В начало Написать нам Карта сайта | RSS
Уральский рынок металлов


Предлагаем Вам разместить информацию в бегущую строку - 1000 рублей в месяц - за каждые 10 слов | Ежедневно посетители сайта смогут видеть информацию о Вашем предприятии. | Минимальные затраты - максимальный результат!!!
Новости Журнал О компании Статьи Аналитика Тендеры Рекламодателям Подписчикам Форумы Бизнес-навигатор Карта сайта Мероприятия Вопросы-ответы
В начало // Журнал / Все номера / УРМ №7 (июль 2007) / Профессор доменных наук
← оглавление номера

Страницы истории:

Профессор доменных наук

Валерия Мазур, зав. музем УрГУ Михаил Филипов, профессор УГТУ-УПИ 

К 140-летию со дня рождения
Ивана Александровича Соколова

Иван Александрович Соколов - высокообразованный инженер-практик и ученый-новатор с мировой известностью, обогативший теорию доменного процесса новыми закономерностями и вооруживший металлургов умением расчетным путем определять возможность протекания химических реакций в нужном направлении, предсказывать их конечные результаты.
Он создал уральскую научную школу металлургов-доменщиков и, несмотря на репрессии и ссылку, никогда не поступался своими принципами ни в науке, ни в образовании.

Доменная печь. Именно с нее, как столетия назад, так и в наши дни, начинается металлургический конвейер, когда руда впервые становится металлом - чугуном. Первые доменные печи построены на Урале в 1701 г. С этого года и ведется отсчет истории уральской металлургии.

Конструкции современных доменных печей и технологии доменной плавки наряду с великими русскими металлургами Михаилом Павловым, Михаилом Курако, Иваном Бардиным заложил и Иван Александрович Соколов, глава уральской научной школы ученых-доменщиков, профессор и заведующий кафедрой металлургии чугуна и металлургических процессов Уральского университета, а затем Уральского политехнического института. Он по праву считается и одним из создателей теории металлургических процессов.

Имя Соколова было весьма популярно среди металлургов первой половины ХХ века. Любому студенту-доменщику было известно, что Соколов - автор учебников, по которым познают тайны металла будущие мастера «огненной профессии», в том числе первого в стране учебника «Теория металлургических процессов».

В роду Соколова металлургов не было. Его отец преподавал в Ярославском духовном училище. Важную роль в духовном развитии Ивана Александровича сыграл преподаватель древних языков Ярославской семинарии Н.Н. Корсунский (1843-1899). Именно ему Иван Александрович обязан не только великолепной лингвистической подготовкой, но и приобщением к миру античных путешественников, поэтов, мыслителей. Возможно, из античного мира, школы пифагорейцев пришла любовь к математике, вкус к теоретическому мышлению, которые Иван Александрович передавал потом своим ученикам в годы работы в архангельских гимназиях.

Однако «чистая» математика никогда не увлекала Ивана Александровича. Еще будучи молодым человеком, он сформулировал для себя принцип, которого придерживался потом всю жизнь: человек должен уметь приложить знания к делу, его работа должна быть самостоятельной, сознательной, осмысленной.

Сферой приложения своих знаний Иван Александрович выбрал металлургию - одну из самых теоретически малоосвоенных в начале ХХ века областей техники.

«Я решил оставить преподавательскую работу и уйти снова учиться в Горный институт в Петербурге, - писал Иван Александрович Соколов в мемуарах «Краткие очерки моей жизни и работы». - В Горном институте в то время преподавались дисциплины как горного, так и металлургического характера. Мной было обращено внимание на то, что в области металлургии много вопросов, не решенных научно и не продуманных теоретически. Решение их носило грубый эмпирический характер, а вместе с тем и те немногочисленные научно-исследовательские работы по металлургии, которые имели место за границей в прошлом столетии, не входили в преподавание. Обилие таких вопросов заинтересовало меня, и я окончательно остановился на металлургии как на своей специальности. Для летней практики я выбрал Урал, Алапаевский завод...»

Еще на учебной скамье Петербургского горного института Соколов ясно представлял, что ему в будущем предстоит решать двуединую задачу: во-первых, обеспечить союз науки и производства, во-вторых, организовать здоровый и благоустроенный быт рабочих. Примерно такие же задачи приходится решать и в наши дни современным управляющим командам градообразующих металлургических предприятий.

Что касается первой задачи, то при ее решении он обнаружил рвение, граничащее с героизмом. Например, в ходе первой крупной исследовательской работы Соколову понадобилось измерить температуру в плавильном пространстве мартеновской печи. Для этого Ивану Александровичу пришлось взгромоздиться на помещенные над сводом печи лежащие на тягах и смачиваемые водою доски. Работа была премирована и впоследствии служила пособием при обучении проектированию мартеновских печей. Многие положения, изложенные в этом научном труде, оказались пионерскими: впервые правильно определены температуры газа, воздуха и продуктов горения в головках и рабочем пространстве мартеновской печи, указано значение распределения давлений...
Исследование работы древесноугольных доменных печей Иван Александрович не бросал даже в атмосфере накаленного классовой ненавистью Алапаевска весной 1905 г., когда пылали подожженные дома рабочего поселка, а инженеров, в том числе и Соколова, избивали. Оказалось, что эти исследования имеют крупнейшее значение для понимания хода доменного процесса. Результатом их явилось увеличение почти вдвое производительности печей Кусье-Александровского и Теплогорского заводов при значительном снижении расхода горючего. Соколов достиг этого путем подготовки шихты и изменения профиля печей.

Европейскую известность принесла Ивану Александровичу работа «О восстановимости железных руд» (1905-1906 гг.). Она была первым капитальным трудом в данной области и признана классической, так как в ней была установлена роль типа руды, состава пустой породы, температуры и других факторов в восстановительных процессах. Металлурги получили веские доказательства необходимости подготовки руд к плавке. Не случайно результаты исследования восстановимости руд издавались четыре раза, три - в России (1909,1927,1933) и один раз - в Швеции (1913).
Слава о хороших отношениях, сложившихся между рабочими и заведующим чугуноплавильными заводами Лысьвенского горного округа Соколовым оказала ему дурную услугу в годы Первой мировой войны. 20 июля 1914 г. в Лысьве взбунтовались мобилизованные на фронт рабочие. Они требовали выдачи вперед зарплаты и раздачи 350 тысяч рублей, пожертвованных владельцами округа мастеровым. После грубого отказа управляющего округом А.И. Онуфровича выполнить требования рабочих между служащими и мастеровыми разгорелось сражение, в ходе которого погибло десять служащих, в том числе А.И. Онуфрович, и, по неполным данным, семь рабочих. В отместку правительство повесило пять бунтовщиков и выслало из Лысьвы 200 человек.
Наконец, власть решила, что кнут поработал достаточно и нужно «показать пряник». Таким пряником стало приглашение на пост управляющего Лысьвенским горным округом Ивана Александровича Соколова. В его подчинении оказалось «целое государство». На территории округа находились доменные заводы (Теплогорский, Бисертский, Кусье-Александровский), Лысьвенские металлургический завод и фабрика металлических изделий, фабрика «Огнеупор», чрезвычайно богатые, дававшие свыше 25% всей уральской платины, Косьинские прииски, месторождения золота, медных, железных, хромистых и марганцевых руд, каменного угля. Предприятия округа выпускали чугун, луженую и эмалированную посуду, патронные ящики и солдатские котелки... Производство было прибыльным даже во время депрессии (1899-1910), когда почти все уральские предприятия заканчивали свои операции с убытком.

Под руководством Соколова предприятия Лысьвенского округа уже со второй половины 1914 г., ранее большинства уральских заводов, перешли на «военные рельсы». Был возведен специальный завод по изготовлению снарядов. Производились фугасные бомбы и взрыватели к ним, сухопутные и морские пороховые ящики, коробки для укупорки гранат, шанцевый инструмент, солдатские котелки и фляжки... Прибыль акционеров общества «Лысьвенский горный округ наследников графа П.П. Шувалова» увеличилась с 2,65 млн руб. в 1914 г. до 5,15 млн руб. в 1915 г. Но какой ценой! Сократилась выплавка чугуна. Инфляция, сырьевой, топливный, продовольственный кризисы. Условия работы на заводах ухудшились. Рабочий день увеличился. Не хватало необходимых на производстве материалов, их заменяли суррогатами, что снижало качество работы. В августе 1916 г. на Лысьвенском механическом заводе одна за другой проходят забастовки. 20 сентября 1916 г. Иван Александрович Соколов подает прошение об отставке.

Годы революции и Гражданской войны стали для Соколова временем жестоких испытаний. Умерла жена, погиб единственный сын, сго­рела оказавшаяся в центре боевых действий заводская лаборатория в Теплой Горе, были национализированы накопленные на протяжении 25-тилетней тру­довой деятельности личные сбережения. Неприкосно­венным остался лишь интеллектуальный капитал, ко­торый оказался сразу же востребованным, как только новая власть приступила к восстановлению хозяйства страны.

«...Я приехал в Екатеринбург, где вскоре (1921) был выбран в деканы химико-металлургического факультета Уральского университета и получил кафедру теории металлурги­ческих процессов, а через некоторое время мне пред­ложена была и кафедра производства чугуна... Года че­рез полтора я отказался от места декана и занялся исключи­тельно преподаванием двух порученных мне предметов. К тому же я задумал основать лабораторию для даль­нейшего научного изучения доменного процесса. Она была основана в 1924 г. и получила название лабо­ратории теории металлургических процессов (рис. 4).

Здесь была выполнена, между прочим, крупная работа по определению значения для восстановимости весьма различных руд размера кусков руды, т. е. фактора физического свой­ства, значение которого в моей основной работе по вос­становимости железных руд было только затронуто».
Согласно решениям Госплана СССР, предполагалось, что на Урале за годы первой пятилетки объем валовой продукции металлопромышленности увеличится в 3,5 раза. Поскольку в этом регионе удельный вес инженеров с высшим образованием в общей массе специалистов был почти в два раза ниже, чем в целом по СССР, в 1930 г. Уралобком принял решение увеличить выпуск специалистов в Уральском политехническом институте в 6 раз. Самостоятельная работа должна была стать главной в деятельности студентов, а обучение предельно приближено к производству. Сама идея подобного реформирования высшей школы была не нова. Соколов сам в студенческие годы ратовал за сохранение лекционного метода преподавания только для абстрактных наук, например, математики, и за перенесение обучения прикладным наукам на производство. Но реформаторы образца 1930 г. потеряли чувство меры. В вузах Урала на лекции отводилось от 21% до 14% учебного времени, а на практику - 40-50%. Дипломное проектирование было отменено.

Протестуя против фактического превращения вузов в техникумы, профессора И.А. Соколов, Н.Н. Доброхотов и А.Е. Маковецкий выступили за сохранение лекционного метода обучения. Все они были арестованы. Иван Александрович Соколов проходил по делу «контрреволюционной вредительской и диверсионной организации инженеров на предприятиях черной металлургии Урала». Вместе с ним было осуждено еще 29 инженеров. Приговор звучал грозно: 5-10 лет заключения в концлагерь. Ивану Александровичу Соколову пять лет лагерей были заменены ссылкой в Томск, где он занимал должность руководителя доменного отдела Сибирского института металлов (1931-1934) и декана общетехнического факультета Томского индустриального института (1934-1935). Кроме того, он консультировал инженеров Новокузнецкого металлургического комбината, интенсивно занимался научной работой. За время ссылки им выпущено в свет 25 печатных работ.

9 сентября 1932 г. ЦИК СССР фактически признал правоту профессора Соколова, приняв постановление «Об учебных программах и режиме в высшей школе и техникумах», согласно которому в вузах восстанавливался лекционный метод преподавания.

Начатые совместно с Иваном Александровичем Соколовым его учениками работы произвели переворот в технологии выплавки чугуна. Прежде всего это относится к технологии получения офлюсованного агломерата. В докладе «О сбережении горючего при доменной плавке», сделанном Соколовым на Первом Уральском съезде теплотехников (1923), им было высказано обоснованное положение о том, что руды необходимо облагораживать и возможно обогащать, прежде чем они пойдут в плавку. Вообще, мысль эта не новая. Железную руду кое-где обжигали, отмывали от пустой породы, дробили и т.д., что позволяло при ее плавке экономить топливо. Более конкретно эта мысль Ивана Александровича Соколова была высказана в 1929 г.

в совместной с В.В. Михайловым статье «Исследование железных руд в связи с физическими и минералогическими их свойствами». Авторы пишут: «В диаграмме потребления тепловой энергии доменною печью, если дать ее для различных зон печи от горна до колошника, есть два пика, один относится к потреблению энергии на разложение флюса-известняка, другой -
к потреблению энергии на процессы прямых восстановлений. Всякое срезание этих пиков чрезвычайно выгодно для уменьшения расхода энергии как для древесноугольных, так и для коксовых печей...» Отсюда можно сделать два вывода. Первый - уменьшить содержание известняка в шихте за счет обогащения, и второй - реализовать процесс разложения известняка вне доменной печи. Второй путь был реализован учениками профессора Соколова Н.Н. Кругловым и И.В. Распоповым, опубликовавшими в 1935 г. статью «Влияние углекислой извести на работу доменной печи».

К 1950 г. офлюсованный агломерат получил признание во всем мире. Это было крупным усовершенствованием технологии выплавки чугуна, позволившим существенно увеличить производительность печи и снизить расход кокса. Профессор Соколов утверждал, что на производительность доменных печей и на расход горючего большое влияние оказывает подготовка руд к плавке, особенно в печах, работающих на древесном угле. Он указывал на необходимость классифицировать руду, загружаемую в доменную печь, и загружать каждый класс руды отдельно. Классифицированная шихта дает весьма положительные результаты в отношении расхода горючего и производительности печи. Чтобы создать лучшую восстановимость окислов железа в рудах и улучшить проникновение восстановляющего газа в куски руды в доменной печи, необходимо при подготовке соответствующим образом изменить физико-химические свойства руды. В этом отношении почти все без исключения железные руды допускают предварительную обработку.

Иван Александрович Соколов привлек своих учеников к решению еще одной важной задачи - нахождению оптимального профиля горна доменной печи. К 1932 г. профессор Соколов пришел к выводу, что наиболее рациональны печи с эллиптическим сечением горна. Первые проекты строительства эллиптических доменных печей появились в середине XIX в. в США. Причиной их появления была слабость воздуходувных средств. На Урале к концу ХIХ в. эллиптические печи имелись в Нижнетагильском, Лысьвенском, Гороблагодатском, Златоустовском округах. В Пермской губернии перед Первой мировой войной прекрасно работала под руководством Соколова Теплогорская эллиптическая печь.

Вопрос о целесообразности постройки доменных печей эллиптического поперечного сечения остается спорным до сих пор. Все современные доменные печи с суточной производительностью в 5-10 тыс. т имеют круглое сечение горна.

Последние годы жизни Ивана Александровича Соколова были счастливыми и несчастливыми одновременно. Свой восьмидесятилетний юбилей (1947) Иван Александрович встречал доктором технических наук, профессором, заведующим кафедрой металлургии чугуна Уральского индустриального института, консультантом Уральского института черных металлов и Уральского филиала Академии наук СССР, заслуженным деятелем науки и техники РСФСР. Лацкан его костюма украшали два ордена Трудового Красного Знамени.

Но... разработанная впервые в мире Соколовым программа подготовки инженеров-доменщиков, в которой фундаментом для научного понимания металлургических процессов служил обширный курс химической термодинамики, была отвергнута в 30-х гг. Не получила всеобщего признания и не была реализована идея строительства мощных эллиптических печей, защите которой Иван Александрович отдал последние 15 лет своей жизни. Сворачивалось производство нерентабельного древесно-угольного чугуна. В 1940 г. на минеральном топливе выплавлялось уже 87% чугуна от общего производства на Урале. Соколов же до конца своей жизни считал древесно-угольную металлургию основой для получения особокачественного металла. В годы Великой Отечественной войны небольшие уральские древесно-угольные печи, бывшие предметом постоянной заботы Соколова, давали прекрасное мягкое железо. Оно заменяло медь для патронов и шло на другие оборонные нужды.

И, самое главное, не удалось реализовать мечту юности - быть вполне самостоятельным и работать по собственному усмотрению.

Журнал

   
Ваше имя:  
Пароль:     
  запомнить меня
  Регистрация  Забыли пароль?

Бизнес-навигатор

   Меткомплекс
   Наука и образование
   Органы власти
   Отраслевые союзы
   Смежные отрасли


Атомстрой комплекс
ЛитМаш
ЗаводЭкоТехнологий
 
Отраслевая наука 


 
        ООО «УралИнфо»
   Телефон/факс: (343) 350 71 71
   г.Екатеринбург, ул.Мамина-Сибиряка, 58, офис 601        
            urm@urm.ru
пїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅ пїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅ
«РЎСѓРјРјР° технологий» «Сумма технологий»
продвижение сайта