Ещё вчера… - Николай Мельниченко

Из любознательности я стал часто пропадать в электродном цехе. Там электродные прессы быстрее пулеметов выстреливали на конвейер обмазанные электроды. Флюсы выплавлялись в футерованных огнеупорами больших печах-ковшах, десяток которых стоял в ряд. Графитовый электрод диаметром более 100 мм опускался внутрь ковша. Там ревела мощная дуга, и плавились ранее загруженные, точно взвешенные, компоненты. Через некоторое время ярко светящийся расплав струей выливался в воду, трескаясь на коричневатые стекловидные частицы размером около двух миллиметров. Готовый флюс сушили и упаковывали. Производство было непрерывным: печам с раскаленной огнеупорной футеровкой нельзя было остывать. Когда требовалось выплавить флюс другой марки, то первая плавка шла целиком в плановый брак: ведь на футеровке оставались остатки прежней плавки.

Большим цехом с весьма вредным производством командовали две молодые симпатичные женщины: начальник цеха Женя и технолог Белла. Я познакомился с ними, расспрашивая об их вредно-интересном производстве, которого раньше нигде не видел. Женщины были энтузиастками своего дела и охотно просвещали меня. Вскоре я задал им невинный вопрос: "Так когда вы, девочки, нам дадите флюс АН 20?". Женя сникла, а на глазах Беллы вообще появились слезы:

– У нас этот заколдованный флюс вообще не получается… Я уже ночами спать не могу из-за этого флюса, меня скоро муж прогонит, – пожаловалась она. Женя начала листать календарь:

– Вот у нас очередная попытка выплавки АН 20 через два дня. Приходи, посмотри, что мы делаем не так. Можешь даже самолично взвешивать все компоненты.

Я соглашаюсь, принимаю приглашение. На выходе из цеха сталкиваюсь с Трекало.

– Ты что здесь делаешь? – подозрительно косится он на меня.

– Да вот девочек проведал. Хочу понять, почему у них наш флюс не получается, может быть, помогу как нибудь.

Трекало от меня отшатнулся, как от нечистой силы, и замахал руками:

– Да ты что! Не смей и думать об этом! Забудь! Как только они дадут нам флюс, – мы сразу станем крайними, нас сразу же возьмут за горло! Пусть сами выкручиваются, сами, – понял?!

– Хорошо, Сан Саныч. Пусть сами выкручиваются, – примирительно ответил я, чтобы успокоить разгневанного начальника. Трекало еле отошел. Еще долго, взяв меня за локоть, он объяснял мне, какими бедами грозит нам появление на нашем горизонте флюса АН 20…

Конечно, вопреки предписанию начальника, на выплавку АН 20 я пришел: обещал ведь женщинам. При мне тщательно взвесили и загрузили в ковш компоненты, постоянно сверяясь с "букварем" – техническими условиями ИЭС, включили дугу. Ковш мощно загудел, началась плавка. Во время плавки из ковша выделяется столб пыли и дыма, который отсасывает вентиляция. Над нашим все было так же, но среди пыли над ковшом загорелся голубоватый огонь, который продолжал гореть почти до конца плавки. У других флюсов огня не было.

– Что за огонь? – спросил я Беллу.

– Да нечему там гореть, – пожала плечами Белла. – Все негорючее…

Плавку вылили в воду, как обычно. Женя молча нахмурилась, эмоциональная Белла в отчаянии взмахнула руками:

– Ну, видишь? Все то же, как всегда…

Без всяких химических анализов было ясно, что флюс опять не удался: мелкие серые крупинки напоминали раздробленную пемзу, желанной стекловидности не было и в помине. При сварке такой флюс почти не плавится и не поддерживает горение дуги, – это мы уже знали точно… Женщины выжидательно смотрели на меня, изображающего глубокие размышления. А размышлять было не о чем: я ничего не понимал. Еще раз полистали технологию. Может быть, упустили запятую в весах компонентов? Нет, запятые были в порядке: сумма процентов сложенная в столбик показала 100.

– Вот что, милые дамы… Трекало запретил мне сюда ходить, поэтому дайте мне с собой все химанализы АН-20 и патоновские ТУ. Дома поработаю, может быть, что нибудь пойму…

Дома работать было почти невозможно, о чем я дальше расскажу. Тем не менее, я приладился и разложил пасьянс химических анализов выплавленных неудачных партий нашего флюса. Анализ, как и в патоновских ТУ, велся по десятку элементов и соединений. Все числа были разные, ничего нельзя было понять: увы, ошибки были везде. Тогда я стал вычислять среднее содержание каждого элемента из всех анализов и определять возможные отклонения. Эта работа заняла несколько вечеров. Сравнивать цифры стало легче. По восьми соединениям данные анализов совпадали в пределах погрешности измерений. Только два соединения резко выпирали из общего строя. В "нашем" флюсе было в четыре раза больше извести CaO и в несколько раз меньше фтора! Уяснив эту истину, я обратился к компонентам загружаемой шихты. Фтор подавался в шихту в виде плавикового шпата CaF2 и никуда не мог деться: этот минерал широко используется в сварке для флюсов и обмазок. Непонятно было, откуда брались избыточные кальций и кислород? Я вновь и вновь перебирал все компоненты шихты и не находил ответа. Задача захватила меня и даже мешала спать и думать о чем-то другом. И вдруг (это, увы, было совсем не "вдруг") я начал догадываться, рассматривая формулу каолина, находящегося в шихте патоновского флюса. Каолин имеет формулу Al2O3.SiO2.10Н2О, – то есть в его формулу входит также 10 молекул кристаллизационной воды H2O! Куда девается она? Если предположить реакцию:

CaF2 + H2O = CaO + 2HF

то все ставало понятным и простым. Фтористый водород – горючий газ, это его горение давало голубое пламя над ковшом, унося из флюса фтор! Как же вода могла соединиться с нерастворимым минералом и почему она не делала это в патоновской шихте? Постепенно пришла разгадка и этой несуразности. Кристаллизационная вода, жестко связанная в молекулах минерала, при температуре дуги более 6000оС диссоциировала – распадалась на активные атомы водорода и кислорода, которые могли соединиться с чем угодно. Патоновцы же, очевидно, плавили свой флюс в платиновых или графитовых тиглях посторонним источником тепла с температурой не более 1600-2000 градусов. Тогда вода оставалась связанной или просто испарялась молекулами, никого не беспокоя! Все совпадало, мне казалось, что я разгадал этот ребус…

Но это была всего лишь теория, а флюс нужен был реальный. Надо было исключить из шихты зловредную воду, чтобы можно было плавить флюс в дуговых печах. Я полностью исключил из шихты каолин, и вместо него рассчитал и добавил в шихту два новых компонента – кварцевый песок SiO2 и глинозем Al2O3: они широко применялись для других флюсов и были в цехе. Меня терзали большие сомнения: а вдруг кристаллизационная вода остается в патоновском флюсе и придает ему ценные свойства? Надо было пробовать. Я умолчал о своих сомнениях, и с рецептом новой шихты пришел в цех к его начальницам. Просмотрев состав шихты, не обнаружив там каолина, требуемого по ТУ, и увидев два новых компонента, начальница посуровела и окатила меня холодным душем: