Андрей Ванюков
Фото: МИСИС, университет науки и технологий
Андрей Ванюков
Фото: МИСИС, университет науки и технологий
автор материала: Ксения Будимова
Его называли фантазером, а его главное изобретение тридцать лет «пылилось на полках». Но именно Норильск, с его суровым климатом и сложнейшими рудами, дал шанс технологии, которая совершила переворот в металлургии. История гения Андрея Ванюкова — это история о том, как упрямство одного человека и смелость заполярных инженеров подарили миру уникальную «всеядную» печь, способную переваривать даже отходы.
1949 год. Молодой ученый Андрей Ванюков, патентует принципиально новый метод плавки — в жидкой ванне (ПЖВ). Вместо громоздких отражательных печей, работающих на привозном топливе, он предлагает компактный, энергоэффективный и невероятно универсальный агрегат. Реакция научного сообщества была сокрушительной: «авантюра!», «несерьезно!», «взрывоопасно!». Сама идея совместить раскаленный расплав с водой в охлаждаемых кессонах казалась бредом.
Двадцать лет Ванюков обивал пороги министерств, доказывая свою правоту. Опытные установки на Урале и в Казахстане по приказу сверху демонтировали. Казалось, гениальная идея обречена. Спасение пришло оттуда, откуда его не ждали — с самого сурового металлургического комбината страны, из Норильска.
К 1970-м годам Норильский комбинат столкнулся с технологическим тупиком. Открытие богатейших талнахских руд требовало новой мощности. Старые отражательные печи, хоть и были гигантами (одна из них считалась крупнейшей в Европе), не справлялись. Они были прожорливы, требовали сложной подготовки шихты (смесь материалов, загруженных в плавильную печь для получения металла определённого состава) и, что критически важно для Норильска, были ужасно неэкологичны. Черный дым от угольной пыли и выбросы сернистого ангидрида усугубляли и без того сложную экологическую ситуацию в Заполярье.
Печь Ванюкова предлагала решение этих проблем. Ее автогенность — способность использовать для плавки собственное тепло окисления сульфидов — сулила колоссальную экономию газа. Ее «всеядность» позволяла перерабатывать любое сырье без трудоемкой подготовки. А компактность и эффективность открывали путь к резкому росту производительности.
Но даже здесь, в Норильске, где к невозможному привыкли, путь к внедрению оказался тернистым. Скепсис был не просто словами — он витал в самом воздухе цехов, пропитанном полувековой металлургической традицией. Горячий расплав и вода в кессонах (специальные водоохлаждаемые металлические элементы, из которых собраны стены печи)? Многие опытные инженеры высказывали недоверие и считали, что внедрение такой печи может повлечь за собой большие риски.
Джонсон Хагажеев
Фото: архив Заполярного филиала «Норникеля»
Кульминацией этого неверия стал эпизод, который навсегда вошел в промышленную историю. Новый директор Медного завода Джонсон Хагажеев, обходя предприятие, увидел в углу цеха невыразительный опытный промышленный агрегат (ОППА) — модель печи Ванюкова. Не вникнув в суть, он сходу отдал роковой приказ: «Сломать эту "кастрюлю" непонятного назначения!»
Весть о готовящемся демонтаже достигла Москвы. Для Андрея Ванюкова это был не просто очередной удар — это был приговор его тридцатилетнему труду. Он срочно вылетел в Норильск и, не теряя ни минуты, ворвался в кабинет Хагажеева. Изобретатель не просто доказывал — он умолял, говорил с такой страстью и болью, что не выдержал и разрыдался от отчаяния. Этот искренний порыв ученого, отдавшего своей идее всю жизнь, ошеломил прагматичного директора. Хагажеев слушал Ванюкова, не перебивая. Стены кабинета стали свидетелями не служебного совещания, а исповеди гения.
И случилось чудо: лед тронулся. Из кабинета они вышли вместе — просиявший Ванюков и задумавшийся Хагажеев. Они сразу направились к директору Норильского комбината Борису Колесникову. И уже вместе, единым фронтом, стали «пробивать» 25 миллионов рублей на строительство не опытной, а опытно-промышленной установки прямо в плавильном цехе Медного завода.
Но и это была не окончательная победа. В Норильске как раз ударными темпами возводился новый Надеждинский металлургический завод (НМЗ), и промышленное внедрение «печи Ванюкова» снова отодвинулось — на семь долгих лет. Лишь в 1984 году, в уникальной для комбината практике — без остановки действующих агрегатов — на месте старой отражательной печи (пламенный агрегат, где плавка идет на откосах, требующий большого расхода топлива), 35 лет дававшей норильскую медь, начали возводить новый металлургический комплекс ПЖВ (Плавка в Жидкой Ванне). Его производительность окажется в десятки раз выше.
Борис Колесников
Архив Заполярного филиала "Норникеля"
КАК РАБОТАЕТ ПЕЧЬ ВАНЮКОВА?
Источник: Большая российская энциклопедия
Технология, которую Ванюков, как говорят, придумал, лежа в ванной, действительно была революционной.
Жидкая ванна: плавка происходит не на откосах, а в самом объеме расплавленного шлака, который постоянно барботируется (продувается) воздухом, обогащенным кислородом, через фурмы. Это создает «кипящий» слой, обеспечивающий невероятно интенсивный тепло- и массообмен.
Непрерывный процесс: в отличие от периодических процессов в других печах, ПЖВ работает без остановки. Шихта подается через свод, а продукты плавки — тяжелый штейн (промежуточный продукт с содержанием меди до 66%) и легкий шлак — непрерывно и раздельно выводятся через специальные сифоны.
Водяное охлаждение: стены печи выполнены из медных водоохлаждаемых панелей (кессонов), что позволяет выдерживать колоссальные температуры (свыше 1400 °C) и продлевает срок службы агрегата.
Первая промышленная печь Ванюкова в Норильске заработала в 1985 году. Успех был оглушительным. Сегодня на Медном заводе работают две такие печи, ставшие сердцем производства. Они перерабатывают тысячи тонн сырья, а их надежность и эффективность доказаны десятилетиями эксплуатации в самых суровых условиях.
Но история на этом не закончилась. Норильск стал плацдармом для мирового шествия технологии. Печи Ванюкова были построены на Урале (Ревда), в Казахстане (Балхаш), Узбекистане, а затем и в Китае, Австралии, Южной Корее.
Сегодня ученики и последователи Ванюкова, такие как профессор Зуфар Салихов, открыли для ПЖВ новое, неожиданное применение — утилизацию отходов. Оказалось, что «всеядная» печь способна с высочайшей эффективностью и безопасностью уничтожать самые сложные виды отходов, включая медицинские и опасные промышленные, не образуя при этом вторичных токсичных зол. Высокая температура гарантирует полное разложение диоксинов и других ядовитых соединений.
Профессор Андрей Ванюков создал не просто агрегат. Он создал новую философию металлургического процесса — гибкого и эффективного. Именно Норильск, с его вызовами, смелостью инженеров и готовностью к риску, стал тем местом, где эта философия прошла самую суровую проверку и блестяще доказала свое право на жизнь, открыв новую страницу в истории мировой металлургии.
Апдейт: наши читатели попросили рассказать о мифе, связанном с печью Ванюкова.
Среди жителей Норильска живет легенда: будто бы печь Ванюкова нельзя остановить. Мол, ее непрерывный процесс плавки — вечный, а остановка неминуемо приведет к катастрофе: остывший и затвердевший шлак и штейн намертво заблокируют и разорвут агрегат изнутри.
Так вот, это действительно миф! Печь останавливали — для планового ремонта и модернизации. Да, это сложный, длительный и затратный процесс. Агрегат остывает очень долго, а его последующий разогрев и запуск занимают до 10 дней. Технология остановки отработана: сначала из печи в штатном режиме выводят все непригодное для дальнейшего использования сырье, и только потом процесс плавки постепенно останавливают. Так что «вечный двигатель» Ванюкова — управляемый и, вопреки мифу, вполне останавливаемый.
автор материала: Ксения Будимова
В конце 1950-х Норильск, несмотря на все свои успехи, стоял на грани катастрофы. Богатые руды истощались, а гигантский комбинат, жизненный узел всего Заполярья, оказался под угрозой закрытия. Спасти его могло только чудо — или одно из величайших геологических открытий века.
В 1958 году в кабинетах ленинградского «Гипроникеля» прозвучала крамольная мысль: легендарный Норильский комбинат предлагали закрыть. Со стороны это выглядело абсурдом. Комбинат был на пике: внедрял передовые технологии, строил автоматизированные печи, город бурно рос. Но внутренний кризис уже набирал силу. Причина была проста и фундаментальна: богатые руды, те самые, что делали добычу рентабельной, — заканчивались. Их оставалось всего на 25 лет стабильной работы. Десятилетиями комбинат был дотационным и лишь в 1959 году впервые вышел в ноль. Экономически он становился обузой, но политически закрыть сложившийся 120-тысячный организм было невозможно. Спасительную руду искали везде, но месторождения-сателлиты не могли решить судьбу гиганта. Нужен был геологический куш.
Поворотной стала смена подчинения: Норильск перешел из московского министерства в Красноярский совнархоз. Решения стали принимать на местах. Директор новой структуры П.Ф. Ломако буквально вытолкал геологов из насиженных мест, бросив им вызов: «Ищите там, где руда реальнее, а не там, где удобнее!» Взоры обратились к западным отрогам Хараелахских гор — району, который сегодня мы знаем как Талнах. В 1959 году там нашли первые рудные валуны. Это был знак. В район стянули более 100 буровых станков. Это была не разведка, а масштабная геологическая битва, на которую с надеждой смотрел весь Норильск.
Летом 1960 года геологическая партия Г.И. Маслова сделала открытие у подножия горы Голец. Но официальной датой рождения Талнаха считается 30 августа 1960 года. В этот день скважина под номером К3-21 вскрыла мощное рудное тело. С этой секунды история Норильска разделилась на «до» и «после». Однако открыть месторождение — было лишь полдела. Нужно было начать добычу в условиях полного бездорожья. Зимой путь лежал по льду реки Норилки, с риском для жизни — водители не закрывали двери, готовые выпрыгнуть из тонущего грузовика. Летом работала паромная переправа, а в межсезонье Талнах был наглухо отрезан от мира.
гора Отдельная, горы Хараелах (известны также как Талнахские горы), фото автора
Решение пришло с появлением мостостроителей из Новосибирска. 250 человек за 2 года совершили невозможное: построили шестипролётный мост для железнодорожного и автомобильного транспорта — первый подобный в Заполярье. Объем работ был сопоставим со строительством моста через Днепр в Запорожье, который строили 1200 человек пять лет. Параллельно, невзирая на транспортный коллапс, в целинной лесотундре рос посёлок. Люди жили в палатках и передвижных балках, но к концу 1964 года там уже стояли семь жилых домов, аптека, столовая и клуб «Юность».
источник фото: администрация г. Норильск
22 апреля 1965 года, к дню рождения Ленина, первая талнахская руда была выдана «на-гора» (на поверхность). А летом того же года по улицам Норильска проехала вереница самосвалов с долгожданной рудой — город праздновал свое спасение. Талнах стал всесоюзной комсомольской стройкой, куда со всей страны ехала молодежь. Огромный камень-диабаз, поднятый с горизонта первого рудника «Маяк» и установленный на Гвардейской площади, стал вечным символом этой новой, прочной эпохи.
Талнах не просто спас Норильск от неминуемого упадка. Он дал ему второе дыхание. Благодаря его руде стал возможен запуск Надеждинского металлургического завода, а для тысяч новых работников вырос город-спутник Кайеркан. Пять талнахских рудников, каждый из которых стал уникальным технологическим объектом, превратили Норильск из дотационного предприятия в рентабельного промышленного лидера, каким он остается и сегодня.
Материал создан на основе книги «История Норильска» В. Денисова, С. Стрючкова, Л. Стрючковой.