.
– Володя и Гена! – кричит Смолин.
Передо мной возникает чудесный коричневый медвежонок. Гена держит в руках фигурку Дон-Кихота. Дон-Кихот настоящий – с длинной шпагой, с усами. И чем-то похож на самого Гену.
– А теперь… – Смолин широким жестом бросает на стол портфель, – перейдём к официальной части. Поздравляю вас, Данил Данилович!
Он пожимает Д.Д. руку и вручает авторское свидетельство. Д.Д. молча наклоняет голову. В Отделе тихо. У Данила Даниловича много авторских свидетельств. Но все мы знаем, что именно это ему особенно дорого. В Комитете по делам изобретений упёрлись и никак не хотели давать. Несколько лет шла переписка. И вот Смолин добился.
– Поздравляю, Володя! – Сергей Петрович жмёт мне руку. Выпускает и снова жмёт. – Дважды поздравляю.
Я смотрю и с трудом верю. Смолин протягивает мне сразу два авторских свидетельства. И Гене, конечно, тоже – работы общие. «Способ получения перекиси водорода» – заглавие первого. «Аппарат для газовой сварки» – читаю на втором.
– Вручение рождественских подарков по итогам прошлого года окончено, – объявляет Смолин. – Однако Дед-Мороз считает своим долгом обратить ваше внимание на то, что наступает Новый год. И это событие также должно быть отмечено. Как? Граждан просят вносить предложения.
Предложений сколько угодно. Пойти вечером в театр (Люся). В кино (Майя). На бульвар (я). Посидеть за графином пива (Д.Д.). Достать ракеты и устроить фейерверк (Гена).
– К нам на борщ, – предлагает Коваленко.
– Всё принимается, – решает Смолин. – Но знаете ли, во всём этом не хватает чего-то такого (он крутит пальцами)… Созвучного событию. Ага, понял! В ваших проектах нет перспективы. Нет идеи, которая осветила бы путь в Новый год. Нужна генеральная линия пятидесятого года.
– А у вас она есть? – спрашивает Д.Д.
– Всегда! – заявляет Смолин и мгновенно развёртывает перед нами плакат.
Я читаю: «Всесоюзный конкуре на создание первого в мире холодильного костюма…», а в ушах звучит: «…И в огне мы не сгорим».
Несколько месяцев назад, когда я был в Москве и заходил в Министерство угольной промышленности, мне говорили, что предполагается такой конкурс. Я даже слышал кое-что об условиях. Но то были предположения, а тут факт. Всесоюзный конкурс объявлен.
Мы участвуем в конкурсе – тут не может быть сомнений. Подземные пожары – страшное бедствие. 224 человека погибло во время пожара на алмазном руднике Де Бира в Южной Африке. 267 человеческих жизней стоил пожар на американской шахте Черри в Пенсильвании. При пожаре на угольных шахтах близ Шарлеруа (Бельгия) на глубине 850 метров осталось 263 горняка. Спасательным отрядам преградил дорогу огонь. Прорваться сквозь него спасатели не смогли – у них не было холодильных костюмов…
Создать холодильный костюм! Костюм, в котором человек сможет спускаться в горящую шахту, спасать людей и оборудование, бороться с огнём… Позднее мы поняли, что конкурс выходил далеко за пределы шахты, затрагивая одну из вечных проблем человечества – расширение сферы жизни.
СФЕРА ЖИЗНИ
Природа жёстко отмерила человеку границы жизни. Температура не выше и не ниже стольких-то градусов. Давление в пределах нескольких атмосфер. Строго определённый состав воздуха. Нарушение хотя бы одной из границ карается смертью.
Почему? Как ни странно, я понял это по-настоящему на заводе синтетического каучука. Химический завод мало похож на обычный, машиностроительный. Идёшь из цеха в цех, а продукции не видно. Трубы, колонны, башни и множество приборов. Если в показаниях приборов не очень разбираешься, приходится верить на слово. Сопровождающий объясняет: «По этой трубе идёт газ». Киваешь – наверное, идёт. «Здесь он охлаждается», – пробуешь рукой: труба действительно холодная. «Тут его обрабатывают серной кислотой». Тянешь носом воздух. Вроде есть лёгкий запах. Но как оно на самом деле – сказать трудно. Это не токарный станок, где всё видно.
Итак, идём. Я приехал на завод как корреспондент газеты. Естественно, мне стараются показать хорошее, с плохим они разберутся сами. Но у меня есть опыт, и я чувствую, что обстановка напряжённая. Работники цехов вежливо отвечают на мои вопросы, однако на инженера, который меня сопровождает, смотрят умоляюще. Мол, будь любезен, скорее уведи корреспондента. В другой раз с удовольствием. А сейчас, сам понимаешь, не до него…
Я чувствую это и начинаю торопиться. Конечно, сегодня я уже ничего не напишу. Мы стремительно проносимся по цехам. Наконец, последний – цех готовой продукции. Облегчённо вздыхаю. И вдруг вижу знакомого – я с ним учился в институте.
– Начальник цеха, – говорит сопровождающий.
Мы, улыбаясь, здороваемся.
– Как дела? – смело спрашиваю я.
– Куда лучше! Сплошной брак…
– Что?!
– Товарищ из газеты, – испуганно предупреждает инженер.
– А хотя бы и с Луны, – следует спокойный ответ. – Брак есть брак.
– Но почему же вы… не принимаете мер?
– Принимаем, – мрачно отвечает знакомый. И смотрит на меня укоризненно: инженер, должен понимать. – Процесс ушёл в сторону. Попробуй найди…
Действительно, попробуй. Какой-то автомат «проморгал», и где-то поднялась или снизилась температура, изменилось давление или состав сырья. Нормальное течение реакций нарушилось. Вместо одних продуктов стали образовываться другие. И, в конечном счёте, получился не каучук, а какое-то иное вещество. Похожее на него, но совершенно бесполезное…
Процессы, идущие в человеческом организме, неизмеримо сложнее. Организм вырабатывает сотни и тысячи тончайших веществ, обладающих строго определёнными свойствами. Изменение температуры, давления, состава «сырья» – и привычный ход реакций нарушится. Процесс выйдет из-под контроля. Организм начнёт вырабатывать вещества, пригодные для чего угодно, только не для жизни…
Но ведь внешние условия меняются? Да. От этих изменений человека защищает сложная система приборов и автоматов. Они предохраняют его от перегрева или переохлаждения, удерживая организм в определённых границах.
Возможности приборов и автоматов не безграничны. Некоторые бактерии и микробы переносят температуры в сотни градусов; давления, измеряемые тысячами атмосфер; могут обходиться без кислорода. Человек не может. Температура в ноль градусов, содержание в воздухе небольших количеств окиси углерода убьют его. И если бы человек опирался только на свои естественные, природные способности, он никогда не вышел бы из тёплой экваториальной зоны, не проник бы в глубины морей, не поднялся бы в стратосферу.
Но в борьбе за расширение сферы жизни у человека есть могучий союзник – техника. Набросив на плечи шкуру убитого зверя, человек впервые переступил границы дозволенного природой. Потом он переступал их постоянно. Защищаясь от холода, он разжигал костры и строил дома, перекладывал давление воды на стальные бока батискафа, запирал клочок атмосферы в тесной оболочке герметических кабин.
Труднее всего ему далась, пожалуй, защита от высокой температуры. Установки для получения тепла известны тысячи лет, а холодильник появился совсем недавно. Никому не придёт в голову объяснять, что такое печь, но о кондиционере ещё и сейчас пишут: «Аппарат, предназначенный главным образом для охлаждения помещений»…
На то есть, конечно, свои причины. Они не лежат на поверхности. И потому условия конкурса вначале показались нам довольно простыми. Температура воздуха в горящей шахте 45 – 75 градусов. Время защитного действия костюма – 2 часа. Вес 8 – 10 килограммов.
Летом у нас в Баку температура воздуха иногда поднимается до 45 градусов. Приятного в этом мало, но жить можно. А если одеть человека в плотный, почти непроницаемый для тепла костюм… Ну, сколько костюм может весить? Три килограмма, пусть даже пять…
– Сделаем, – сказал я, едва мы остались вдвоём с Геной.
– Поправка на ворон, – предостерёг Гена. Однако тон у него был оптимистический. Задача и ему казалась несложной. – Понимаешь, всё-таки первый в мире.
– Тем лучше!
От избытка чувств я запел: «И в воде мы не утонем…» Гена поморщился. Слух у меня действительно неважный. Потом мы морщились вместе. А я ещё и краснел. Гена не был в Москве и многого не знал. Но я-то знал, меня предупреждали…
Почему? Как ни странно, я понял это по-настоящему на заводе синтетического каучука. Химический завод мало похож на обычный, машиностроительный. Идёшь из цеха в цех, а продукции не видно. Трубы, колонны, башни и множество приборов. Если в показаниях приборов не очень разбираешься, приходится верить на слово. Сопровождающий объясняет: «По этой трубе идёт газ». Киваешь – наверное, идёт. «Здесь он охлаждается», – пробуешь рукой: труба действительно холодная. «Тут его обрабатывают серной кислотой». Тянешь носом воздух. Вроде есть лёгкий запах. Но как оно на самом деле – сказать трудно. Это не токарный станок, где всё видно.
Итак, идём. Я приехал на завод как корреспондент газеты. Естественно, мне стараются показать хорошее, с плохим они разберутся сами. Но у меня есть опыт, и я чувствую, что обстановка напряжённая. Работники цехов вежливо отвечают на мои вопросы, однако на инженера, который меня сопровождает, смотрят умоляюще. Мол, будь любезен, скорее уведи корреспондента. В другой раз с удовольствием. А сейчас, сам понимаешь, не до него…
Я чувствую это и начинаю торопиться. Конечно, сегодня я уже ничего не напишу. Мы стремительно проносимся по цехам. Наконец, последний – цех готовой продукции. Облегчённо вздыхаю. И вдруг вижу знакомого – я с ним учился в институте.
– Начальник цеха, – говорит сопровождающий.
Мы, улыбаясь, здороваемся.
– Как дела? – смело спрашиваю я.
– Куда лучше! Сплошной брак…
– Что?!
– Товарищ из газеты, – испуганно предупреждает инженер.
– А хотя бы и с Луны, – следует спокойный ответ. – Брак есть брак.
– Но почему же вы… не принимаете мер?
– Принимаем, – мрачно отвечает знакомый. И смотрит на меня укоризненно: инженер, должен понимать. – Процесс ушёл в сторону. Попробуй найди…
Действительно, попробуй. Какой-то автомат «проморгал», и где-то поднялась или снизилась температура, изменилось давление или состав сырья. Нормальное течение реакций нарушилось. Вместо одних продуктов стали образовываться другие. И, в конечном счёте, получился не каучук, а какое-то иное вещество. Похожее на него, но совершенно бесполезное…
Процессы, идущие в человеческом организме, неизмеримо сложнее. Организм вырабатывает сотни и тысячи тончайших веществ, обладающих строго определёнными свойствами. Изменение температуры, давления, состава «сырья» – и привычный ход реакций нарушится. Процесс выйдет из-под контроля. Организм начнёт вырабатывать вещества, пригодные для чего угодно, только не для жизни…
Но ведь внешние условия меняются? Да. От этих изменений человека защищает сложная система приборов и автоматов. Они предохраняют его от перегрева или переохлаждения, удерживая организм в определённых границах.
Возможности приборов и автоматов не безграничны. Некоторые бактерии и микробы переносят температуры в сотни градусов; давления, измеряемые тысячами атмосфер; могут обходиться без кислорода. Человек не может. Температура в ноль градусов, содержание в воздухе небольших количеств окиси углерода убьют его. И если бы человек опирался только на свои естественные, природные способности, он никогда не вышел бы из тёплой экваториальной зоны, не проник бы в глубины морей, не поднялся бы в стратосферу.
Но в борьбе за расширение сферы жизни у человека есть могучий союзник – техника. Набросив на плечи шкуру убитого зверя, человек впервые переступил границы дозволенного природой. Потом он переступал их постоянно. Защищаясь от холода, он разжигал костры и строил дома, перекладывал давление воды на стальные бока батискафа, запирал клочок атмосферы в тесной оболочке герметических кабин.
Труднее всего ему далась, пожалуй, защита от высокой температуры. Установки для получения тепла известны тысячи лет, а холодильник появился совсем недавно. Никому не придёт в голову объяснять, что такое печь, но о кондиционере ещё и сейчас пишут: «Аппарат, предназначенный главным образом для охлаждения помещений»…
На то есть, конечно, свои причины. Они не лежат на поверхности. И потому условия конкурса вначале показались нам довольно простыми. Температура воздуха в горящей шахте 45 – 75 градусов. Время защитного действия костюма – 2 часа. Вес 8 – 10 килограммов.
Летом у нас в Баку температура воздуха иногда поднимается до 45 градусов. Приятного в этом мало, но жить можно. А если одеть человека в плотный, почти непроницаемый для тепла костюм… Ну, сколько костюм может весить? Три килограмма, пусть даже пять…
– Сделаем, – сказал я, едва мы остались вдвоём с Геной.
– Поправка на ворон, – предостерёг Гена. Однако тон у него был оптимистический. Задача и ему казалась несложной. – Понимаешь, всё-таки первый в мире.
– Тем лучше!
От избытка чувств я запел: «И в воде мы не утонем…» Гена поморщился. Слух у меня действительно неважный. Потом мы морщились вместе. А я ещё и краснел. Гена не был в Москве и многого не знал. Но я-то знал, меня предупреждали…
«ВРАГ ВНЕШНИЙ» И «ВРАГ ВНУТРЕННИЙ»
Несколько дней мы не показывались в Отделе. У меня накопилось много дел по институту (вернее, по аспирантуре, где мы теперь занимались), а Гена простудился и лежал с гриппом.
– Ты бы поехал, – попросил он. – Я чувствую, Смолин рвёт и мечет.
Он не ошибся. С места в карьер Смолин обрушил на меня свои любимые «почему». Почему нас не было? Почему не звонили? Почему нет Гены? Почему он заболел? И, наконец, главное «почему» – почему мы не занимаемся конкурсом?
На остальные вопросы ответить было легко. Но конкурсом мы действительно не занимались. Как раз потому, что Гена болел, а у меня было много дел. Однако для Смолина это объяснение не годилось. По его мнению, у изобретателя есть одно настоящее дело – изобретения. Всё остальное – болеть, учиться, работать – он может в свободное время. Сошлись я на то, что Гена провалился сквозь землю, Смолин укоризненно покачал бы головой: «А как же он будет заниматься конкурсом?..»
Я не стал вдаваться в подробности. Сказал, что мы внимательно изучили условия (мне так казалось). Ознакомились с литературой (это, мягко говоря, не соответствовало действительности). И у нас уже есть кое-какие идеи…
– Идеи! – с энтузиазмом подхватил Смолин. – Данил Данилович, мчись сюда. У мальчиков идеи!
Понятно, Д.Д. и не думал «мчаться». Он вошёл, как всегда, неторопливый, спокойный, строгий. Взглянул на бегающего по кабинету Смолина и сказал невозмутимо:
– Хорошо, обсудим.
Смолин мгновенно сел и кивнул мне: «Рассказывайте». От неожиданности я растерялся. Говорить, собственно, было не о чём. В моем сознании холодильный скафандр рисовался смутной помесью пожарного костюма и тулупа, который носят сторожа и дворники.
– Не знаю, стоит ли… – попробовал я уклониться. – Проект в самом общем виде…
– Разумеется, в самом общем, – благодушно подтвердил Д.Д. – Что ещё можно сделать за неделю?
Я успокоился и довольно связно изложил суть идеи. Воздух в горящей шахте нагрет до высокой температуры. Задача состоит в том, чтобы не допустить проникновения тепла от внешней среды к телу человека. Значит, костюм должен быть сделан из материала, плохо проводящего тепло. Можно из двух слоёв. Снаружи – огнестойкий асбест; внутри – шерсть. Между ними желательно оставить тонкую прослойку воздуха – воздух замечательный теплоизолирующий материал.
Тут я заметил, что левая бровь Д.Д. поползла вверх. Это был плохой признак. Но слушал он вежливо. Пожалуй, чуть вежливее, чем мне хотелось бы. Я кончил.
– Итак, вы собираетесь защищаться от тепла тем же способом, которым защищаются от холода? – спросил он.
– Да, – подтвердил я. И на всякий случай оговорился: – В принципе.
– Конечно, в принципе. Обычно стены дома или одежда удерживают тепло, мешают ему уходить наружу, где холоднее. Вы же хотите сделать наоборот, помешать внешнему теплу проникать внутрь костюма. Вы полагаете, что при этом в костюме будет прохладно. Так?
– Ты бы поехал, – попросил он. – Я чувствую, Смолин рвёт и мечет.
Он не ошибся. С места в карьер Смолин обрушил на меня свои любимые «почему». Почему нас не было? Почему не звонили? Почему нет Гены? Почему он заболел? И, наконец, главное «почему» – почему мы не занимаемся конкурсом?
На остальные вопросы ответить было легко. Но конкурсом мы действительно не занимались. Как раз потому, что Гена болел, а у меня было много дел. Однако для Смолина это объяснение не годилось. По его мнению, у изобретателя есть одно настоящее дело – изобретения. Всё остальное – болеть, учиться, работать – он может в свободное время. Сошлись я на то, что Гена провалился сквозь землю, Смолин укоризненно покачал бы головой: «А как же он будет заниматься конкурсом?..»
Я не стал вдаваться в подробности. Сказал, что мы внимательно изучили условия (мне так казалось). Ознакомились с литературой (это, мягко говоря, не соответствовало действительности). И у нас уже есть кое-какие идеи…
– Идеи! – с энтузиазмом подхватил Смолин. – Данил Данилович, мчись сюда. У мальчиков идеи!
Понятно, Д.Д. и не думал «мчаться». Он вошёл, как всегда, неторопливый, спокойный, строгий. Взглянул на бегающего по кабинету Смолина и сказал невозмутимо:
– Хорошо, обсудим.
Смолин мгновенно сел и кивнул мне: «Рассказывайте». От неожиданности я растерялся. Говорить, собственно, было не о чём. В моем сознании холодильный скафандр рисовался смутной помесью пожарного костюма и тулупа, который носят сторожа и дворники.
– Не знаю, стоит ли… – попробовал я уклониться. – Проект в самом общем виде…
– Разумеется, в самом общем, – благодушно подтвердил Д.Д. – Что ещё можно сделать за неделю?
Я успокоился и довольно связно изложил суть идеи. Воздух в горящей шахте нагрет до высокой температуры. Задача состоит в том, чтобы не допустить проникновения тепла от внешней среды к телу человека. Значит, костюм должен быть сделан из материала, плохо проводящего тепло. Можно из двух слоёв. Снаружи – огнестойкий асбест; внутри – шерсть. Между ними желательно оставить тонкую прослойку воздуха – воздух замечательный теплоизолирующий материал.
Тут я заметил, что левая бровь Д.Д. поползла вверх. Это был плохой признак. Но слушал он вежливо. Пожалуй, чуть вежливее, чем мне хотелось бы. Я кончил.
– Итак, вы собираетесь защищаться от тепла тем же способом, которым защищаются от холода? – спросил он.
– Да, – подтвердил я. И на всякий случай оговорился: – В принципе.
– Конечно, в принципе. Обычно стены дома или одежда удерживают тепло, мешают ему уходить наружу, где холоднее. Вы же хотите сделать наоборот, помешать внешнему теплу проникать внутрь костюма. Вы полагаете, что при этом в костюме будет прохладно. Так?