Ренат ПОЛЬОВИЙ
МОЯ БОРОТЬБА.
Спогади

РОБОТИ З ЕКОНОМІЇ ПЛАТИНОРОДІЮ

До пошуків замінників платинородію мене спонукала потреба в жаростійких матеріалах для елементів пристроїв нових способів виготовлення базальтового супертонкого волокна, ідея створення яких прийшла мені на думку по переході в лабораторію базальтових волокон у 1972 році. Одержання фондів платинородію для тих робіт було неможливе (директор лабораторії Джигирис в цю ідею, мабуть, не вірив, бо не включав її до тематичного плану). Отже, цією роботою я займався з власної ініціативи принагідно у вільний від обов’язкової роботи час.
В дослідному виробництві лабораторії працювали висококваліфіковані робітники-металісти, які раніше працювали на інших підприємствах та в інститутах Києва. До них я звернувся, щоб вони зі своїх колишніх місць роботи дістали мені використовувані там жаростійкі металеві сплави для моїх дослідів. З тих сплавів я вибрав один сплав з Інституту проблем лиття АН УРСР, виготовлений на основі заліза з великим вмістом хрому з додачею алюмінію. Саме хром з алюмінієм утворюють на поверхні виробу надзвичайно окалиностійку плівку, що перешкоджає проникненню окислювання в його середину. При температурі близько 14000 С в масі сплаву з’являється рідка фаза, але поверхнева плівка утримує форму виробу.
Ця властивість сплаву наштовхнула мене на думку використати його як матеріал для фільєрних живильників. Саме з нього я зробив однофільєрний живильник (діаметр фільєри 7 мм) і протягом доби пропускав з нього струмину базальтового розплаву. Розглянувши знятий після цього живильник, я не виявив жодних ознак руйнування її від агресивної дії розплаву, притаманного всім відомим вогнетривам (крім платинородію). Навіть риски від різця (фільєра була виточена на токарному верстаті і запресована в пластину живильника) залишилися.
Показавши цей живильник Джгирисові, я вказав на можливість негайного застосування цього сплаву в технології виробництва тонкого штапельного волокна у спосіб ВРП, що полягав у роздуванні на волокна одержаної з фільєри струмини базальтового розплаву потоком стисненого повітря. Запропонував свою розробку трифільєрного живильника для впровадження на діючих заводах системи Укрміжколгоспбуду, де на той час використовувалися платинородієві трифільєрні живильники. Цю роботу брався виконати без шкоди для своєї планової роботи з опрацювання режиму роботи великої установки БСТВ, на якій я був автором плавильної печі, фідерів і систем опалювання.
Але Джигирис мав щодо до цього свої міркування. Не відхиливши мою пропозицію, він нишком створив сектор з розробки неплатинових живильників, а завідувати ним перевів з мого відділу Миколу Коновалова, інженера-ливарника за фахом. Я почувався несправедливо скривдженим. Ще ніколи в житті мене так ґвалтовно не грабували. Але бувалі люди твердили, що в науково-дослідних інститутах це є поширеною технологією привласнення керівником ідей підлеглих. Передаючи роботу іншій особі, яка не мала раніше до неї жодного стосунку, керівник фактично привласнював роботу і ставав її першим автором, бо його ставленик із вдячності за “вшанування” цьому не перечитиме. Доказом цієї здогадки стало розпорядження Джигириса здати до спецвідділу всі до одного примірники мого звіту про роботи над неплатиновим живильником ВРП. Це йому було потрібно, для знищення доказів мого авторства розробки, від роботи над якою він мене усунув (потім я довідався, що Джигирис їх із спецвідділу забрав і більше туди не повернув).
Понад рік Коновалов псував метал, поки дійшло до першого робочого зразка трифільєрного живильника. Разом із Джигирисом його було оформлено як винахід.
Я намагався провадити роботи із застосуванням сплаву, але Джигирис з Коноваловим чинили перепони в доступі до нього, настроюючи проти мене розробника сплаву Володимира Гаврилюка (однокашника Коновалова по КПІ), з яким вони уклали договір на постачання відливок. Проте Гаврилюк мені відливки давав. Хоч не рідко і дефектні, але безкоштовно. Тому деякі роботи я провадив.
Тривалий час робота зі створення трифільєрного живильника Коновалова не посувалася через утворення в сплаві при температурі 800 — 9000 С кристалічної структури сигма-фази, що характеризується великою крихкістю. Саме така температура є в струмопідводах — проміжних елементах між фільєрним полем (13500 С) і хвостовиками (~ 1000 С), що спричинювало появу в ньому тріщин і, як наслідок, виходу живильника з ладу.
Для уникнення цієї вади я розробив у 1975 році фільєрний живильник, що нагрівався не електричним струмом, а газоповітряною сумішшю. В ньому не було елементів, нагрітих нижче 10000 С. Один такий живильник було успішно випробувано. Він описаний у моїй статті “Газообогреваемый фильерный питатель для производства штапельного волокна”, сб. ВНИИЭСМ “Промышленность полимерных, мягких кровельных и теплоизоляционных материалов”, 1977, в. 5.
В тому ж році я розробив п’ятифільєрний електронагрівний (електричним струмом зручніше керувати процесом) живильник, в якому замінив матеріал струмопідводів на хромонікелеву сталь, чим запобіг утворенню в них сигма-фази і зробив живильник надійним. Цю роботу я захистив як винахід — авторське свідоцтво 564276 (а. с. 564276). Після цього й Коновалов став використовувати в струмопідводах неіржавні сталі, що прискорило створення надійного живильника. Оскільки ж Джигирис із Коноваловим монополізували весь обсяг вироблюваного Гаврилюком сплаву і продукування живильників ВРП, місця моїм розробкам там не залишилося.
Через складність волокноформувального пристрою для виробництва базальтового супертонкого волокна (БСТВ), що складався із платинородієвих струминного живильника і фільєрного живильника-посудини, Коновалов після невдалої спроби облишив роботи із заміни платинородію в цій технології. Я ж, перейшовши на роботу до Ірпінського комбінату “Прогрес”, ці роботи розпочав.
Розробивши фідер, де замість традиційних вогнетривів застосовано тонколистову жаростійку сталь марки ХН45Ю з високоефективною кремнеземистоволокнистою теплоізоляцією, я добився зменшення рівня розплаву у виробітковому вічку фідера до 50 мм, внаслідок чого стало можливим використовувати пластинчастий фільєрний живильник. При цьому за рахунок непотрібності струминного живильника і зменшення маси фільєрного живильника потреба в платинородії зменшилася майже втричі.
Цей фідер як винахід захищений а. с. 504711 і описаний у статті “Установка с пластинчастым фильерным питателем для производства базальтового супертонкого волокна”, сб. ВНИИЭСМ “Промышленность полимерных, мягких кровельных и теплоизоляционных материалов”, 1977, в. 8 і в статті “Применение жаростойких сплавов в элементах камнеплавильных печей”, сб. ВНИИЭСМ “Стекольная промышленность”, 1978, в. 10.
Застосування сплаву Інституту проблем лиття (ІПЛ), придатного для виготовлення фільєрних живильників виробництва волокна ВРП, в технології виробництва базальтового супертонкого волокна (БСТВ) ускладнюється особливостями технології і властивостями сплаву. Порівняно з технологією ВРП, де малов’язкий розплав із фільєри тече струминою, в технології БСТВ в’язкий розплав на виході з фільєри утворює наплив-“цибульку”, з якої способом витягування одержують неперервне первинне волокно діаметром 120 — 200 мкм. Сталість процесу залежить від необривності волокна від “цибульки”. Необривність є основною вимогою процесу.
Вадою цього сплаву (як, до речі, і всіх інших жаростійких сплавів на основі заліза) порівняно з платинородієм є значно вища властивість змочуваності його поверхні розплавом базальту, внаслідок чого розплав із отвору фільєри розтікається по зовнішній циліндричній її поверхні, а далі й по міжфільєрній поверхні фільєрного поля. Це порушує величину і конфігурацію “цибульок” і спричинює обривність.
Змочуваність зменшується зі зниженням температури фільєрного поля. Але порівняно з платинородієм цей сплав характеризується більшою тепловіддачею через зовнішні поверхні. Внаслідок цього при зменшенні температури фільєрного поля виникає кристалізація розплаву у фільєрі, що також спричинює обривність.
Пошуки мінімізації негативної дії змочуваності привели мене до зовні конічної форми фільєри, що дозволило, понизивши температуру фільєрного поля, позбутися кристалізації розплаву у фільєрі.
В 1982 році я довів до робочого зразка неплатиновий живильник для виробництва БСТВ, на який одержав а. с. 1098917 на винахід, а згодом і патент. Цьому сприяли й мої нові розробки плавильної печі (а. с. 1172889) і фідера (а. с. 1248967), що дозволили понизити рівень розплаву над фільєрним полем до 20 мм і, отже, підвищити його температурну однорідність.
Мушу зазначити, що сплав ІПЛ за своїми якостями і близько не досягає до платинородію. Тривалість експлуатації його не перевищує 20 днів, умови його обслуговування тяжкі через значне тепловипромінювання і посилену змочуваність. Особливо відчутна остання вада, що вимагає збільшення чисельності обслуговуючого персоналу. Але кращого матеріалу на той час не було. Нема його й досі.
Роботами, пов’язаними із заміною платинородію, я завжди займався з власної ініціативи. Бувши автором чисельних розробок, що дали вагомий економічний ефект за рахунок зменшення витрат платинородію (ще починаючи з часів своєї праці у виробництві скловолокна в Костянтинівці), я вважав це своєрідним хобі. До замінників платинородію в технології БСТВ адміністрація комбінату “Прогрес”, де я тривалий час працював, була цілком байдужа. Воно й не дивно, бо завдяки моїм удосконаленням технології БСТВ на підприємстві утворився великий запас платинородію. Та й з огляду на низькі ціни на платинородій у ті часи адміністрація не надавала цьому питанню великої ваги. Тому і я, не мавши повноцінного замінника, припинив ті роботи.
Поновити їх довелося у зв’язку з виникненням криміногенної ситуації, що виникла перед розвалом СРСР. Почалися розбійні напади з метою пограбування платинородію, масові крадіжки його. Заводи виявили велике зацікавлення в заміні платинородію на сплав ІПЛ. Тож на замовлення я впровадив свій живильник БСТВ з цього сплаву на Воткінському заводі (Удмуртія), на Костянтинівському заводі скловиробів. Проте тяжка недуга, що призвела до інвалідності, на роки відсторонила мене від подальшої роботи. Цією справою успішно займався Коновалов, і майже всі заводи БСТВ були переведені на неплатинові живильники. Якось він у присутності свідків хвалькувато заявив мені, що перегнав мене у цій справі. Я відповів, що це сталося лише за рахунок використання ним моїх винаходів, що уможливили працездатність пластинчастих живильників БСТВ. Використав він також мою конструкцію фільєр, що є моїм винаходом.
В 1998 році мене запросив до співпраці над замінниками платинородію А. Ракицький з Інституту проблем матеріалознавства АН України (ІПМ), який був розробником високохромистих сплавів. З його сплавів я повинен був конструювати фільєрні живильники. Ракицький, як і деякі інші фахівці з проблем жаростійких матеріалів, вважав, що основною вимогою до сплавів є температура плавлення. Дуже пишався тим, що його сплави тримають температуру понад 18000 С. Я ж йому пояснив, що для роботи з базальтовими розплавами не потрібна температура понад 14000 С, але є цілий ряд інших вимог, а саме: певні значення електро- та теплопровідності, придатність до електрозварювання, різання, гнуття тощо. Найголовніше ж потрібна якомога менша змочуваність поверхні сплаву розплавом, а якраз з цього показника сплав не відповідав вимогам.
Майже два роки я працював у Ракицького, не дуже сподіваючись на позитивний результат. Накреслив кілька варіантів живильників і печей з фідерами, а до виготовлення експериментального зразка не дійшло. Ракицький помер і роботи ці припинилися. Щоправда, споруджена для його експериментів у інституті скловолокна моя піч знайшла застосування у виробництві неперервного волокна.
В 1999 році на машинобудівному заводі в м. Сумах я впровадив свою нову конструкцію живильника БСТВ (НБ10.05б.00.00), що за рахунок раціональної конфігурації забезпечує рівномірність температури фільєр на фільєрному полі.
В 2000 році в інституті скловолокна в селищі Буча (під Києвом) введено в експлуатацію мій платинородієвий живильник, що працює без струминного живильника в технології виробництва базальтового неперервного волокна (БНВ).
Підсумовуючи сказане, зазначу, що найбільше економії платинородію дали такі мої технічні рішення:

1. У виробництві штапельного скловолокна:
— багатосопловий пристрій для роздування струмин розплаву (а. с. 214769);
— спосіб виготовлення скловолокна з підігріванням струмин розплаву (а. с. 375259);
— фідер з барботуванням скломаси (а. с. 381617).

2. У виробництві тонкого базальтового штапельного волокна ВРП:
— фільєрний живильник із неплатинового сплаву (а. с. 564276);
— блочний дуттєвий пристрій (а .с. 542734).

3. У виробництві БСТВ:
— малогабаритний фільєрний живильник-посудина (а. с. 588198);
— фідер для пластинчастого живильника (а. с. 504711);
— плавильна піч для пластинчастого живильника (а. с. 1172889);
— живильник пластинчастий (а. с. 1308977);
— фідер для пластинчастого живильника (а. с. 1248967);
— живильник неплатиновий (а. с. 1098917).

4. У виробництві базальтового неперервного волокна БНВ — фільєрний живильник, що працює без струминного живильника.

До Ренат ПОЛЬОВИЙ МОЯ БОРОТЬБА.