Зародження алюмінієвого виробництва

Експедицією Інституту з вивчення Півночі під керівництвом академіка А.Є. Ферсмана на Кольському півострові були відкриті величезні родовища апатито-нефелінових руд. Таким чином, рудна база алюмінієвої промисловості за короткий термін поповнилася новими видами сировини.

Однак сировину, прийняте пізніше в світовій практиці виробництва глинозему, - високосортні боксити - тоді ще не було виявлено. Тому деякі вчені і керівники промисловості стали висловлювати сумніви в можливості створення в СРСР виробництва алюмінію на власній сировині і своїми силами.

Розгорнулися бурхливі суперечки. Одні пропонували розвивати в країні видобуток міді і магнію ... і надлишок цих металів обмінювати за кордоном на алюміній, інші ж авторитетно заявляли: \ "Нічого мавпу вигадувати. Нам ніколи займатися дослідженнями і науковими проблемами, нам потрібні десятки і сотні тисяч тонн радянських легких металів. За кордоном їх видобувають, отже, вміють працювати. Беріть закордонні методи і техніку, переносите її до нас і давайте швидше радянський алюміній \ ".

Навіть найбільший фахівець в області електрометалургії алюмінію професор П.П. Федотов виявився в таборі маловірів. Виступаючи в 1924 році на II з'їзді наукових діячів по металургії в Ленінграді, він сказав:
\ "Реалізація алюмінієвого виробництва в Росії, як справа дуже складна і потребує великих одночасних витрат, при незабезпеченості, крім того, власним сирим матеріалом для приготування глинозему - в даний час підприємство безнадійна \». Однак настрій більшості радянських металургів і делегатів з'їзду було зовсім іншим.

У прийнятій з'їздом резолюції насамперед зазначалося, що створення власного виробництва алюмінію вкрай необхідно для Радянської республіки і для цього є все необхідне як в частині сировини, так і в ~ відношенні джерел дешевої електроенергії (на Півночі, на Кавказі і на Дніпровських порогах). Перед металургами ставилися вельми важливі і широкі завдання - в першу чергу розробляти способи отримання глинозему не тільки з високосортних бокситів, але і з інших видів вітчизняної сировини. Відразу ж намітився комплексний підхід до проблеми - витягувати з руд поряд з алюмінієм та інші цінні для промисловості продукти.

Адже з глин можна отримувати активний кремнезем, який використовують в якості добавки до портландцементу, з алунитов - сірчану кислоту і галун, з нефелинов - поташ і соду. Роботи зі створення способів переробки алюмінієвої сировини взяли небачений розмах. У них брали участь співробітники найбільших науково-дослідних інститутів і вищих навчальних закладів країни - Державного інституту прикладної хімії (ГІПХ), ленінградського Гірського і ленінградського Політехнічного інститутів, Інституту прикладної мінералогії (в Москві і на Україні), Державного науково-дослідного інституту кольорових металів і багатьох інших.

Результати не забарилися. За короткий термін були розроблені способи отримання глинозему не тільки з бокситу, але і з найрізноманітніших видів алюмінієвої сировини: з алунитов - лужний, аміачно-лужний, сірчанокислотний, з нефелинов - сірчанокислотний, спікання. Були також розроблені методи виділення глинозему з відходів нафтової промисловості, з золи кам'яного вугілля і сланців. Важливу роль у подальшому розвитку радянської алюмінієвої промисловості зіграв розроблений професором А.А. Яковкіним спосіб отримання глинозему.

Ще в 1916 році в лабораторних умовах їм було досліджено спосіб спікання бокситів з содою і вапняком. У 1920-1922 роках учений перевірив цей спосіб в лабораторії Державного інституту прикладної хімії стосовно Тихвинський бокситів, для яких він виявився найпростішим і вигідним. При цьому способі подрібнений боксит і вапняк змішують з содою і нагрівають в обертових печах при 1150-1250 ° С.

Отриманий спік подрібнюється і надходить на вилуговування. Утворений при вилуговуванні червоний шлам викидають у відвал. Алюмінат-ний розчин піддають розкладанню на гідроксид алюмінію і їдкий луг. Осад гідроксиду алюмінію фільтрують, промивають і для отримання глинозему направляють на кальцинації, як в способі Байера.

Пізніше інженер В.А. Мазель розробив інший варіант цього способу - мокре спікання, що має ряд переваг перед сухим спеканием: більш високу продуктивність розуміли, менші втрати шихти, відмова від ряду технологічних операцій. Він був прийнятий на деяких алюмінієвих заводах, зокрема на Волховському.
Спосіб Яковкина в 20-х роках був також перевірений на напівзаводські установці і виявився цілком ефективним.

\ "Простота і успіх цього способу, - писав А.А. Яків-кін, - викликали наслідування і на Півночі, і на Півдні нашої Спілки: почали вивчати його в застосуванні і до хибинских нефеліном, і до українських глин \ ». Вивченням можливості отримання глинозему з тихвинскіх бокситів займалися і інші ленінградські вчені. Ще в 1915 році професора Гірничого інституту А.Н. Кузнєцов і Є.І. Жуковський запропонували електротермічний спосіб переробки бокситів.

Боксит плавили в електропечі з карбонатом барію і антрацитом. Залізо і кремній, що містяться в боксі, відновлювалися, утворюючи железокремніевий сплав - феросиліцій (в ньому було 20% кремнезему). Алюмі-, ний, вступаючи в хімічну реакцію з барієм, перетворювався в алюмінат барію - шлам, який витравлюють розчином соди.
Досліди з отримання алюмінію з вітчизняної сировини професор Є.І. Жуковський проводив в напівтемному підвалі Гірничого інституту. При пропущенні струму з дна електролізної ванни, викладеної вугільними плитами, до складу яких входила кам'яновугільна смола, піднімався газ з різким і неприємним запахом, який проникав в квартири житлового флігеля, де жили співробітники інституту. Навіть академік І.М. Губкін, який жив на п'ятому поверсі, неодноразово вимагав закриття \ "пекельної кухні \".

Однак Жуковський, не звертаючи уваги на скарги сусідів, не припиняв дослідів до тих пір, поки не витягнув з ванни перші порції розплавленого алюмінію. Зразки отриманого металу професор Кузнецов демонстрував на Першому Всесоюзному нараді по кольорових металах в 1925 році в Москві. Він заявив, що в даний час питання про отримання у нас алюмінію має вважати вирішеним в позитивному сенсі. Тихвінської родовище бокситу забезпечує на багато років потреба алюмінію для нашої промисловості.

Залишалося ще запропонований електротермічний спосіб перевірити в напівзаводські умовах. Це виконали на Царицинської дослідної станції під Москвою (ЦГЗ).
Під час першої ж плавки шихти в невеликій електропечі (потужністю всього 100 кіловат) стався вибух. Ніхто, на щастя, не постраждав, але після цього робочі почали лояльніше ставитися до дослідів з побоюванням. Не раз доводилося зупиняти піч, вибивати ломами застиглий шлак, міняти футеровку.

Чи не менше клопоту доставляли і процеси вилуговування шлаку. Коли шлак завантажили в кульову млин для розмелювання і пустили в неї воду, то замість подрібненого алюмінату барію отримали монолітну брилу з вмуровані в неї сталевими кулями. Шлаки так сильно зацементувати, що витягти його не було ніякої можливості.
Подібні невдачі не зупиняли випробувань і не зменшували ентузіазму дослідників.

{PAGEBREAK}

Всього було випробувано дванадцять різних варіантів технологічної схеми переробки бокситів на глинозем. Лише під час перевірки останнього варіанту вдалося нарешті отримати білий порошок чистого глинозему. Ще до революції в Росії навчилися з глинозему отримувати алюміній в лабораторних умовах.

Такі досліди проводилися в Політехнічному інституті ще в 1910-1912 роках П.П. Федотьева. Пізніше і в інших вищих навчальних закладах країни викладачі налагодили практикум по електролізу алюмінію. Користувалися тоді виключно імпортними матеріалами, вихід алюмінію вимірювався грамами і кілограмами.

Перед радянськими вченими і інженерами встала грандіозна завдання: в найкоротші строки запроектувати і побудувати гігантські за масштабами того часу алюмінієві комбінати продуктивністю 15 і 45 тисяч тонн на рік. Де ж взяти необхідні для проектування дані?

Іноземні фірми охороняли свої виробничі секрети пущі багатоокого Аргуса. Вони аж ніяк не поспішали поділитися своїм досвідом з металургами молодої Радянської республіки. Переговори, розпочаті тоді з французькими і німецькими капіталістами про технічну допомогу, навмисне затягувалися іноземцями, які виставляли кабальні умови. Французька фірма \ "Альо, Фрож і Комарг \» була згодна навчати радянських інженерів і робітників на своєму заводі, який готова була побудувати ... на території Радянського Союзу на свої кошти. Зрозуміло, такі умови були неприйнятні.

Німецька фірма \ "Фарбен індустрі \» - найбільший хімічний концерн в Європі - запросила за спосіб виробництва глинозему за патентом Хагслунда 18 мільйонів марок. Платити такі шалені гроші іноземним капіталістам наша держава не мала можливості.

А відомостей, отриманих в інститутських і заводських лабораторіях, було явно недостатньо для проектування. Для кращої координації робіт з проектування та будівництва алюмінієвих заводів в молодої радянської країні 2 жовтня 1928 року головою Вищої Ради Народного Господарства В.В. Куйбишева був виданий наказ про створення \ "Алюмінстроя \» (Управління з будівництва алюмінієвих заводів).

Зі свого сировини Приблизно через три тижні. відбулася ще одна важлива подія, багато в чому сприяло розвитку радянської алюмінієвої промисловості. З ініціативи СМ. Кірова - тоді секретаря Ленінградського обласного комітету партії - Ленінградський обласна рада народного господарства (ЛОСНХ) доручив П.П. Федотьева провести укрупнення досліди з отримання алюмінію на заводі \ "Червоний виборжец \». Федотов не сумнівався в успіху і гаряче взявся за справу. Не менш енергійно працювали і його помічники.

На заводі були встановлені електролізних ванни на 2000 ампер. Струм надходив від недавно побудованої Волховской ГЕС, яка незабаром повинна була дати життя первістку - Волховскому алюмінієвому комбінату. Всі вихідні матеріали для електролізу були вітчизняного виробництва: глинозем отриманий на дослідному заводі ГІПХ, кріоліт надійшов з Царицинської дослідної станції, а електроди виготовлені Кудімовс-ким заводом \ "Електровугілля \».

Незважаючи на свій величезний досвід хіміка і металурга, а П.П. Федотов по праву вважається основоположником електрометалургії кольорових металів в нашій країні, вчений хвилювався.

\ "Треба \" вирішувати задачу з багатьма невідомими, - писав він, - і перш за все, визначити придатність прийнятого співвідношення конструктивних елементів ванни. Управління послідовно включеними ваннами, робота з різними числом анодів, характер їх обгорання, одиночна і групова їх регулювання, встановлення ... режиму роботи, випуск металу - все це належало вивчити і встановити шляхом безпосереднього досвіду.

Справа доводиться починати з абсолютно непідготовленим персоналом \ ». Через чотири місяці після початку укрупнених дослідів було отримано перший радянський алюміній. 28 березня 1929 року в \ "Ленінградській правді \" була опублікована замітка, в якій повідомлялося про успіх радянських металургів, про те, що на дослідній установці \ "Червоного виборжца \" вперше отримано з однієї ванни вісім кілограмів металевого алюмінію ... Вдумайтеся в цю цифру - вісім кілограмів! Ось з чого починала наша алюмінієва промисловість.

З отриманого алюмінію виготовили різні вироби і піддали їх всіляким випробуванням. Якість металу не поступалося зарубіжним зразкам. Це було великим успіхом, що зумовив подальший шлях розвитку радянської алюмінієвої промисловості.

Отримані кілька сот кілограмів металу осоромили маловірів, стали значним доказом творчої ініціативи радянських учених і інженерів, їх здатності організувати виробництво алюмінію цілком зі своєї сировини, без вирішальної допомоги з боку іноземних фахівців і капіталістів. Отже, за короткий термін сталася чудова метаморфоза \ »алюмінієвих справ \". В СРСР були знайдені величезні запаси сировини, розроблені способи його переробки, які успішно пройшли перевірку в напівпромислових умовах, стало налагоджуватися виробництво допоміжних матеріалів.

2 серпня 1929 року Рада Праці та Оборони прийняв постанову - довести до кінця першої п'ятирічки виплавку алюмінію до 20 тисяч тонн на рік. Для виконання цієї постанови Вищій Раді Народного Господарства СРСР було запропоновано приступити до будівництва двох алюмінієвих комбінатів - Волховського (на базі Волховской ГЕС) продуктивністю 5 тисяч тонн алюмінію на рік і Дніпровського в районі Дніпрогес потужністю 15 тисяч тонн.

На ті часи це була грандіозна завдання. Намічена продуктивність двох радянських комбінатів перевищувала річне виробництво алюмінію такій розвиненій капіталістичній країни, як Англія, а Дніпровський комбінат повинен був стати найбільшим алюмінієвим підприємством в Європі. У Державному інституті з проектування металургійних заводів створили спеціальну групу з проектування алюмінієвих підприємств. З неї пізніше виникли Гіпроалюміній і НІСалюміній, перетворені потім у ВАМИ.

До вирішення про будівництво цих комбінатів прийшли не відразу, воно народжувалося в бурхливих дебатах і жорстоких суперечках. Співробітники Алюмінстроя вважали, що спочатку потрібно будувати Дніпровський алюмінієвий комбінат, на якому глинозем слід отримувати за способом Кузнєцова - Жуковського. Він був обраний, як найбільш досконалий випробуваний з п'яти інших способів, які розглядалися на технічній раді Гипромеза.

Але Ленінградський Обласний комітет партії і Рада Народного господарства наполягали на будівництві в першу чергу Волховського алюмінієвого комбінату. Він був би забезпечений дешевою електроенергією Волховской гідроелектростанції і Тихвинський бокситами, поклади яких перебували всього в декількох кілометрах від майбутнього заводу. До того ж, що важливо, в чотирьох годинах їзди розташований найбільший індустріальний центр - Ленінград. Але ж як знадобилася б при пуску нового виробництва допомогу найрізноманітніших фахівців.

{PAGEBREAK}
Деяким металургам запланована потужність здавалася нереальною, фантастичною. \ "Не маючи практичного досвіду, братися відразу за будівництво таких гігантів - безумство, - говорили вони. - Досить для початку 2-3 тисячі тонн алюмінію на рік \ ". Алюміній - стратегічний метал. Він був потрібен у великих кількостях першому соціалістичній державі, оточеному тоді ворожим кільцем капіталістичних країн. Тому намічена продуктивність двох первістків алюмінієвої промисловості в 5 і 15 тисяч тонн була необхідна.

Волховський комбінат вирішили пустити на рік раніше, щоб отриманий там досвід і підготовлені кадри робітників і фахівців використовувати на Дніпровському
комбінаті. Для проектування комбінатів знадобилися дані, які можна було отримати тільки практичним шляхом. Тому у вересні 1929 року в Ленінграді почали будівництво Дослідного алюмінієвого заводу (ОАЗ). Цей завод розмістився в одному з порожніх будівель старого недіючого підприємства на набережній Невки.

У його завдання входила перевірка різних конструкцій електролізних ванн, кращу з яких передбачалося використовувати на споруджуваних заводах. Одночасно намічалося освоєння в виробничих умовах електролітичного методу виробництва алюмінію з сировини різних видів. Велика увага приділялася підготовці кваліфікованих робітників і інженерів.

За пропозицією СМ. Кірова дирекція заводу стала підбирати робітників з числа колишніх червоноармійців - артилеристів. Тих, хто виявляв бажання працювати на ОАЗЕ, навіть достроково демобілізуватись. На завод прийшли молоді хлопці, спаяні боевоей дружбою і дисципліною. Вятскиє, вологодські, красноярські хлопці жадібно тяглися до знань, долаючи премудрості фізики, хімії та математики.

СМ. Кіров особисто стежив за будівництвом заводу. За його вказівкою йшло безперебійне постачання необхідними матеріалами. Результати не забарилися. Уже в кінці квітня 1930 року, через сім місяців після початку будівництва, були закінчені монтажні роботи, встановлено 20 ванн різних, конструкцій, а 11 травня в присутності СМ. Кірова були отримані перші злитки радянського алюмінію. Через кілька днів з алюмінію відлили болванки, а потім прокатали їх на покриття. За якістю метал не поступався зарубіжному. Не минуло й двох місяців, як в 127 кілометрах від Ленінграда було вибрано місце для будівництва Волховського алюмінієвого комбінату.

Будівельники зіткнуліся з ПИТАНЬ НАДЗВИЧАЙНИХ труднощамі. Смороду погліблюваліся ще й тім, что в стране НЕ вістачало технічних засобів и Було много других важлівіх будівніцтв. Ветеран глиноземний промісловості Г.В. Друцька згадує, що будівництво починалося в дуже важких умовах. Розміщення обладнання запізнювалася. Креслення монтажу агрегатів і фундаментів нерідко надходили до будівельників після того, як було готове будівля, розрахована на інші габарити.

Ще більшим злом була плинність робочої сили. Прибували на будівництво робітники залишалися тільки на \ "сезон \", тобто до початку весняних польових робіт. Адже в ту пору Росія була ще селянської. Отримувати глинозем на Волховському алюмінієвому комбінаті передбачалося за методом професора А.А. Яків-кіна - спіканням. Глиноземного виробництва довелося створювати, що називається, \ "від нуля \", не розраховуючи ні на чию допомогу.

Від молодих проектувальників була потрібна велика сміливість, інженерна інтуїція і досить добре знання суміжних галузей промисловості, щоб вибрати відповідне обладнання. І тоді, з огляду на всі труднощі, уряд дозволив, незважаючи на дефіцит іноземної валюти і мізерні запаси золота, закупити обладнання за кордоном.

Для прискорення пуску заводу монтаж обладнання (яке постачали головним чином іноземні фірми - \ »Фельнер і Циглер \», \ »Маффей \», \ »Міаг \», \ »греп-пель \») вели одночасно з будівництвом заводських будівель.

У ніч на 12 травня 1932 року було пущено електролізних ванни, а на ранок урядова комісія прийняла завод. Через місяць перший радянський алюміній почали отримувати ленінградські машинобудівні заводи.

Незабаром настав день, коли потужні крила і пропелери літаків, виготовлені з волховського алюмінію, рознесли по всій нашій неосяжній країні радісну звістку про сріблястому металі, \ "народився \" на берегах древньої російської річки