| Предыдущая глава |
↓ Содержание ↓
↑ Свернуть ↑
| Следующая глава |
Еще одним способом увеличить количество электроэнергии в народном хозяйстве на ровном месте был перенос энергоемких производств поближе к электростанциям — ведь конечная цель всего этого электричества — произвести какой-то продукт, и переносом производств ближе к электростанциям можно было избежать потерь на передачу электроэнергии или затрат на перевозку топлива. Тут проблемой было пространственное разнесение оборудования и специалистов — по сути, часть заводских цехов переносилась к электростанциям, которые, в свою очередь, требовалось устанавливать поближе к источнику топлива — то есть на болотах.
Например, с одной стороны, если рассматривать плавку металла коксом, то с тех же полутора тонн торфа, что пошли бы на изготовление кокса, мы получим уже полторы тысячи киловатт-часов электроэнергии, то есть тем же количеством торфа, но переведенным в электроэнергию, мы сможем переплавлять уже не одну, а полторы тонны стали. С другой стороны, если плавить газифицированным торфом, то с полутора тонн мы сможем переплавить почти восемь тонн стали — и за счет более полного использования топлива, и за счет образования множества новых горючих веществ при газификации — вплоть до водорода и метана. То есть газификация получалась выгоднее всего. Но переплавка электричеством позволяла повысить контролируемость процессов, что было важно для выплавки качественных сталей. Это помимо того, что электричество требуется и в других производственных процессах.
Поэтому-то, собрав все эти цифры и соображения, мы и взялись за частичную электрификацию нашего металлургического производства, пусть даже в ущерб оснащению станочного парка электродвигателями, благо что там значительные мощности мы смогли заменить пневмоприводом в качестве временного решения. Поэтому медь от старых паровозных топок и из довоенных запасов производств шла в основном на электрогенераторы и в металлургию — на катушки индуктивности, водоохлаждаемые формы, мы даже какое-то время переплавляли на провода для генераторов и электродвигателей немецкие самолеты, довоенные двигатели В-2 и прочее, пусть эти сплавы и были с худшими электрохарактеристиками — лишь бы получить побольше киловатт-часов и пустить их на выплавку качественной стали и изделий из нее.
Да и своя медь тоже понемногу шла — напомню, в железных рудах Кореличского района присутствовал и халькопирит — медный колчедан, были месторождения халькопирита и в Полесье — Лунинец, Микашевичи, Столин, Кобрин — то есть вдоль Припяти по направлению к Бресту. Там же — в Припятском прогибе — были найдены залежи давсонита — карбоната алюминия и натрия, то есть сырья не только для соды и цемента, но и для получения собственно алюминия, впрочем, мы не брезговали и небольшими линзами давсонитов, бокситов и просто богатых глиноземом глин и в других местах, благо что на большие производства у нас тогда не хватало электроэнергии, а небольшие — по несколько десятков килограммов в день — мы вполне могли потянуть — делали же китайцы еще в начале нашей эры сплавы из алюминия — чем мы хуже ? Причем многие из этих месторождений и включений были найдены советскими геологами еще до войны, но они не разрабатывались только потому что это было невыгодно — слишком мелкие либо со слишком небольшим содержанием полезных элементов, отчего трудоемкость их извлечения повышалась, и вместе с тем строить сложные обогатительные комплексы не было смысла из-за той самой незначительности запасов. У нас же это использовалось только потому что другого все-равно поначалу не было, а многочисленные лаборатории по очистке веществ — сначала для производства порохов и взрывчатки, оптического стекла, затем — для напылений на механизмы — все эти лаборатории, пусть и в ручном режиме, позволяли проводить очистку и обогащение руд, причем сейчас чем дальше тем все больше работа велась с помощью небольших механизмов, зато автоматизированных и многочисленных. А массовое привлечение к работам школьников, студентов, конторских работников и сельских жителей давало нужное количество рабочих рук.
Но получение алюминия — сам по себе затратный процесс. Так, на килограмм алюминия требуется от 10 до 50 киловатт-час электроэнергии — то есть максимум 50 килограммов торфа, шестая часть кубометра или 170 литров, 20 ведер. Хотя в среднем на килограмм алюминия выходило 20-25 киловатт-часов (да, тогда у нас была не самая экономная технология), то есть где-то двенадцатая часть кубометра, соответственно, из электричества, полученного с кубометра торфа, мы могли получить до 20 килограммов алюминия — чуть больше двух трехлитровых банок если смотреть по объему, из которых можно вытянуть почти два с половиной километра провода сечением три миллиметра.
И вскоре мы стали его пускать не только на обмотку электродвигателей и генераторов, но и собственно на передачу тока. Скажем, по кабелю сечением 50 квадратных миллиметров при напряжении линии 10 кВ мы можем передавать 800 киловатт энергии на 10 километров, что эквивалентно перевозке 800 килограммов торфа каждый час если рассматривать только саму генерацию электроэнергии — выигрыш скажем прямо невысок, это где-то треть узкоколейного торфовозного вагона в час. А вот на 20 километров можем передать всего 300 киловатт, тогда как на 2 километра — 4 мегаватта. При сечении же кабеля в 70 квадратов — на два километра можно было передать уже 5 мегаватт, а на 10 километров — почти мегаватт — электрическое и волновое сопротивление провода приводили к потерям, и чем больше сечение и выше напряжение в линии — тем меньше потери. Так, для напряжения 35 кВ и проводе сечением от 70 квадратов можно передавать 90% электроэнергии на дальности уже до 25 километров (то есть потери составят 10%), а при напряжении 110кВ — уже на 80, для 150 кВ — на 250, но там сечения провода начинаются со 150 квадратов — нам пока не были доступны ни такие провода, ни напряжения, поэтому приходилось кусочничать.
Так, масса одного погонного километра того же провода сечением 50 миллиметров — 135 килограммов, то есть для трех фаз потребуется 4 провода — 540 килограммов на километр, пять тонн на 10 километров. Чтобы выплавить такое количество алюминия, мы затратим 120 тысяч киловатт-часов электроэнергии, на что израсходуем 400 кубов торфа (я постоянно округляю то в одну, то в другую сторону, чтобы показать только примерный порядок цифр). И, получив алюминий, вытянув из него проволоку, протянув ЛЭП и подключив к ней потребителей, мы обеспечивали бы переплавку одной тонны стали в час.
Да, негусто — если те же 400 кубов торфа, что ушли на выплавку алюминия для проводов, перевести в газ, то ими можно было бы расплавить 500 тонн стали, а если переводить их в электричество, но рядом с потребителем, то есть без потерь на передачу — 150 тонн. То есть разовые затраты на создание ЛЭП длиной 10 километров были сами по себе высоковаты.
Но и если сравнивать дальнейшие затраты, ЛЭП для нас были не особо выгодны. Так, если плавить сталь генераторным газом, то на одну тонну стали за час, или 8 тонн за смену, требовалось привезти к потребителям всего полторы тонны торфа — 4,5 кубометра торфа — на те же 10 километров. А один двухосевой торфовозный вагон узкоколейки — практически телега только с высокими бортами, все из дерева, металлические только оси, крепеж и колеса, да и последние — отлитые из чугуна — брала аж шесть кубометров. То есть достаточно было отправить всего один вагон в сутки, чтобы обеспечить ту же выплавку стали, что обеспечила бы ЛЭП протяженностью 10 километров. Понятное дело, что при таких соотношениях переводить всю сталелитейную промышленность на электросталь было невыгодно да и невозможно.
Поэтому, построив на пробу несколько кусков ЛЭП напряжением 10 киловольт и пару — на 35, пока основную энергетику мы все-таки выносили поближе к потребителям, расшивая проводами из нашего алюминия только последнюю милю, так как создавать полноценные ЛЭП длиной более десяти километров нам было невыгодно — у нас отсутствовало достаточное количество высоковольтных генераторов, хотя мы уже и начинали их выпускать — линии напряжением 35 киловольт уже оказывались порой выгодными по сравнению с перевозкой торфа. Но их было мало, поэтому небольшие электростанции мы стали ставить неподалеку от потребителя — города или завода внутри него — и тянуть провода на километр-полтора-два, а то количество предприятий постоянно росло, и внутригородские сети узкоколеек уже не всегда справлялись с доставкой грузов, а так мы хоть немного расшивали это узкое место, доставляя часть энергии внутрь города по проводам, а не в виде топлива. Заодно решалась проблема электрификации городов и поселков. И этими же рельсами мы и расшивали транспортные проблемы, не только доставки грузов, но и перевозки населения — в городах так вообще мы массово строили электрифицированные пути, а топливо все чаще довозилось только до городской черты и перегонялось в газ на одной из многочисленных электростанций, мы даже начали создавать отдельные кластеры синхронизированной электропередачи с нескольких генераторов — в пределах нескольких городских районов или городских железнодорожных путей.
ГЛАВА 19.
Но и на торфоразработках мы все-таки также устанавливали такие мини-электростанции — короткое плечо доставки топлива выглядело соблазнительным, чтобы отказываться от такого профита. И вырабатываемое там электричество использовалось не только для электрификации торфодобычи, хотя и без этого не обходилось — об электрификации экскаваторов и ленточных транспортеров можно не упоминать — это и так понятно, но мы электрифицировали и более мобильные механизмы — например, некоторые торфокомбайны уже работали "на привязи" — бухта с проводом стояла около "розетки", провод тянулся к комбайну и запитывал его электродвигатели. Конечно, была морока со сматыванием бухты при обратном ходе — пока этим управлял рабочий, но уже прорабатывалась схема с электромотором, который будет управляться по отдельным проводам с самого комбайна, причем схема прозрачная для комбайнера — дал задний ход — и электромотор бухты начал ее сматывать синхронно с движением комбайна и учитывая натяжение провода. И народу электрические машины понравились — из них убирался и газогенератор, и двигатель внутреннего сгорания, и карданные валы-передачи, и КПП — тонны металла. К тому же электродвигатели с их небольшими редукторами можно было размещать максимально близко к исполнительным механизмам, без необходимости создания цепей для пердачи механической мощности — карданных валов и прочего — снова экономия металла а следовательно и веса. Пока у нас работало только три таких комбайна, причем переделанных из стандартных, но конструктора уже обкатывали комбайн нового типа, в котором электродвигатели расположены прямо в ступицах колес — там оператору надо будет следить конечно за сальниками чтобы двигатели не залило водой, и за коробами воздуховодов охлаждающей системы, да и с обслуживанием было непонятно — конструктора сделали на каждом из комбайнов аж четыре гусеницы, и, конечно, такой комбайн мог пройти там, где и человек не всегда решался, но как быть с ремонтом и натягиванием внутренних гусениц — это было непонятно. Ладно, пусть сами разбираются — может, что путное и выйдет, наше дело — обеспечить электричеством и электродвигателями.
Заодно мы затаскивали на торфоразработки и выплавку алюминия — небольшие электролизеры размером с тазик ежедневно выплавляли по несколько десятков килограммов алюминия, благо что закинуть по узкоколейке несколько десятков килограммов компонент — глину, каолин и нужные электролиты — это было несложно, установка тоже была сравнительно простой из-за своих небольших размеров — однородность тепловых и электрических полей в рабочей области менее квадратного метра существенно упрощала контролирование процессов, поэтому рабочего можно было обучить дня за три, так что уже летом мы получали с таких "болотных" производств более пяти тонн алюминия ежедневно — а это сотня километров того же провода-пятидесятки.
Проводились и другие электролизные работы — в болотах, поближе к источнику энергии, все больше начинали кучковаться энергоемкие производства, которым не требовалась большая обвязка и много рабочих — привезли подготовленные материалы, обработали их электричеством — отвезли результаты. Так что узкоколейки, проложенные изначально только для доставки торфа, не простаивали и в обратном направлении, более того — так как эти леспромхозные электростанции являлись источниками не только электричества, но и остававшегося от его производства "дарового" тепла, то вскоре окрестные крестьяне на своих "таратайках" — трехколесных грузовичках с мотоциклетным приводом на газогенераторе и мотоциклетным же управлением, только с грузовым кузовом и кабиной из фанеры с небольшим ветровым стеклом, да и колхозы с совхозами стали возить к ним на сушку разные продукты — грибы-ягоды, зерно, сено, лен, так что узкоколейки не простаивали без дела. Да и сами леспромхозы — государственные, кооперативные или артели — где что сложилось — думали как бы поэффективнее использовать вылетавшее в трубу тепло — выгоняли живицу и деготь по несколько килограммов в день — насколько хватит сырья, добытого в процессе разработки торфа, распаривали и гнули деревянные заготовки для лыж, саней, мебели, сушили древесину, что им привозили с пилорам, где-то устроили производство консервов, обработку кож, вытяжку полезных веществ из растений, хлебопекарное производство — зарабатывали копеечку и насыщали рынок.
Так что производство электростали — не только полученной электрошлаковым переплавом — в свою очередь способствовало электрификации республики. До немцев нам, правда, было далеко — они стали наращивать производство электростали еще с начала тридцатых, и к 1939 году по объемам ее выплавки даже превзошли США, хотя по общему объему выплавки стали от них и отставали раза в два — в 1943 немцы вместе с союзниками и оккупированными странами выходили на объемы порядка 40 миллионов тонн чугуна и 45 миллионов тонн стали (СССР выходил на 5,6 и 8,5 — то есть даже он мог позволить пулять снаряды по-гектарно, сбрасывать тупые бомбы и производить под сотню тысяч орудий каждый год). Но вот именно по качественной стали — точнее, отливкам — у немцев был паритет с американцами, так что последние не имели преимуществ в технике, и если бы не более отсталые технологии немецкой металлообработки — прежде всего меньше спецстанков — и перемудренности немецких механизмов с точки зрения конструкторской мысли — американцам пришлось совсем бы туго. В 43м немцами вообще было произведено уже 1,9 миллионов тонн электростали. СССР перед войной производил 1,1 миллион тонн электростали, с началом войны производство просело до полумиллиона тонн, и в 1943 он выходил на объем в 0,8 миллиона тонн, из который сто тысяч тонн были нашими. А, как я ранее отмечал, электрошлаковый переплав дает отливки высокого качества по сравнению с обычной отливкой металла в форму — из-за застывания стали по частям внутренняя структура получается очень равномерной, практически без пустот, так как усадка происходит сразу по мере поступления очередных порций металла, отсутствует перераспределение примесей, формируется плотная дендритная структура — все это вкупе делает электросталь на 10-15% прочнее обычной отлитой стали, и вместе с тем такая сталь обладает еще и повышенной вязкостью. Так что тот, кто имеет на поле боя больше электрошлаковой брони и стволов — тот имеет преимущество.
| Предыдущая глава |
↓ Содержание ↓
↑ Свернуть ↑
| Следующая глава |
