Юрий Мухин - Три еврея
Давайте немного о сути. В нашей обычной руднотермической печи электрическая мощность (энергия) вводится в зону реакции тремя угольными электродами. Ток идет сначала по ним, затем через газовый промежуток между торцом электрода и расплавом — в расплав и там уходит в нулевую точку трехфазной схемы, соединенной на звезду. М-да, что-то это слишком специально, поэтому забудьте о вышесказанном и попробуйте представить только прохождение электротока через газовый промежуток между торцом электрода и расплавом. Этого никто не видел, и я в том числе, хотя много думал над тем, как бы это увидеть. Однако считалось, что у нас при выплавке ферросилиция на печах мощностью 21 MB А между торцом электрода и ванной жидкого ферросилиция горит электрическая дуга диаметром около 12 см и такой же длины. Температура этой дуги около 10000 градусов, и вещество этой дуги и есть плазма. Однако в данном случае речь шла не о ней.
Плазматрон представлял из себя медную водоохлаждаемую трубу, в центре которой проходил еще один медный водоохлаждаемый стержень. На конце трубы между нею и стержнем зажигалась дуга постоянного тока, а в промежуток между внутренней поверхностью трубы и центральным стержнем подавался газ, который выдувал плазму дуги, образуя плазменный факел. Так вот, не просто дугой, а вот этим плазменным факелом имелось в виду вводить в печь энергию для выплавки ферросплавов. У такого способа введения в печь электроэнергии никаких особых преимуществ перед старым не было, а одно сочетание слов «вода» и «10000 градусов» у любого цехового металлурга вызовет инстинктивное неприятие и фантазии на тему, какие могут быть разрушения и травмы рабочих, когда медь прогорит и эти два понятия встретятся. Промышленная печь, если бы дело дошло до нее, должна была бы принять совершенно непривычные формы и сильно усложниться, начиная от необходимости мощнейших выпрямителей для получения постоянного тока, кончая водоохлаждаемыми элементами прямо в зоне реакции. Но это, конечно, не доводы: если дело стоит того, то надо идти и на сложности. Экспериментальный участок и был предназначен для того, чтобы любые сложности сделать приемлемыми для производства.
Мне же не нравилось другое.
Имевшийся в Союзе плазмотрон был мощностью 1 МВт, печной трансформатор экспериментального цеха в 1,2 MB А эту мощность потянул бы, так что опытную плазменную печь можно было построить и испытать, но что дальше? Ведь для промышленной эксплуатации нужна промышленная печь, а ее глупо было задумывать с мощностью меньше 20 МВт. Получается, что мы отработаем печурку с одним плазмотроном в 1 МВт, а как это перенести на промышленную печь в 20 МВт? Если она будет с плазмотроном в 20 МВт, то это будет уже не тот плазмотрон, что мы отработаем в экспериментальном, а если это будет круглая печь с 20 плазмотронами по 1 МВт, введенными в эту печь либо сверху, либо по радиусу сбоку, то это уже будет не та печь. То есть эта работа заведомо не давала выхода в промышленность, так как не моделировала промышленную печь и не отрабатывала промышленную технологию.
Я уподоблялся нашим физикам-ядерщикам, не одно поколение которых жирно кормится на обещании дать управляемую термоядерную реакцию. Ну дадут, положим, они ее, хотя и это сомнительно, а дальше что? Как эту управляемую реакцию превратить в электроэнергию? Этот вопрос физиков не занимает, дескать, они люди такого большого ума, что их такие пустяки занимать не должны. Между тем, если бы это было пустяком, то решение уже было бы найдено, и физики это прекрасно знают, но желание обожрать общество так велико, что они с выделением денег на эту свою управляемую термоядерную реакцию подобны Паниковскому с его: «Пилите, Шура, пилите!»
Отсутствие способа превратить будущие эксперименты с плазмотроном в промышленную печь не делали меня энтузиастом этого проекта. Но это не значит, что я о нем не думал. В плазмотроне было достоинство — через щель, по которой вдувался газ для создания плазменного факела, можно было вдуть в зону реакции различные пылеватые добавки, а это сулило определенные технологические выгоды, теоретически было возможно на таком агрегате получать очень дорогие сплавы существенно дешевле, нежели они получались в то время. Поэтому меня и мучил вопрос: как же сконструировать плазменную печь экспериментального участка мощностью в 1 МВт так, чтобы потом из нее легко получилась промышленная печь мощностью в 20 МВт? И хотя эта работа была и не очень обязательной, тем не менее долгое время, как только я освобождался от решения обязательных вопросов, то в мыслях обращался к этому — что же тут придумать?
И вот однажды иду к проходной, чтобы поехать домой на обед, и немного опаздываю: обед был с часу до двух, а автобус отходил где-то в пять минут второго. Я выхожу из проходной, а он уже отчалил от остановки и сворачивает на дорогу. Я свистнул водителю и погнался за ним, шофер притормозил и открыл мне заднюю дверь, я вскочил на пустую площадку, положил руки на поручень у окна, и… мне с плазмой все стало ясно! Когда я гнался за автобусом, то думал, естественно, как бы не опоздать, но когда впрыгнул и понял, что не опоздал, тут-то в голову и стукнула идея, что промышленная печь должна быть не круглой, а прямоугольной, как на Никольском заводе ферросплавов. А вдоль обеих ее длинных сторон сбоку должно располагаться по 10 плазмотронов в 1 МВт, тогда одну двадцатую этой печи (один ломоть хлеба, если представить печь в виде батона) нужно построить в экспериментальном и испытать, а потом из двадцати уже испытанных печурок в 1 МВт мощности составить печь в 20 МВт. Все просто!
Однако если я правильно помню, вскоре выяснилось, что сведения из Швеции — это рекламный блеф, и ничего реального в нем нет, а наша наука в своей массе способна была только повторять чужое, а не рисковать с пионерскими решениями. Поэтому вопрос с плазмой сошел на нет, поскольку деньги на эти исследования перестали обещать. И я о плазме помню только из-за того, каким образом и где именно хорошая идея стукнула мне в голову. Но вернемся к ЦПЩ-2.
Итак, я увидел, что цепочка оборудования, через которую проходит поток сырья, превращаясь в шихту, напоминает колонну танков. Я тут же вспоминаю занятия на военной кафедре, которые на тот момент происходили лет 15 назад, и о которых я до этого никогда в жизни не вспоминал.
Были занятия по тактике, и в плане учебной задачи мне нужно было рассчитать время, необходимое танковой роте, чтобы в колонне выдвинуться из тылового района в район сосредоточения. Я по карте нашел расстояние между районами, максимальная скорость Т-62 была 50 км/час, я, конечно, гнать не собирался, заложил в расчет скорость танка по дороге 40 км/час и выдал результат. Преподаватель возмутился: с ума, что ли, я сошел, заложить танку скорость в 40 км/час! Только 20 и не больше! Я удивился — почему машина, способная ехать со скоростью 50 км/час, по гладкой дороге должна ехать со скоростью 20 км/час? (Сейчас, при наличии массы автомобилей и пробок, мой вопрос кажется верхом наивности, но в СССР пробок не было и по любым дорогам можно было ездить с любой допустимой скоростью). И преподаватель пояснил: это головной танк в колонне будет идти на третьей передаче со скоростью 20 км/час, а последний будет идти на пятой передаче со скоростью 50 км/час и все время догонять остальные танки. Я не понял, о чем это говорит танкист. И он пояснил: при любой задержке головного танка даже на несколько секунд, останавливаются все следующие за ним, и когда головной вновь начинает движение, то остальные начинают движение по одному, по мере начала движения танка перед ним. В результате, чем дальше танк от головы колонны, тем дольше он стоит — время его движения гораздо меньше, чем головного, и в итоге, он то стоит, то пытается догнать остальных. Поэтому 20 км/час — это предельная скорость, которую можно заложить в расчет движения головному танку и всей колонне.
Но ведь у меня в ЦПШ-2 все механизмы соединены «в колонну» транспортерами, посему даже кратковременная остановка любого механизма останавливает их все — останавливает подачу шихты на печи.
Так, это я понял, а что дальше?
А дальше нужно было оценить, какова вероятность аварийной остановки механизмов в этой цепи. Моя жена утверждает, что теорию вероятности мы изучали в институте, но у меня в голове теория вероятности из института как-то не отложилась (хотя, надо думать, я за нее пятерку получил). Я легко рассчитывал вероятностные процессы, но для единичных явлений, а здесь была схема. Я пошел в техбиблиотеку, нашел нужные книжки и разобрался, что там и к чему, оказалось, что в моем случае вероятности нужно перемножать. Хорошо, но что перемножать — черная металлургия такого понятия, как вероятность непрерывной работы и выхода из строя механизмов, просто не знала: чай мы не авиация! Однако поскольку в ходе своих исследовательских работ я все же работал с этим понятием, то вспомнил одну методическую инструкцию (а, возможно, ГОСТ). В этой методичке для случая определения примесей в металлах по черной металлургии устанавливалась вероятность 0,95. То есть если какой-либо химический элемент в сплаве получался в заданном пределе с вероятностью 0,95, то считалось, что тратить деньги на его определение в каждой плавке накладно, текущий химанализ такого элемента прекращали и проводили его эпизодически. Авторам этого ГОСТа так бы и записать, что вероятность 0,95 годится только для случая химанализа, а они ляпнули: «В черной металлургии принимается вероятность 0,95, а в неответственных случаях — 0,90».
