Большая Советская Энциклопедия (СС)

На основе научных трудов, открытий и изобретений русских учёных, инженеров и практиков-металлургов развивалась металлургическая промышленность, улучшались конструкции агрегатов, совершенствовались технологические процессы. Однако создать мощную металлургию в условиях дореволюционной России не представлялось возможным.

  Октябрьская революция 1917 дала мощный толчок развитию производительных сил, в том числе металлургии. Восстановление и развитие чёрной и цветной металлургии на базе электрификации явилось одной из основных задач плана ГОЭЛРО. В годы 1-й пятилетки (1929-32) было развёрнуто строительство крупных металлургических предприятий, а также заводов тяжёлого машиностроения, выпускающих оборудование и машины для металлургической промышленности.

  До 1917в стране не существовало металлургических научно-исследовательских институтов. На ряде заводов (Путиловском, Обуховском и др.) и на кафедрах горно-металлургических вузов имелись небольшие научно-исследовательские лаборатории. За годы Советской власти созданы научные центры - �нститут металлургии им. А. А. Байкова АН СССР, Центральный Н�� чёрной металлургии им. �. П. Бардина (ЦН��чермет), Украинский Н�� металлов (Харьков), Украинский Н�� специальных сталей, сплавов и ферросплавов (Запорожье), �нститут чёрной металлургии (Днепропетровск), Донецкий Н�� чёрной металлургии, Научно-исследовательский и проектный институт металлургии и обогащения АН Казахской ССР, Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности (Гиредмет), Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов (Гинцветмет), �нститут металлургии и �нститут физики металлов Уральского научного центра АН СССР и мн. др. Научными кадрами высокой квалификации располагают и металлургические вузы страны. Работы советских учёных в значительной мере определили и определяют научно-технический прогресс в области металлургии. �сследованы физико-химические основы металлургических процессов и на этой базе разработаны способы интенсификации  металлургического производства, усовершенствованы технологические процессы и созданы новые.

В  Существенно расширилась  металлургическая база страны. Наряду СЃ Югом, Уралом Рё Центром страны  металлургические заводы создавались РІ Западной Рё Восточной РЎРёР±РёСЂРё, РІ Казахстане, Узбекистане, Грузии, Азербайджане Рё РЅР° Дальнем Востоке. Р’ РєСЂСѓРїРЅСѓСЋ базу РїРѕ производству металла превратились районы Севера Рё Северо-Запада. Большую роль РІ реконструкции Рё строительстве предприятий металлургии сыграл Государственный институт РїРѕ проектированию металлургических заводов (Гипромез), основанный РІ Ленинграде РІ 1926. Р’ 1930 институт создал проект типовой доменной печи объёмом 930-1000 Рј ³.РЎ 1936 РїРѕ проекту Гипромеза строились уникальные РїРѕ тому времени доменные печи объёмом 1300 Рј ³,Р° затем 2000 Рј ³.Р’ начале 70-С… РіРі. объёмы советских доменных печей возросли РґРѕ 2700-3200 Рј ³,Р° РІ 1974 РЅР° Криворожском металлургическом заводе РёРј. Р’. Р�. Ленина вступила РІ строй самая мощная РІ РјРёСЂРµ доменная печь объёмом 5000 Рј ³.РЎРЎРЎР  располагает крупнейшими РІ РјРёСЂРµ мартеновскими печами ёмкостью РґРѕ 600 ти двухванными печами той же мощности, кислородными конвертерами ёмкостью 300-350 С‚,электропечами ёмкостью 100 Рё 200 С‚.РќР° СЂСЏРґРµ заводов действуют станы горячей прокатки производительностью РґРѕ 4 Рё более млн. тпроката РІ РіРѕРґ.

  Научно-технический прогресс характерен для всех стадий металлургического производства - от подготовки исходных материалов до выпуска готовой продукции. В важнейших горнорудных бассейнах построены обогатит. фабрики. Технический прогресс в обогащении руд характеризуется улучшением применяемых технологических схем и методов, совершенствованием оборудования, увеличением глубины обогащения, обусловленным повышенными требованиями современной металлургии к сырым материалам, а также вовлечением в эксплуатацию всё более бедных труднообогатимых руд. Разработаны и внедрены в промышленность технологические схемы, обеспечивающие комплексное использование сырья, в том числе полиметаллических руд. Ещё в годы довоенных пятилеток и особенно после войны получило развитие агломерационное производство. Построены крупнейшие в мире агломерационные фабрики. В 60-х гг. освоено производство офлюсованных окатышей из тонкоизмельчённого железорудного концентрата.

В  Р—Р° РіРѕРґС‹ Советской власти возникла Рё развилась коксохимическая промышленность, освоена прогрессивная технология коксования. Коксохимическое производство развивается РІ направлении строительства РІСЃС‘ более мощных коксовых батарей СЃ печами большой ёмкости, внедрения бездымной загрузки шихты Рё СЃСѓС…РѕРіРѕ тушения РєРѕРєСЃР°, механизации Рё автоматизации обслуживания коксовых печей, совершенствования процессов улавливания Рё переработки химических продуктов коксования, ассортимент которых включает (70-Рµ РіРі.) свыше 200 наименований. Наряду СЃ коксовыми печами объёмом 30 Рј ³Рё высотой 5-6 мсооружаются печи объёмом более 40 Рј ³Рё высотой 7 Рј.Годовая производительность РєРѕРєСЃРѕРІРѕР№ батареи РёР· 65 таких печей превышает 1 млн. ткокса.

  �ндустриализация страны, быстрое развитие чёрной металлургии и др. отраслей народного хозяйства обусловили форсированное наращивание мощностей по производству огнеупоров. В дореволюционной России производство огнеупоров носило полукустарный характер. Многие виды огнеупорных изделий (например, для доменных и коксовых печей) импортировались. К концу 30-х гг. нужды страны почти полностью обеспечивались отечеств. огнеупорами. В годы Великой Отечественной войны 1941-45 около половины предприятий огнеупорной промышленности были разрушены. �х восстановление сопровождалось техническим перевооружением, особенно усилившимся в 60-70-х гг. Благодаря научным исследованиям, проводимым учёными совместно с работниками огнеупорной промышленности, повысилось качество изделий, увеличился их ассортимент, освоено производство ряда новых огнеупоров (смолосвязанных для кислородных конвертеров, плотных каолиновых для шахт доменных печей, высокоглинозёмистых, высокоплотных динасовых, периклазо-шпинелидных, изделий для установок вакуумирования, непрерывной разливки стали и др.), расширилась сырьевая база.

  Решающим звеном в интенсификации доменного производства явилось применение кислорода и природного газа. Опытные плавки с использованием дутья, обогащенного кислородом, были начаты в СССР на Чернореченском химическом заводе в 30-е гг. В 1940-41 опыты были продолжены на доменной печи Днепропетровского завода  металлургического оборудования. В более широких масштабах доменный процесс на кислородном дутье исследовался на опытной печи Новотульского завода в 1948-53. В 1957 на заводе им. Петровского (Днепропетровск) впервые в мире был применен природный газ, что позволило значительно снизить расход кокса. Год спустя по этой технологии работало уже 12 доменных печей. В сочетании с дутьём, обогащенным кислородом, применение природного газа обеспечивает стабильность работы доменной печи и улучшение технико-экономических показателей плавки. Уже в начале 70-х гг. свыше 80% чугуна выплавлялось в СССР с применением природного газа и около 60% - с. использованием кислорода. Большой эффект для роста производительности доменных печей даёт повышение давления газов на колошнике и температуры дутья до 1200 °С.

  В сталеплавильном производстве, как и в доменном, важное средство интенсификации технологического процесса - использование кислорода и природного газа. Первые опыты применения обогащенного кислородом дутья в мартеновской печи были проведены ещё до войны на московском заводе «Серп и молот» и горьковском заводе «Красное Сормово». С 1948 эти исследования в более широких масштабах осуществлялись на заводах «Серп и молот», «Запорожсталь», «Азовсталь» и др. Дальнейшие эксперименты, выполненные ЦНН�черметом совместно с заводом «Запорожсталь», показали, что при обогащении дутья мартеновской печи кислородом примерно до 30% и продувке кислородом в период кипения производительность печи может быть повышена на 40-50% с одновременным снижением удельного расхода топлива на 30-40%. К концу 70-х гг. до 80% мартеновской стали будет выплавлено с обогащением дутья кислородом. При использовании в качестве топлива высококалорийного природного газа упрощается конструкция мартеновской печи, облегчаются регулирование и автоматизация теплового процесса. В конце 60-х - начале 70-х гг. на ряде заводов, на базе мартеновских печей созданы высокопроизводительные двухванные печи. Начиная с середины 50-х гг., непрерывно расширяется производство стали в кислородных конвертерах. Н. -и. работы по использованию кислорода в конвертерных процессах в широких масштабах были осуществлены ещё в 40-х гг. под руководством �. П. Бардина. В 1956 на заводе им. Петровского был пущен первый в СССР кислородно-конвертерный цех. Применение конвертеров на кислородном дутье обеспечивает высокое качество выплавляемой стали и по сравнению с мартеновским производством экономит капиталовложения на 20-25%, повышает производительность труда на 25-30% и снижает себестоимость металла на 2-4%.

  Большие успехи были достигнуты в электросталеплавильном производстве. Создание в СССР авиационной, автомобильной и других новых отраслей промышленности обусловило высокие темпы развития электрометаллургии. Уже в 1935 СССР по выплавке электростали вышел на 1-е место в Европе. В начале 70-х гг. в СССР работали сотни дуговых печей, в том числе 13 ёмкостью 100 и 200 т.Важное направление научно-технического прогресса - увеличение удельной мощности электропечей, в связи с чем заметно повысилась мощность печных трансформаторов. Разработано много научных и технических усовершенствований, обеспечивающих интенсификацию электрометаллургического производства и повышение качества выплавляемого металла: электромагнитное перемешивание металла в ванне печи, автоматическое регулирование положения электродов, совмещение процессов расплавления шихты и окисления примесей, применение кислорода для ускорения процесса плавки и частичного обезуглероживания металла, обработка стали в ковше синтетическими шлаками, аргонокислородная продувка металла в ковше и др.

  Большое внимание уделяется проблеме рафинирования расплавленной стали после выпуска её из печи. Ещё в 1940-41 под руководством А. М. Самарина были разработаны принципы дегазации металла в ковше под вакуумом. В дальнейшем внепечная вакуумная обработка расплавленных металлов прочно вошла в практику металлургических и  машиностроительных заводов, позволяя в 2-3 раза уменьшить содержание водорода, кислорода, азота и неметаллических включений в слитках, идущих для производства изделий ответственного назначения.

  Развитие науки и техники позволило в 60-х гг. использовать в электрометаллургии новые процессы - плавку стали и сплавов в высокочастотных индукционных печах, дуговую и индукционную плавку в условиях вакуума, электрошлаковый переплав (разработанный в СССР учёными �нститута электросварки им. Е. О. Патона), а также комбинированные процессы. Разработаны и внедрены в промышленность прогрессивные способы получения высококачественных сталей и специальных сплавов - переплав в электроннолучевых и плазменнодуговых печах. Металл, полученный этими способами, характеризуется высокой однородностью, низким содержанием серы и неметаллических включений, что повышает срок службы и степень надёжности изготовленных из него изделий.

  Всё шире применяется процесс непрерывной разливки стали, имеющий очевидные преимущества перед разливкой в изложницы; разработка этого процесса осуществлялась в 40-х гг. под руководством �. П. Бардина. Получает распространение совмещение процессов непрерывного литья и прокатки. Наряду с совершенствованием доменного процесса ведутся работы по созданию и внедрению промышленных способов прямого получения железа. Большое значение для развития чёрной металлургии имеет проводимая в СССР разработка непрерывных металлургических процессов и агрегатов для их осуществления.

  Заметных достижений добилась ферросплавная промышленность, созданная за годы Советской власти. Сооружен ряд заводов, постоянно расширяется сортамент выпускаемой продукции, совершенствуется технология производства ферросплавов, улучшается их качество. Разработаны и построены закрытые дуговые печи, внедрено различное вспомогательное оборудование. В результате усовершенствования технологических процессов, их интенсификации снизился удельный расход электроэнергии при выплавке различных сплавов, улучшилось использование установленной мощности. Значительные работы проведены на ферросплавных заводах по механизации трудоёмких процессов. Механизирована загрузка шихты в печи, на ряде заводов установлены разливочные машины ленточного типа.

  А. С. Федоров.

  Цветная металлургия - одна из ведущих отраслей промышленности, в значительной мере определяющая технический прогресс всего народного хозяйства. �стория добычи руд и получения из них цветных металлов в районах Урала, Алтая и Сибири насчитывает много столетий. Советская цветная металлургия зародилась одновременно с разработкой плана ГОЭЛРО. Восстановление разрушенных Гражданской войной и интервенцией предприятий цветной металлургии, в первую очередь по производству меди, свинца, цинка, сопровождалось их реконструкцией на основе достижений науки и техники, с использованием научных трудов А. А. Байкова, В. Я. Мостовича, Г. Г. Уразова и др. Отражат. плавка медных концентратов, шахтная плавка свинцовых руд, электролиз металлов были основными направлениями развития технологии производства в цветной металлургии.

  В годы довоенных пятилеток в СССР были созданы алюминиевая, никель-кобальтовая, вольфрамомолибденовая, твердосплавная, магниевая подотрасли цветной металлургии. Ведущую роль в проектировании и строительстве новых предприятий по производству цветных металлов на основе прогрессивных технологических схем выполнили организованные в 20- 30-е гг. научно-исследовательские и проектные институты Механобр, Гинцветмет и Гипроцветмет.

В дальнейшем было создано около 40 специализированных институтов цветной металлургии.

  На технический прогресс в медной, свинцово-цинковой, вольфрамомолибденовой промышленности решающее влияние оказало развитие флотационного метода обогащения руд с получением медных, свинцовых, цинковых, вольфрамовых и молибденовых концентратов, а также развитие процессов агломерации концентратов и обжига их в кипящем слое перед  металлургической переработкой. Разработка технологии и проектирование новых заводов по производству меди, свинца, цинка проводились институтами Гипроцветмет, Гинцветмет, Унипромедь, ВН��цветмет, Казгипроцветмет. Большой вклад в развитие заводов по производству этих металлов внесли Ф. М. Лоскутов, В. А. Ванюков, А. Н. Вольский, В. �. Смирнов, Д. М. Чижиков и др.

  Развитие производства отечественного алюминия и магния связано с именами Н. П. Асеева, П. П. Федотьева, П. Ф. Антипина, А. �. Беляева, В. А. Пазухина. В предвоенные годы научно и практически определились способы производства глинозёма из бокситов, методы получения алюминия и его сплавов. В СССР впервые в мире была разработана технология и осуществлена комплексная переработка нефелинов и другого небокситового сырья на глинозём, содопродукты и цемент. Перед Великой Отечественной войной 1941-45 по проектам Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (ВАМ�) впервые в стране были освоены электролизёры с самообжигающимися анодами, а в послевоенные годы созданы мощные электролизёры с верхним токоподводом.

  Успешному техническому развитию производства никеля и кобальта содействовали работы института Гипроникель, организованного в 1934. Крупный вклад во внедрение флотационного разделения медно-никелевого файнштейна внёс �. Н. Масленицкий. Значение производства никеля и других легирующих металлов (кобальта, вольфрама, молибдена) особенно возросло в годы Великой Отечественной войны 1941-45.

  Развитию производства платины и платиновых металлов способствовали работы �. �. Черняева. �. Н. Плаксин разработал основы амальгамационных процессов извлечения золота из руд и продуктов обогащения, создал современную теорию планирования золотых руд.

  В 50-х гг. началось интенсивное развитие отечеств. промышленности по производству редких и редкоземельных металлов, полупроводниковых материалов. С институтом Гиредмет, научным руководителем которого почти 30 лет был Н. П. Сажин, связано решение таких проблем, как освоение производства монокристаллов германия, создание методов переработки сурьмяных и висмутовых руд, производство титана, циркония и ниобия, применение в производстве редких металлов электроннолучевой и плазменной плавки.