До и после Победы. Книга 1
Шрифт:
В плане объемов выдаваемого газа торф был, правда, так себе - один килограмм торфа дает полтора кубометра газа калорийностью полторы тысячи килокалорий. По этому показателю торф уступает углям - у тех - минимум два кубометра с килограмма, антрациты дают четыре куба. Но даже при такой калорийности и выходе газа один килограмм торфа нагреет пару кубометров воды на один градус. В идеале. А промышленный газогенератор с вращающейся колосниковой решеткой способен переработать 400 килограммов торфа в час на каждый квадратный метр решетки. Соответственно, если площадь решетки три метра - а это круг диаметром под два метра, то есть не такой уж и большой - то в нем будет переработано 1200 килограммов, которые смогут нагреть на один градус 2400 кубометров воды. Ну или довести от нуля до кипения 24 кубометра воды. В час. В идеале. При кпд печи в 100%, хотя в реале она хорошо если 30 процентов, а с регенераторами-рекуператорами - процентов пятьдесят-шестьдесят. Ну, даже и без них вскипятим 8 кубометров воды.
А для стали - чтобы нагреть и расплавить килограмм стали, надо затратить порядка 800 килоджоулей (температуру плавления взял как для железа, и расчеты округлил вверх), или 200 килокалорий (делю на четыре, то есть тоже ухудшаю расчеты). Соответственно, килограммом торфа, перерабатывая его в газ, можно расплавить 8 килограммов стали. Опять же - в идеале, в реальных печах с их КПД 30-50 процентов - всего два-три килограмма, что тоже немало. Для чугуна еще лучше, так как он плавится при температурах на десять-двадцать процентов ниже, чем сталь. Ну а упомянутый мною газогенератор расплавит за час до десяти тонн стали в идеале, и до трех - в реале. Тоже неплохо. А если поднять калорийность генераторного газа до четырех килокалорий на килограмм - то килограммом торфа, переведенным в газ, сможем расплавить уже до семи килограммов стали.
Я старательно записал все эти выдержки за выступающим, и, надеюсь, ничего не напутал. И записал не просто для саморазвития, хотя и для этого тоже. Самое главное - потом проверю - как вышло на самом деле. И буду разбираться, почему оказалось не так - то ли действительно возникли новые моменты непреодолимой силы, то ли человек изначально ошибался. И если первое - почему не учел, и можно ли было вообще это учесть, а если второе - почему ошибался - возможно, просто не тянет направление, а "пока" или "уже" - от этого зависело, останется ли он работать и дальше на этом месте или же надо его менять на кого-то другого - поэтому я также подыскивал запасников - общался с его подчиненными, выискивая среди них толковых или хотя бы активных, и тоже - не просто так, а затем наблюдал - как он будет к им относиться - начнет гнобить - значит, надо проводить разъяснительную работу, а если уже не в первый раз - то разводить их по разным углам, чтобы подчиненного не задавили - заодно получу параллельного руководителя, пусть пока и потенциального. Все - в рамках диалектики, высказанной самим товарищем Сталиным - с одной стороны, "Кадры решают все", с другой - "Незаменимых у нас нет". Удобно придумал, черт возьми - на каждое решение найдется своя фраза.
Так что, получив этот газ - делай с ним что хочешь - хочешь, загоняй в печи, хочешь - передавай по трубам удаленным потребителям. Причем транспортировка газа - весьма выгодное дело. Правда, для нее нужны трубы - вот мы и прикидывали - что лучше - свозить торф к потребителям или поставлять им торфяной газ. Пока получалось, что лучше все-таки свозить торф - при сгорании он дает от двух до четырех килоджоулей - то есть выгоднее газа, а узкоколеек тут было многие десятки километров, а то и пара сотен - их тут прокладывали и немцы во время Первой мировой, когда фронт стабилизировался к востоку от Барановичей и они строили тут долговременные сооружения, потом сеть узкоколеек развивали поляки, да и советская власть что-то прокладывала. В основном - для вывоза древесины и торфа. То есть транспортировка торфа тут уже была. А вот трубы пришлось бы делать, для чего нужно и оборудование, и сталь. Так что, как бы привлекательно не выглядела транспортировка газа - от нее пока решили отказаться. Хотя в Америке к сорок первому было триста тысяч километров (!!!) магистральных газопроводов, по которым передается в год около 55 миллиардов кубометров газа. Более 60% населения пользовалось в быту газом. Цифры - просто офигеть какие огромные. Причем это был не газогенераторный, а природный газ, который сгорает гораздо жарче - в три-четыре раза жарче торфа и в четыре раза жарче торфяного газа. Вариант с газопроводом мы рассматривали потому, что на Донбассе уже был построен газопровод для коксового газа - длиной чуть ли не сто километров - то есть там уголь перегоняли на газ в газогенераторных печах и транспортировали по трубам.
Но у нас и расстояния были меньше, и, повторю, относительно развитая сеть узкоколеек была неплохой альтернативой. Тем более что на местных предприятиях уже стояло немало газификаторов, которые перегоняли топливо в газ, которым и топили промышленные печи - по сравнению с кусковым или сыпучим топливом, газ был гораздо удобнее - им проще управлять, он более однороден, особенно если применяется газгольдер, котором порции газа смешиваются и соответственно состав газа усредняется на большом промежутке времени, так что есть возможность отреагировать на изменение его калорийности. Да и легкое заведение газовых труб в самые удаленные уголки промышленных помещений снижает требования к размещению оборудования - если к нему не надо подтаскивать тележки, то печку можно разместить в любом закутке и не париться насчет проходов через помещения - ставь оборудование как хочешь - топливо к печи все-равно будет подано. Газ - это удобно.
Причем торфяной газ достаточен, например, для поддержания температуры в миксерах, в которых выдерживается металл для усреднения состава. Вот прокату необходим газ погорячее - для нагрева болванок требуется газ калорийностью уже 1800-2000 ккал на кубометр - тут его получали, смешивая тоже с торфяным, только более калорийным газом, ну или с газом из древесины - ее перегонка при температуре четыреста-пятьсот градусов давала газ калорийностью более четырех с половиной тысяч килокалорий. Вообще, как я понял, калорийность зависела прежде всего от скорости дутья. Так, при скорости 0,1 метр в секунду количество угарного и углекислого газов была примерно одинакова - по 15%. А уже при скоростях выше 0,2 метра в секунду угарного газа становилось порядка 25-30%, а углекислого снижалось до 2-7%. Влияла и равновесная температура разных газов. Так, при 450 градусах в газе было 97% углекислого газа и всего 2% - угарного. А при 750 - уже 25% и 75%. Но там были и другие газы, со своими равновесными константами. То же образование метана из углерода и водорода и его распад обратно при 450 градусах уравновешивался на 75% метана и 25% водорода. А при 700 - на 11 и 89. Хотя, тут мне было малость непонятно - как это они в равновесии, если тут же присутствуют и другие газы. Но, в общем, знающие люди заверили, что с помощью дутья, температуры и влажности можно подбирать нужную калорийность с достаточной точностью. Причем греть газифицируемую массу до максимально возможных температур тоже смысла не было. Так, при перегонке на девятиста градусах калорийность газа снижалась до трех тысяч килокалорий, но возрастал выход газа - начинали расщепляться уксусная кислота, аммиак, метиловый спирт, водяные пары - содержание водорода доходило до восьмидесяти процентов - за счет этого газа получалось много. Но из-за малого веса водорода теплотворность кубометра снижалась - плотность водорода всего 80 грамм на кубометр, и даже с чудовищной теплотой сгорания в 141 мегаджоуль на килограмм, или 35 тысяч килокалорий - эти 80 грамм одного кубометра давали всего 3,2 тысячи килокалории - и это чистого водорода.
Это - способы управления калорийностью с помощью подбора параметров газификации. Но корректировать калорийность можно было и постобработкой газа - например, пропускать торфяной газ через известковое молоко, чтобы удалить углекислоту - из газа удаляется этот балласт и он становится калорийнее, хотя и теряет в объеме. Зато его можно больше запихнуть в печь при том же давлении. Или, если есть возможность - устраивали горячие газопроводы - короткие короба, выложенные из кирпича - газ поступал к печи горячим и тем самым приносил дополнительные калории. Впрочем, и длинные газопроводы часто выкладывались из кирпича, особенно на старых предприятиях, когда стальные или чугунные трубы еще считались дорогим удовольствием.
Так что из торфа можно было получать газ не только для нагрева металла, но и для выполнения плавок. Ведь для мартеновских печей требовался уже газ калорийностью две-три тысячи килокалорий на кубометр. Сами-то печки были не ахти каким сложным сооружением. Так, первая печь, которую построил Мартен, была загрузкой всего на полторы тонны - это ниочем, такие печи в Белоруссии строили еще в конце девятнадцатого века - видел я не одну такую, уже развалившуюся груду кирпичей высотой пару метров, да и в длину-ширину ненамного больше. В начале двадцатого века тут строили уже печи на десять, двадцать тонн - такие еще и сейчас работали на местных предприятиях. И это были сравнительно небольшие сооружения - под печи был шириной два, длиной в пять метров и глубиной в полметра, высота свода - полтора метра. Все же сооружение, с обвязкой в виде регенераторов - где-то пять на десять метров. В Волковысске уже после воссоединения заложили печь на тридцать пять тонн, для выделки металла для местных заводов - в частности, для завода сельхозмашин, который возник тут еще в 1901м году как чугунно-литейный завод для производства сельскохозяйственных орудий труда: молотилок, плугов, соломорезок и т.д. В дальнейшем, при немецкой и польской оккупации, работал в основном сезонно, пока наконец в ноябре 1939го не был национализирован и переименован в "Завод сельскохозяйственных машин". На начало войны тут работало 126 человек. Вот для его нужд, а также для других предприятий, и строилась тут мартеновская печь на тридцать пять тонн - огромное сооружение, длиной двадцать и шириной десять метров. Вверх печь уходила на десять метров и вниз - еще на пять - помимо фундамента туда были запрятаны газовые регенераторы. Сама ванна, где плавился металл, покоилась на колоннах, а под ней могли проходить вагонетки с ковшами, куда и сливали металл. В принципе, печь-то была уже почти полностью выстроена - не залили лишь свод самой ванны, хотя опалубка была установлена, да ванна не выложена слоями огнеупоров - по проекту должно быть красное половье - выкладка из красного кирпича по бетону, полуметровый слой магнезита - основная теплозащита дна - и двадцать сантиметров магнезитовой наварки - основной расходный слой, который будет активно участвовать в процессах варки.
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.