Трудности черной металлургии

Трудности черной металлургии

Сталинская индустриализация столкнулась с многочисленными препятствиями и трудностями, которых не было или почти не было в развитых капиталистических странах. Преодоление этих трудностей вело советскую хозяйственную политику по настоящему лабиринту, в котором требовалось отыскать верное и целесообразное решение; эти задачи отнимали немало сил и времени, требовали изобретательности и упорства.

О том, как разгрызали в пору индустриализации те или иные технические и хозяйственные задачи, можно написать отдельную и весьма объемную работу. Техническая отсталость, нехватка квалифицированных кадров, оборудования и новейших технологий вынуждали пускаться в копирование иностранных образцов техники на скудной технологической базе, часто полукустарными методами. Достаточно вспомнить историю сотворения первого трактора «Фордзон» на Краснопутиловском заводе (в 1934 году его переименовали в Кировский завод) в 1923 году. На завод доставили американский трактор, разобрали его и составили чертежи для всех его 715 деталей. После этого началось их изготовление. Несмотря на то что завод имел самую лучшую в СССР производственную базу, изготовление трактора шло с большим трудом. Эпопея его изготовления описывается в истории Кировского завода:

«Шли недели. В автомобильной мастерской не смолкал гул станков. Синеватой стружкой завалили даже проходы. Чтобы собрать трактор, надо было изготовить около 700 деталей. Многие из них требовали безупречной обработки. Не всегда выручало и высокое мастерство краснопутиловцев: часто не удавалось точно скопировать деталь американского «Фордзона». Инструмент крошился, выходил из строя. Тут же изготовляли новый…

Люди выбивались из сил, подготавливая к обработке эту основную часть трактора (речь идет о блоке двигателя. – Авт.). От непрерывного грохота молотков переставали слышать друг друга. На ладонях появлялись мозоли. А дьявольски крепкий чугун с трудом поддавался зубилам. Сколько этих зубил выкрошилось, сколько побросали их на свалку!

Долго и упорно бились над коленчатым валом. Его делали из целого куска, строгали, точили, фрезеровали, опиливали напильником, снова точили, полировали наждачной шкуркой…

Так же возились с другими деталями – поршнями, шатунами, поршневые пальцы обрабатывались резцом на обычных токарных станках. Таким же способом приходилось доводить до заданных размеров цементированные и каленые детали. Из-за отсутствия допусков в чертежах размеры выдерживались на глазок, детали часто не подходили. Напильники же и наждачная шкурка выручали не всегда. Даже при тщательной обработке редко удавалось достигнуть нужной чистоты…

Уже в который раз разбирался трактор. Вместе с конструкторами Седовым, Гороховым, Рогозиным механики осматривали каждую деталь. Не так-то просто было выявить дефект. Из-за небрежного исполнения сальниковых уплотнителей цилиндры забивались мелкой пылью. От плохого сопряжения деталей за-едали кулак переключения скорости, фрикционы, толкатели клапанов. Долго мучились с намагничиванием магнитных держателей: не было в этом деле опыта. Когда не удалось достать нужные ролики подшипников для червячной передачи, решили сделать их сами. Правда, выходившие из-под резца лучших цеховых токарей подшипники не достигали нужной точности, но использовать их было можно»[90].

Два трактора делали с июля 1923 года по апрель 1924 года, они были готовы к первомайскому параду 1924 года. Они оказались не хуже американских. Однако такое полукустарное производство тракторов, производившихся в небольших количествах (скажем, Коломенский паровозостроительный завод с 1923 по 1930 год произвел 203 трактора), вовсе не могло удовлетворить потребностей тракторизации сельского хозяйства и всего народного хозяйства. Так было практически со всеми видами техники, производство которой осваивалось в СССР. Первые ее образцы сплошь и рядом изготовлялись вот такими методами, с доводкой вручную – напильником и наждачной шкуркой.

Помимо огромных трудностей, связанных с освоением новой техники, была еще проблема налаживания ее массового производства. Новая техника поддавалась копированию, для оснащения новых производств можно было закупить заграничное оборудование, технологию, иностранных консультантов. Однако для массового производства требовалось сырье и материалы, и эту задачу советским хозяйственникам предстояло освоить самостоятельно.

Первым делом нужно было укрепить базу черной металлургии, найти и разработать запасы каменного угля и железной руды. И тут возникли трудности, которых не было ни в Великобритании, ни во Франции, ни в Германии, ни в США. В этих странах эти важнейшие полезные ископаемые часто находились невдалеке друг от друга и были известны еще с древности. Например, один из важнейших металлургических центров Великобритании Дин-Форест, между реками Вэй и Северн, к западу от Бирмингема, развивался на основе железорудных месторождений, известных еще римлянам. В XVIII веке там даже перерабатывали шлаки, оставшиеся от римских кузниц[91]. Выгодное сочетание железной руды и каменного угля позволило Британии еще в середине XIX века стать мировым лидером по производству железа. В 1926 году Великобритания имела запасов угля в размере 141,4 млрд. тонн и запасов железной руды в размере 1,3 млрд. тонн.

Геологические условия предопределили бурное развитие тяжелой промышленности в северо-восточной части Европы: севере Франции, в Бельгии, Люксембурге и в Западной Германии. Здесь крупные запасы железной руды близко соседствовали с крупными запасами каменного угля. Это были огромные ресурсы, например, в 1926 году Франция имела запасов железной руды в пять раз больше, чем СССР, – 5,6 млрд. тонн[92].

В США еще в середине XIX века стали разрабатывать богатые железные руды в районе озера Верхнее, а также огромные запасы качественного каменного угля в штате Пенсильвания. В начале ХХ века в США сформировались два крупных района черной металлургии – в Пенсильвании и Чикаго, куда железную руду доставляли по Великим озерам водным транспортом. США в 1926 году имели запасов угля в размере 3,8 трлн. тонн, то есть в 7,9 раз больше, чем в СССР, и запасов железной руды в размере 9,8 млрд. тонн[93]. Причем все это были высококачественные запасы, сырьевым неликвидом американские промышленники не интересовались.

В развитых индустриальных странах запасы важнейших видов сырья были сосредоточены либо в сравнительно небольших по площади районах, либо в районах, соединенных между собой сетью крупных судоходных рек, связанных между собой каналами. Этот фактор, который сейчас практически не упоминается, сильнейшим образом содействовал их индустриальному развитию.

В СССР было не только значительно меньше угля (скажем, в 1926 году подтвержденные запасы оценивались смехотворным объемом 57 млн. тонн, а геологические, вероятные запасы – 58,3 млрд. тонн; царская Россия практически не уделяла внимания геологическому обследованию своей обширной территории и открытию полезных ископаемых) и меньше железной руды, но и эти запасы были разбросаны по огромной территории и не были соединены ни речными, ни морскими маршрутами. Перед началом индустриализации в СССР основные запасы железной руды находились на Украине, в Кривом Роге (283 млн. тонн), в Керчи (450 млн. тонн), на Урале (395 млн. тонн) и в Сибири, главным образом в Кузнецком Алатау (40 млн. тонн)[94].

Самым крупным месторождением железной руды было, как ни странно это сейчас прозвучит, Керченское месторождение, откуда руду можно было вывозить по Азовскому морю и Дону к металлургическим заводам, ну или, наоборот, донецкий уголь подвозить в Керчь. Да вот только керченские руды были фосфористыми, требовали особой технологии (томасовский процесс) и специальных печей, которые не были достаточно хорошо освоены. В 1930-е годы на восстановленном и сильно расширенном Керченском металлургическом заводе изрядно намучились, прежде чем смогли получать продукцию пригодного качества. Донецкая металлургия снабжалась качественными криворожскими рудами, которые везлись по железной дороге. В плане ГОЭЛРО и в первом пятилетнем плане был предусмотрен проект строительства железнодорожной сверхмагистрали Кривой Рог – Донбасс для обеспечения сырьем черной металлургии. Крупнейшее в мире железорудное месторождение – Курская магнитная аномалия, в Курской и Белогородской областях, – было открыто только в 1931 году, когда планы развития советской черной металлургии уже были определены и шла интенсивная стройка Магнитогорского и Кузнецкого комбинатов. Поразительно, но эффект необычного поведения магнитной стрелки в этом районе наблюдался дважды, в 1773 и в 1883 годах, но к практическим выводам это не привело.

Подобные проблемы были везде. На Урале в конце 1920-х годов было открыто много железной руды на горах Благодать и Магнитная, но на Урале было мало каменного угля, да и тот был сернистым и не годился для доменной плавки. В Кузбассе было много хорошего, коксующегося угля, но было очень мало железной руды. Перед строительством Кузнецкого металлургического комбината велись разведки, которые смогли расширить запасы Тельбесского железорудного месторождения, однако и его не хватило для крупного металлургического производства. Эта проблема была решена Н. Н. Колосовским, который в 1927 году побывал в Кузбассе и предложил уникальное в своем роде решение: организовать встречные перевозки угля на Урал, а железной руды – в Кузбасс. Между ними было 2200 км, однако использование одного и того же подвижного состава с исключением порожнего пробега, на что тратился тот же самый уголь, сделали проект развития крупной черной металлургии на Урале и в Сибири не только технически возможным, но и рентабельным. При такой организации перевозок и тарифе в 0,32 копейки за тонно-километр железные дороги еще получали прибыль[95].

В это время шла дискуссия по поводу развития уральской и сибирской металлургии, в которой руководитель комиссии по металлургии Госплана УССР Я. Б. Диманштейн доказывал невозможность и нерентабельность создания уральской и сибирской металлургии и призывал практически всю выплавку сосредоточить на Украине. Диманштейн формулировал свои выводы очень резко: «Не только урало-кузнецкий проект, в разных его вариантах, но и всякая концепция создания на Урале металлургии, работающей на сибирском топливе, представляется бесконечно вредной»[96]. Его аргументация была разбита детальной проработкой плана Урало-Кузнецкого комбината и в особенности предложением Н. Н. Колосовского. Победа Уралплана в этой дискуссии открыла путь к развитию новой угольно-металлургической базы, исключительно важной для военно-хозяйственных целей. На основе этого опыта планировались и другие угольно-металлургические базы, в частности Северная, на кольской руде и воркутинском угле.

Трудности на этом не закончились. Дело в том, что до момента пуска Магнитогорского и Кузнецкого комбинатов вся выплавка чугуна в мире велась в районах, климат которых был просто курортным по сравнению с уральским и сибирским. В приморских районах Великобритании, Франции, Германии даже зимой было тепло. Американские районы развития черной металлургии, например штат Пенсильвания, подальше отстояли от моря, чем европейские, однако из-за влияния Великих озер климат и там был весьма хорош. Зимой температуры в этом штате редко опускаются ниже -4 °C, а средняя зимняя температура +1 °C. Это прохладная зима по американским меркам. Просто удивительно, что практически вся мировая черная металлургия, производившая основной объем металла, находилась в зоне с примерно равными средними зимними температурами: Великобритания + 4 °C, северная Франция, Бельгия +2 °C, Западная Германия (Эссен и Аахен) +3 °C. Япония была, пожалуй, самым холодным местом развития черной металлургии, и средняя зимняя температура на о. Хонсю была -5 °C.

Урал и Кузбасс – совсем другое дело. Средняя зимняя температура составляла -11 °C, а резко континентальный климат приводил к резкому колебанию температур и сильным морозам в годы первой пятилетки до -35-40 °C. Столь же сильно изменялось атмосферное давление, которое падало, когда приходил циклон, и поднималось, когда приходил арктический антициклон с ясной и холодной погодой. На работе доменной печи все это отражалось не лучшим образом.

В общем, иностранные специалисты считали, что плавить чугун зимой на Урале и Сибири, особенно при сильных морозах, невозможно. У них просто не было такого опыта. Между тем первые домны Магнитогорского и Кузнецкого комбинатов не только были выстроены по лютому холоду, но и задувались в морозы. Так, в январе 1932 года консультант Магнитостроя Хейвен даже писал Г. К. Орджоникидзе с просьбой отложить пуск доменной печи до теплой погоды и обосновывал, почему на морозе нельзя плавить чугун. Орджоникидзе ему в этом отказал. При -35 °C начались подготовительные работы, завалка шихты, розжиг печи. При этом замерзали системы охлаждения домны, которые спешно продувались горячим паром. 1 февраля 1932 года первая магнитогорская доменная печь дала свой первый чугун – вопреки всей мировой практике в черной металлургии[97]. Правда, через полтора месяца после пуска домны, в марте 1932 года, мороз взял свое: замерзла система охлаждения, в печи металл прожег футеровку, и домну пришлось остановить на ремонт. Обращение с охладительными системами зимой потребовало определенного опыта и искусства, но первая магнитогорская доменная печь принципиально показала возможность плавки чугуна в суровых уральских условиях. До аварии домна вышла на проектную мощность.

Пуск первой доменной печи Кузнецкого комбината прошел тоже по холоду, хоть и не столь сильному, поскольку дело было в начале апреля 1932 года, и обошлось без драматических происшествий. Кузнецкие домны мороз настиг в январе 1933 года, когда смерзлись механизмы подачи и завалки руды, а потом, при взятии печи на тягу, произошел сильный взрыв, наполовину разрушивший дымовую трубу. Американские консультанты тут ничего не могли посоветовать, поскольку на их заводах механизмы не замерзали. В ту же самую холодную зиму 1932/33 года лихорадило и магнитогорские домны. Резко упала выплавка чугуна, из водопроводов системы охлаждения текла вода, которая замерзала огромными сосульками, ломавшими конструкции, а в конце января 1933 года намертво смерзлись механизмы, которые удалось привести в порядок только через месяц.

Мало того что советская черная металлургия имела меньшие и невыгодно расположенные запасы железной руды и угля, так еще пришлось опытным путем осваивать выплавку чугуна в такие холодные зимы, о которых иностранные специалисты не могли и помыслить.

На вторую пятилетку, как уже говорилось, была поставлена задача прирастить запасы угля и железной руды. В 1932 году было решено, что в ходе второго пятилетнего плана советские геологи должны были разведать запасы в 3 млрд. тонн железной руды и 10,8 млрд. тонн каменного угля[98]. Советские геологи поработали на славу и перевыполнили эти планы в совершенно невероятной степени. По итогам работ получилась следующая картина, которую можно отобразить в таблице:

* – [99]

** – [100]

В эти цифры можно и не поверить, настолько они велики. Однако же это реальность. Были открыты и учтены колоссальные запасы железистых кварцитов, которые содержат от 25 до 40 % железа: Кривой Рог, Курская магнитная аномалия и Кольский полуостров. Криворожское месторождение, которое в конце 1920-х годов даже считалось близким к исчерпанию, после этих работ стало крупнейшим в мире. Железистые кварциты добавили к примерно 1 млрд. тонн богатой руды еще около 20 млрд. тонн руды, или примерно 7,5 млрд. тонн чистого железа. После войны были открыты также криворожские железистые роговики, с запасами 16,9 млрд. тонн.

В общем, по СССР набралось 256,5 млрд. тонн железистых кварцитов, что по ресурсам железной руды вывело СССР в абсолютные мировые лидеры, на советские ресурсы приходилась примерно половина мировых запасов, а американские запасы были в 2,5 раза меньше.

По запасам угля, главным образом пришедшиеся на переучет запасов Кузнецкого, Воркутинского и Карагандинского угольных бассейнов, СССР стал превосходить все европейские страны, вместе взятые, и на 43 % уступал американским запасам угля.

Сырьевые проблемы черной металлургии были, таким образом, решены с огромным перевыполнением, которое совершенно нельзя было прогнозировать до начала геологических работ. В советской истории бывали еще подобные открытия. Так, огромные запасы сибирской нефти были открыты в 1958 году вопреки мнению большинства геологов, считавших, что в Западной Сибири нет и не может быть никакой нефти.

Тут может возникнуть ехидный вопрос, что, мол, если были открыты такие запасы сырья, почему же СССР не нарастил выплавку чугуна и стали? Тому были следующие причины. Железистые кварциты – весьма ценное сырье, но для него требовалось разработать технологию обогащения и превращения в концентрат, пригодный к переплавке. Эти руды не являются, конечно, чистым открытием, они были известны до революции, но горнопромышленники их просто выбрасывали, поскольку не могли переработать и ими совершенно не интересовались. В отличие от богатых магнетитовых и гематитовых руд с содержанием железа в 68–70 %, которые поддавались переплавке при минимальном обогащении и агломерации, железистые кварциты нужно было дробить, потом подвергать сепарации (электромагнитной или флотационной), и только потом получался годный рудный концентрат. Для этого требовались значительные энергетические мощности, которых в Кривом Роге до революции не было. Только электрификация и постройка Днепровской ГЭС позволили приступить к освоению технологии переработки этих ресурсов.

Руды Курской магнитной аномалии, в основном представленные теми же железистыми кварцитами, залегали довольно глубоко, требовалось строить шахты или закладывать глубокие карьеры, что дореволюционной технике было не по зубам. Советское машиностроение создало для этого техническую базу, однако до войны и еще долго после войны курские руды разрабатывались на вывоз, поскольку для создания крупного металлургического производства в этом районе не было запасов угля, а возможности Донбасса и так использовались на пределе. Только в 1974 году, с новейшими технологиями прямого восстановления железа и электроплавки, использующими западносибирский природный газ и электроэнергию крупных тепловых и атомных электростанций, в Старом Осколе началось строительство крупного завода, выдавшего первую сталь в 1984 году. Это уже другой уровень технологии, недоступный в 1930-е годы. Так что пришлось повозиться, чтобы освоить переработку этих ресурсов, открытых в годы второй пятилетки.