До и после Победы. Книга 1 (СИ)

Естественно, в качестве топлива для печи должен был использоваться генераторный газ, перегнанный из торфа - для этого рядом построили три генераторных печи и подвели к ним узкоколейку. Даже труба уцелела. Вот только мы пока не собирались форсировать достройку и тем более ввод в эксплуатацию этой печурищи - для переработки выплавляемого нами чугуна нам пока было достаточно и тех десяти- или двадцати-тонных печей, что использовались тут до этого либо были построены уже нами - выдавая в среднем по две тонны в час, они более чем покрывали наши потребности в металле - это ведь четверть кубометра металла с каждой печи каждый час - кусок размером метр на метр и высотой двадцать пять сантиметров.

Причем для военных нужд у нас пока не было таких потребностей в металле - даже начавшаяся отливка минометных мин требовала всего триста килограммов в сутки - пятнадцать процентов от часовой выработки одной печки. Это сотня мин в час - на большее количество у нас просто не хватит взрывчатки. Ну еще гранаты - лимонки - еще триста килограммов, шестьсот корпусов в сутки - "карманная артиллерия" была важна в кратких схватках, которые были нашим основным способом ведение боевых действий - четверть бойцов держат фрица, а остальные шакалят в его тылах и на флангах. Еще начали опытовую выделку бронебойных снарядов - уже из стали, пусть пока и рельсовой - для танковых трехдюймовок, и зениток - трехдюймовок, а также 85 и 88 миллиметров - причем снаряды пока сильно не закаливали, отлаживая технологию - большинство немецких танков имело броню, которая прошивалась и довольно мягкими снарядами - из тех же зениток - чем не садани - борта точно пробьет, да и лобовуху большинства танков. Правда, пока делали всего по двадцать снарядов в сутки - примеривались к технологии - что изготовления самих снарядов, что выделки пороха из гаубичных выстрелов, что на переснаряжение капсюлей и гильз. Так что на эти работы забирали менее центнера металла - пока мы отстреливали снаряды на испытательном полигоне - смотрели, какая термообработка лучше держит удар.

Так что существенная часть нашего чугуна уходила на изготовление бытовых изделий - прежде всего, для отопления - дверцы, колосники - нам потребуется много обогревательных приборов. Да и буржуйки - по сотне штук в день уже выделывали - но и это всего пять тонн чугуна.

А тридцатипятитонник мог выдать и пять тонн, но в час, в сутки - сто тонн, с учетом остановок на ремонты. А это почти что двенадцать кубометров металла. Не освоим. Пока все силы брошены на ремонт техники - не освоим. Так что часть литейщиков мы переориентировали на эксперименты с отливкой сложных крупногабаритных деталей - картеров, корпусов, рам - пусть потренируются, и если будет получаться - начнем разворачивать свое производство - прежде всего гражданской техники, так как военной - тех же танков - у нас пока и так выше крыши. Ну, на ходу-то примерно двадцать процентов, остальное - пока в ремонтном резерве. В общем, избыток производственных мощностей и металла, хоть и был временным, но подзуживал замутить какое-то более серьезное, чем мины и печки, производство.

ГЛАВА 19.

Вообще, плавильные печи могут быть самые разнообразные - тигельные, в которых металл не соприкасается ни с топливом, ни с пламенем, пламенные, в которых металл соприкасается только с продуктами горения, и так называемые шахтные, в которых металл соприкасается и с топливом, и с продуктами горения. Кроме того, печи делятся и по способу получения тепла - я перечислил печи, в которых тепло получается от топлива, а есть еще конверторы, в которых тепло получается за счет внутренних ресурсов металла - находящихся в нем примесей, при сгорании которых и образуется тепло, в результате чего чугун превращается в сталь или железо - бессемеровские и томасовские конвертеры. Ну и третий способ нагрева - электричеством - дуговые печи, печи сопротивления, индукционные - с сердечником и без. КПД - то есть использование тепла непосредственно на расплавление или переработку металла - различается. Так, у тигельных - не более пяти процентов, остальное вылетает в трубу. У пламенных - 8-12%. Шахтные дают КПД уже в 40-55%. И самый высокий КПД у электропечей - 50-65%.

Причем объемы строительных работ использовавшихся тут печей были небольшими, как и сами печи. Так, печь для плавления ковкого чугуна емкостью 25-30 тонн имела площадь пода 13 квадратных метров - 7 на 1,8 метра. Глубина ванны - 30 сантиметров. При общем весе печи в 254 тонны кирпичная кладка составляла 90 тонн (то есть при весе кирпича в 3,5 килограмма потребуется где-то 26 тысяч штук - при нашем многомиллионном производстве кирпича - сущая ерунда), металлические детали - 21 тонну (то есть менее трех кубометров металла), фундамент и набивка пода - 132 тонны (при весе бетона в 2,3 тонны на кубометр - порядка шестидесяти кубометров). В общем - объемы материала - довольно ерундовые. Ну, еще труба высотой 20 метров и внутренним диаметром в метр. И такая печура плавила свои тридцать тонн за 10-12 часов, то есть почти три тонны в час, при расходе каменного угля в 9 тонн, или мазута - 6 тонн. Сейчас ее переделывали на генераторный газ. Подобная печь, но на 5-7 тонн, была уже легче - всего 95 тонн, из которых кирпича - 37 тонн (десять с половиной тысяч штук), металла - 11 тонн (полтора кубометра), фундамент и под - 48 тонн (20 кубов) - ну совсем смешные объемы. Труба - и пониже, и пожиже - высотой 14 и внутренним диаметром 0,7 метра. Свои семь тонн она плавила за пять часов - чуть более тонны в час - в два с половиной раза менее производительная, чем ее старшая сестра, но несмотря на это - и более прожорливая - 2,8 тонны угля или 1,75 тонны мазута на плавку - то есть относительно веса металла она потребляла топлива уже не 30 процентов угля или 20 процентов мазута, а 40 или 25 соответственно. Да, масштабные конструкции было строить тяжелее (хотя и ненамного), но эксплуатировать их - выгоднее.

Но для переплавки небольших порций металла или выделки стали из чугуна на местных заводах уже было достаточно много и другого оборудования, причем это были не те циклопические сооружения, что я запомнил по телевизионным репортажам - нет, это были вполне компактные объекты, по размерам сравнимые с человеком. И этих объектов хватало для местной промышленности.

Например, в так называемых малобессемеровских конверторах чугун переделывается в сталь не продувкой воздуха через всю толщу металла, а поверхностным дутьем - в этом случае сталь получается с низким содержанием азота, и ее использовали для тонкостенного и мелкого фасонного литья - например, ножи для сенокосилок, хотя их отливали и из чугуна, ну или заготовок затворов для пистолетов-пулеметов. Причем конвертор на одну тонну металла был небольшим сооружением. Внутренний диаметр - 70 сантиметров, да еще кладка 25 сантиметров - итого, стальной кожух был внешним диаметром 120 сантиметров, и столько же высотой - эдакий бочонок. Толщина стали - 15 миллиметров. У фурм кладка была потолще - 45 сантиметров. Глубина ванны - всего сорок сантиметров. Продувая 60 кубометров воздуха в минуту с избыточным давлением всего 0,2 атмосферы, за 15 минут переделывали тонну металла. Вес качающейся части - менее трех тонн, то есть опоры и поворачивающиеся механизмы были вполне компактными. Были тут конверторы и еще меньших размеров - на полтонны, а максимальный, что я тут видел - на три тонны. Это если считать только малобессемеровские.

А чугун для этих конверторов плавили в вагранках - это довольно экономичные печи для расплавления металла, в которых топливо и металл находятся в одном объеме. Вагранка производительностью полторы тонны расплавленного металла в час также была довольно компактным сооружением - внутренний диаметр печи - всего 50 сантиметров, толщина металлических стенок - 6 миллиметров, футеровка - 20 сантиметров, внутренняя высота, где плавился металл - 3,5 метра, до загрузочного окна - 4 метра. И всего четыре фурмы основного ряда, размером 70х140 миллиметров каждая, и четыре - дополнительного ряда, размером 30х40 - размер фурм подбирался таким образом, чтобы площадь каждой фурмы основного ряда составляла 20% внутренней площади вагранки, а дополнительного - 2-3%. И многие вагранки были с двумя, а то и тремя рядами - если в вагранке был только один ряд фурм, то воздух отклонялся к стенкам, где сопротивление шихты наименьшее, соответственно, в центре воздуха было недостаточно, углерод сгорал не полностью и эффективность использования топлива падала - а для расплавления металлов важно, чтобы топливо максимально окислялось, то есть превращалось в углекислый газ, а не в угарный - в этом плане кокс, антрацит были более преимущественным топливом, чем, например, бурые или каменные угли, а тем более древесный уголь, дрова, торф или торфяной кокс - у первых была наименьшая реакционная способность, то есть способность восстанавливать двуокись углерода до окиси, то есть угарного газа - при таком восстановлении затрачивается тепловая энергия, которая в противном случае шла бы на разогрев и расплавление металла, что, собственно, и нужно от вагранки - а так, в высокореакционных топливах много ее уходило впустую - на "производство" угарного газа. Так, если при использовании угольного кокса и антрацита терялось 7-20% тепла, то с торфом, торфяным коксом, дровами и древесным углем - 50-70% - наружу вылетало гораздо больше угарного газа, который внутри печи либо восстановился из углекислого, либо не прогорел во время движения внутри вагранки. Так вот - дополнительные ряды фурм как бы отжимали струи воздуха нижних фурм ближе к центру и там уменьшался недостаток воздуха - эффективность использования топлива повышалась - все большее его количество сгорало, отдавая тепло расплавляемому металлу - потери тепла снижались более чем на двадцать процентов. Причем даже однотонные вагранки были неплохим подспорьем, особенно если они оборудовались копильником, где расплавленный металл постепенно накапливался, чтобы быть использованным разом. Печка на 25 тонн в час была более солидным сооружением. Внутренний диаметр был уже два метра, металл стенок - толщиной 12 миллиметров, футеровка - 30 сантиметров, общая высота - под семь метров. И фурм побольше - уже по 12 в каждом ряду, и размеры - 150х350 и 80х80. Ну и воздуха, соответственно, требовалось разное количество - 2 и 32 тысячи кубометров в час, с дополнительным давлением 350 для однотонной или уже под тысячу миллиметров водяного столба для двадцатипятитонника.