Репортаж из XXI века - Михаил Васильев

Первыми вышли за пределы земной атмосферы автоматы. Они первыми исследовали верхние слои атмосферы, околоземную часть космоса, проложили трассы к Луне. Автоматы населяли и первую в мире советскую искусственную планету, и лабораторию, запущенную к Венере. Я убежден, что и в дальнейшей разведке космоса первыми будут автоматы. Они раньше человека «высадятся» на Луне, на Марсе, на Венере. Они первыми преодолеют пояс астероидов и прорвутся к большим планетам нашей солнечной системы. Они так близко подлетят к Солнцу, как никогда не сможет приблизиться человек.

Есть планеты — такие, как например Юпитер или Сатурн, на которые, может быть, и совсем не ступит нога человека в прямом, а не в фигуральном значении слова. Их исследование смогут осуществить только автоматы. Работающие от ядерной энергии, чрезвычайно надежные автоматические маяки-исследователи в течение столетий и тысячелетий будут передавать по радио сведения о происходящем на зыбком дне метановых атмосфер этих планет…

Но вслед за автоматами всюду, куда можно, придет человек. Автоматы, даже самые совершенные, не смогут заменить глаза человека, его слуха, прикосновения его пальцев.

Превращение элементов — вот будущее металлургии

Все науки, в том числе и самые отвлеченные, самые теоретические, родились из требований практики. Астрономия родилась из необходимости в точном календаре и точных способах ориентации во время морских путешествий, геометрия понадобилась земледельцам для измерения участков вспаханной земли. Но, вероятно, одной из самых прикладных наук, никогда не порывавших своих связей с практикой, всегда была наука о металле…

Мы беседуем с академиком Иваном Павловичем Бардиным. Мы пришли к нему в самом конце трудового дня. Он явно устал. Но его лицо молодеет, а в глазах загораются огоньки, когда он произносит эти слова: «наука о металле».

Его, родившегося в очень небогатой семье, не помышлявшей о том, чтобы сделать сына образованным человеком, натолкнули на путь служения науке сестра матери — учительница и ее муж — студент. Дальнейшая биография Бардина — это история талантливого молодого человека без родственных связей, без знакомств, без родового имения пробивающего себе путь в жизни. Окончив институт, он не смог найти работу в России и поехал в Америку. Там, сунув в карман диплом инженера, простым рабочим трудился на заводе. По возвращении ему, по его собственным словам, выпало счастье работать со знаменитым металлургом М. И. Курако. Затем — огненная черта революции, разделившая, опять же по собственным словам Ивана Павловича, жизнь на две части. Строительство гиганта и первенца советской индустрии — Кузнецкого комбината и огромная организационная и научная работа по расширению и совершенствованию металлургии всей нашей страны. Да, можно понять, почему этот человек, который наибольшим счастьем в своей жизни считает строительство Кузнецкого комбината, волнуется, произнося такие простые слова: «наука о металле».

— Она, эта наука, — продолжает Иван Павлович, — зародилась много тысячелетий назад, еще тогда, когда человек использовал только редкие самородки металлов. Затем он научился получать металлы из руд. И сегодня еще продолжаются его поиски на этом пути. Новые методы получения металлов и металлических изделий из тех или иных руд — и сегодня одна из важнейших задач науки о металле. Как видите, за многие тысячелетия своего существования эта наука отнюдь не исчерпала себя.

Действительно, можем ли мы сказать, что общепринятая сегодня технология получения самого распространенного в современной технике металла — железа — наилучшая из всех возможных?

Обычная схема этого технологического процесса такова: прошедшая обогатительную фабрику железная руда поступает в доменную печь, где перемешивается с коксом и нагревается. Железо восстанавливается и насыщается углеродом, — из домны мы получаем чугун. Затем этот чугун плавим и в специальных печах выжигаем из него углерод — получаем стальные слитки. Перед тем как отдать их тяжелым валкам блюмингов, слябингов и других прокатных станов, металл снова не раз приходится нагревать. А почему бы не выкинуть из этой технологии все промежуточные энергоемкие, трудоемкие и дорогие процессы и не получить непосредственно из руды чистое железо или сталь требующегося состава, причем сразу в форме готового изделия — рельса, швеллера, двутавровой балки? Почему бы не сделать этот прерывистый сегодня процесс — сначала заготовили руду, потом выплавили чугун, потом его перерабатываем в сталь и т. д. — непрерывным?

По-моему, это безусловно возможно, и будущая металлургия откажется от принятой сегодня технологии. Современные домны, мартеновские печи и бессемеровские конверторы, блюминги и слябинги — все эти аксессуары современной техники не будут приняты техникой будущего.

Конечно, нельзя считать, что, например, через ближайшие десять лет мы начнем ломать доменные печи и на их месте воздвигать какие-то новые устройства для получения чистого железа. Нет, доменный процесс еще не исчерпал себя, он поддается дальнейшему совершенствованию, доменные печи мы строим и еще долго будем строить. Доменная печь и сегодня сложнейший агрегат, снабженный огромным количеством автоматических устройств, обслуживаемый всего несколькими рабочими. Домна завтрашнего дня станет полностью автоматической. Управлять ее работой будет счетно-электронная машина, получившая соответствующую «программу действия» на все возможные случаи отклонения процесса от расчетного.

В ближайшие годы процесс получения металла станет непрерывным. Из домны непрерывно будет поступать чугун — и сегодня домна, дающая 2000 тонн чугуна в сутки, производит его более тонны в минуту. Сквозь горячую струю только что выплавленного чугуна будет продуваться кислород — жаркое пламя встанет над ванной, в которой пойдет этот процесс. Пламя унесет с собой излишний углерод, серу, фосфор — все те примеси, которые ухудшают качество металла. Уже не струя чугуна, а сталь польется в кокили разливочной машины непрерывного действия. А выйдя из кокилей, стальные слитки сразу же будут поступать к валкам прокатных станов и превращаться в изделия. Такой непрерывный технологический процесс автоматизировать проще, чем сегодняшний, прерывистый.

Вероятно, — это еще не ближайшие годы, а несколько более отдаленная перспектива, — коренным образом изменится вся конструкция домны. Устройство, в котором происходит восстановление металла, будет горизонтальным агрегатом — вроде большой вращающейся трубы. В нее с одной стороны подадут хорошо очищенную порошкообразную руду — окисел металла без всяких посторонних примесей, а с другой стороны — восстанавливающий газ, например водород. При таком технологическом процессе можно получать металл в виде мелкого порошка, который после добавки соответствующих легирующих элементов идет на переплавку или сразу на прессование.

…Каждое существо имеет свой срок жизни. Говорят, что черепахи живут по 300 лет, а лошади редко доживают до 30-ти. Но, оказывается, имеют «срок жизни» и металлы. Конечно, длительность жизни металла в значительной степени зависит от условий, в которых ему предстоит жить. У столового ножа есть все шансы прожить дольше металла, пошедшего на изготовление самолетного мотора. Ведь нагрузка на этот нож, как правило, невелика, все внутренние изменения в его структуре совершаются крайне медленно. И, как медлительная черепаха, он может жить хоть триста лет. Иное дело — самолетный мотор. Его жизнь куда насыщеннее, чем жизнь самого стремительного коня! В его сердцевине — цилиндрах — клокочут яростные взрывы — по нескольку сотен, а то и тысяч в минуту. Его непрерывно сотрясает, он вибрирует, трепещет… И то, что сегодняшний средний срок жизни получаемого в массовых количествах металла наших моторов, станков и машин достигает 35 лет, — величайшее достижение металлургии.

Ну, а в будущем увеличится срок жизни металла?

Несомненно! Срок жизни металла может быть несравнимо более дли-тельным, чем сейчас. Живут же по нескольку сотен лет булатные клинки, металл которых защищен тонким слоем шлаков — окислов! Конечно, этот металл не получали в массовых количествах в доменных печах под повышенным давлением газов и в прочих невыгодных условиях крупного производства. Но мы должны добиться, чтобы и наш «массовый» металл не уступал по качеству драгоценному булату древних мастеров.

Конечно, сегодняшние легированные стали — вроде нержавеющей — значительно долговечнее, чем даже булат древних мастеров. Но это уже другое технологическое решение задачи: булатная сталь не содержит добавок хрома, никеля и других металлов, достигающих чуть ли не 25 процентов в наших нержавеющих сталях.

Бесспорно, железо — основной металл современной техники. Но не настает ли время, когда железу придется сдать свои позиции и уступить первое место другим металлам? Обычно считают, что железо может быть вытеснено медью — металлом электротехники, крылатым металлом алюминием и юным богатырем, по всем показателям счастливо соперничающим со сталью, — титаном. И соответственно считают, что век будущего будет медным веком (ведь электричество вторгается все в новые области человеческой культуры!), веком алюминия (широко распространенного, практически вездесущего в природе металла — легкого, близкого к меди по электропроводности, прочного в сплавах, как сталь, — металла авиации) или веком титана.