Техника - молодёжи 1976-09, страница 26
ПРОБЛЕМЫ И ПОИСНИ НИКОЛАЙ МЕЗЕНИН. кандидат технических наук, доцент кафедры общетехнических дисциплин Нижнетагильского педагогического института ГДЕ РЕЗЕРВЫ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ? ОДНА НЗ САМЫХ ВЕЛИЧАЙШИХ ЗАДАЧ НАУКИ - ЭТО ЕЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ПРЕДСКАЗЫВАТЬ И ПРЕДВИДЕТЬ. А. Ферсман, академик ИНФОРМАЦИЯ К РАЗМЫШЛЕНИЮ Потребность в черных металлах в современном мире продолжает расти. Только за последние 12 лет 'Производство стали удвоилось: если в 1962 году — 350, то в 1974-м — 710 млн. т. Тенденций к снижению этого роста не наблюдается даже при постоянно увеличивающемся выпуске новых материалов — пластмасс и цветных металлов. Но обратите внимание на парадоксальный факт: в период научно-технической революции мы получаем сталь с помощью процессов, открытых более века назад, — мартеновского (1864 год) и конверторного (1856—1878 годы). Развитие металлургии за этот период шло главным образом экстенсивно — за счет непрерывного увеличения емкости и числа агрегатов, масштабов производства. В наши дни действуют доменные печи с полезным объемом до 5 тыс. м3 (см. статью нашего специального корреспондента С. Сне-гова «Криворожский колосс» в «ТМ» № 6 за 1967 г. — Прим. ред.), мартеновские печи тоннажем до 900 т, конверторы до 350 т. Однако специалисты отмечают: беспредельный рост емкости металлургических агрегатов вряд ли может быть целесообразным, ибо при этом улучшение экономических показателей идет к затуханию. При прочих равных условиях каждое последующее увеличение объема печи по сравнению с достигнутым уровнем дает меньшую экономию затрат по переделу, эффективность снижения капитальных вложений также падает. И не случайно движение технического прогресса по пути увеличения размеров агрегатов в сравнении с недавним прошлым значительно замедлилось. Многие специалисты прямо заявляют: сейчас резервы улучшения традиционных агрегатов — доменных и мартеновских печей, некоторых прокатных станов — и технических методов, соответствующих им, в большей мере уже исчерпаны. Потребности металлопотребляющих отраслей, требования научно-техниче-ской революции вызывают объективную необходимость создания иовых технологических процессов и агрегатов. «Если в самое ближайшее время, — писал видный советский ученый, академик А. Самарин, — не будет создан принципиально новый металлургический процесс, отличающийся хотя бы на порядок более высокой производительностью и обеспечивающий получение металла более высокого качества, то человечество окажется перед угрозой железного голода, ибо даже сохранение нынешних высоких темпов прироста производства способно обеспечить выплавку лишь 1,2-=— 1,3 млрд. т в 2000 году». В то же время, по данным, приводимым Самариным, для повышения уровня жизни человечеству необходимо довести ежегодное производство стали в 2000 году до 1,5— 1,8 млрд. т, а по некоторым прогнозам — даже до 3 млрд. т. Где искать резервы? Направления развития металлургии обычно рассматриваются на базе ранее известных технических решений и научных выводов. Прав профессор Е. Калинников, замечая, что в теории металлургии наблюдается тенденция не прогнозирования, а лишь объяснения ранее возникших процессов, в то время как задача теории — предсказание новых явлений, создание на этой основе новых процессов и соответствующей техники. К такому мнению присоединяется и профессор А. Вертман. Он считает, что конечный результат науки металлургии — именно предвидение и обоснование возможных инженерных решений. Да, в период научно-технической революции особенно необходимо прогнозирование на теоретической базе принципиально иных технологических процессов. Металлургические процессы, агрегаты сложны и громоздки, их в одну пятилетку не сменишь новыми. Нужна предварительная исследовательская работа, экспериментально-промышленное опробование и лишь потом переход на промышленную основу. ВОЗМОЖНОСТИ ТРАДИЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ Чем же все-таки объясняется живучесть старых процессов? Главная причина тому — экономичность их и в современных условиях. Ибо в конечном итоге право на существование того или иного процесса во многом определяется этим фактором. Многие столетия сохраняется двух-стадийная технологическая цепочка: чугун — сталь. Причем в первой стадии используется один из самых старых металлургических агрегатов — доменные печи появились еще в XIV веке. Сейчас доменное производство обладает высокоразвитой технологией и не растратило всех резервов для совершенствования. Однако, хотя кривая мирового производства чугуна еще поднимается вверх, уже задаются вопросы: долго ли это будет? Выявляются тревожные симптомы в дальнейшей судьбе процесса. Уязвимое место доменного процесса усматривают в том, что поставщиком тепла и восстановителем в печи может служить в основном металлургический кокс, который получают из особых сортов каменного угля, иногда, правда, с малой добавкой некоксующихся углей. Не все страны или не все районы страны располагают достаточным количеством коксующихся углей, и поэтому задача восстановления руды в металл другим, помимо кокса, топливом является весьма актуальной. Наиболее перспективным из заменителей кокса считается природный газ. Однако он, равно как и другие заменители, встречает предел в своем использовании. Так, увеличение его расхода выше определенного уровня приводит опять к повышению расхода кокса, ибо в этом случае растут затраты тепла на разложение метана. Каков же минимальный теоретически возможный расход кокса при выплавке чугуна? Иными словами, насколько можно повысить эффективность работы доменной печи? Советские ученые определили эту величину с учетом всех основных факторов интенсификации процесса 24 |
