Алюміній – важкий метал. Частина третя.

У високому, просторому приміщенні лежать з невеликим, майже непомітним для ока нахилом сталеві труби діаметром близько трьох та довжиною шістдесят метрів. Вони такі товсті і громіздкі, що правильніше назвати їх перекинутими колонами, які покояться на сталевих роликах – ковзанках. У підведений кінець труби безперервно надходить шихта – роздрібнена суміш нефеліну і вапняку з водою. Труба обертається і шихта повільно посувається по нахилу до її протилежного кінця.

Кінці труб – це два полюси, два антиподи. Верхній абсолютно холодний, зате нижній … П’ятнадцятиметрові струмені вогню, вдуваються під великим тиском, вирують і лютують всередині, нагріваючи до межі внутрішню кладу печі. Ні на мить не змовкає лютий гул полум’я, гул, супроводжуваний характерним шумом каменів, що обсипаються.

У верхній частині печі рідка шихта висихає. Рухаючись вниз, вона спікається в грудки, як спікається в хліб борошняне тісто. Саме в цей період відбувається поділ нефеліну на складові його елементи, які, в кінцевому рахунку, утворюють глинозем, соду, поташ і цемент. Через півтори години там, де кидається полум’я, з гуркотом перекочуються розпечені добіла шматки спека.

Але те, що зараз виходить так природно і просто, кілька років тому здавалося майже неможливим. Старе обладнання не слухалося. Нефелін та вапняк плавились, але не спікались. Замість грудок спека в печі хлюпалася розпечена, схожа на сяюче молоко, рідина. Гарячі її струменя стікали в холодильник, а ті, що холодніше, – прилипали до стінок печі, нашаровувалися, утворюючи товсте кільце, що майже повністю заповнює триметровий простір печі. Доводилося припиняти роботу і вибивати схопивші частини шихти, твердої як бетон, відбійними молотками …

У печі виходило зовсім не те, що в лабораторії: на практиці нова технологія вперто не вкладалася в розрахунок. Настали місяці напружених пошуків. На питання, що виникали при цьому не могли дати точної відповіді ні підручники, ні наукові авторитети, ні навіть власний досвід. Кожен крок доводилося робити невторованим шляхом. Годинами, добами спостерігали інженери за поведінкою печей, змінюючи режим їх роботи, добиваючись потрібного складу шихти.

При бокситовій технології шихту подавали в піч в сухому вигляді. Боксит з цим «мирився», нефелін – ні: шихта виходила неоднорідною. Зволожуючи шихту, врешті-решт, досягли потрібного складу.

Була поставлена під сумнів і конструкція самих печей. Може бути, надмірно великий їх нахил: шихта при русі вздовж агрегату швидко і нерівномірно сповзає в зону спікання, не встигнувши прогрітися, і тому замість спікання розплавляється? Спробували зменшити кут нахилу печей і прискорити їх обертання. Змінили діаметр печей. І шихта стала спікатися.

День за днем працівники заводу вдосконалювали обладнання і апаратуру, розробляли нову технологію виробництва. Настав, нарешті, час, коли проектна потужність печей була досягнута, а потім і перевищена. Одна таємниця була розкрита, але тут перед колективом заводу виникла інша.

Готовий сієніт спек розмелюють і направляють у відділення фільтрації. Там його розчиняють у воді і фільтрують. Відбувається розподіл на дві частини: «чисту» та «брудну». Чистий – це алюмінатний розчин. Після фільтрації, осадження і сушки з нього вийде сніжно-білий порошок, глинозем, що нагадує товчений цукор. Брудна частина – плаваючі у вигляді муті частинки шламу, що йде на виробництво цементу.

При старій бокситові технології для відділення алюмінатного розчину від шламу служили апарати Дора. Для нефеліну вони не годилися. Взамін них застосували барабанні вакуум-фільтри. У великому металевому кориті з розчином обертався барабан, обтягнутий тканиною. Усередині барабана створювалася розріджена атмосфера, вакуум, розчин всмоктувався крізь тканину, як крізь сито, а тверді частинки затримувалися тканиною і падали на дно корита. Так повинно було бути по ідеї.

Але ледве в коритах з’явився розчин подрібненого нефелінового спека, як почалися неполадки. Тверді частинки не опускалися вниз, а, володіючи здатністю швидко схоплюватися, цементували тканину. Вона ставала товстою, огрядною, перетворювалася в бетон. Її зламували ломами і викидали. Втім, і те, що встигало опуститися на дно корита, теж схоплювало в монолітну брилу: фільтр виходив з ладу.

Завод опинився в прориві. Глиноземний цех не виконував плану, всі інші цехи: електролізний, содопоташний, цементний – сиділи на голодному пайку, не отримуючи потрібної їм сировини. У ці дні у всіх на вустах було одне слово: фільтри. Їх проблема виявилася не менш складною, ніж проблема печей.

У ті дні відділення фільтрації нагадувало собою магазин текстильних товарів.
– Треба підібрати, говорили місцеві фахівці, – таку тканину, яка не буде затримувати частинки нефелінової пульпи!

Невтомно випробовувалися то «діагональ», то «сноповязь», то замінювали їх найдрібнішою металевою сіткою, то знов брались за звичайну бязь … Все було марним.
Сотні метрів різних тканин надходили у відділення фільтрації й поверталися звідти у вигляді брудного лахміття. Один за іншим зазнавали промислові фільтри різних систем.

Нарешті хтось засумнівався: чи не занадто дрібним є помел спека? Перевірили. Так і є. Чим тонше помел, тим більше містить у собі шлам глинозему і лугів. А це означає, що у шламі втрачається цінна сировина для алюмінію, соди і поташу, це значить, також, що частинки (або, як тут кажуть, фракції) шламу швидше схоплюються і цементуються.

Вирішили помел робити більш великим. Думка виявилася правильною. Барабани стали працювати краще. Але бязь, яку ставили на них, як і раніше витримувала не більше доби, потім її треба було викидати. Пошуки тривали.

На заводі розуміли, що в напруженій боротьбі за повну реалізацію ідеї нефелінового комплексу – будь-яка велика виробнича проблема може бути вирішена лише об’єднаними зусиллями різнобічних галузей знання і техніки.

Учені, що працюють в чорній металургії, допомогли заводу налагодити автоматику вимірювання режиму печей. «Гіпроцемент» сприяв налагодженню цементного виробництва. Харківські содовики поділилися досвідом поділу лугів на соду і поташ. Точно так само ера барабанних фільтрів скінчилася, як тільки група конструкторів науково-дослідного інституту створила новий високопродуктивний, вельми економічний вакуумний фільтр.

Автор: Захар Дічаров.