Журнал индустриальной истории

Телеграмм-канал:  @rustechnic
Youtube-канал:   https://www.youtube.com/c/РусскийТехник

Трудный тонкий стальной лист "Запорожстали"



В первой пятилетке, кроме 20 металлургических заводов, оставшихся с царских времен и подлежащих модернизации, для производства важнейшего продукта индустриализации – стали - планировалось построить с нуля еще три металлургических гиганта  - в Магнитогорске, Кузнецке и Запорожье.

Для координации строительства новых и модернизации уже существующих заводов в 1926 году был создан Гипромез – Государственный институт по проектированию металлургических заводов. С 1927 по 1932 год между Гипромезом  и американской компанией Freyn Engineering Company of Chicago действовал договор о технической помощи. Группа американских инженеров и металлургов согласно договору обязана была проводить обучение новейшим  стандартам американской металлургии советских инженеров, управленцев, конструкторов и операторов металлургического оборудования. 

 Помимо рутинного обучения специалистов, по словам президента компании Генри Фрейна, основной задачей американских экспертов было генеральное планирование распределения мощностей и рациональное размещение всей будущей металлургической промышленности Советского Союза.

По воспоминаниям одного из американских инженеров, В.С. Орра:

«Сначала мы (американцы), появившись в Гипромезе, только задавали вопросы. Все чертежи, доклады делали русские, все решения принимали русские. Через шесть месяцев мы создавали чертежи, через девять –были главными конструкторами металлургических заводов, а в конце первого года нашей работы некоторые из нас стали начальниками отделов. Последний год нашей работы один из нас стал помощником главного инженера всей конторы. Мы внесли эффективность в работу, убрали лишние операции и сделали Гипромез самой эффективнейшей организацией всего Союза.»

Один из трех гигантов первой пятилетки, Кузнецкий металлургический комбинат строился под непосредственным руководством группы инженеров из Freyn Engineering Company. Контракт Freyn с Новосталью на строительство КМК с производительностью 1 млн. тонн в год  был подписан 4 июня 1930 года. По контракту, больше 50 американских специалистов обеспечивали проектирование, надзор за строительством, монтажом и пуско-наладкой КМК.

Пожалуй, наибольшей ценностью для СССР среди всех импортируемых технологий являлось получение новейшей американской технологии непрерывного(рулонного) изготовления тонких стальных листов.
Задача получения широких листовых полос металла в рулонах была решена сравнительно недавно - в 1924 году. Ранее фиксировались отдельные попытки, но из-за несовершенства техники они заканчивались неудачей. Мешали несколько факторов. 

Во-первых, общим паровым приводом, применявшимся повсеместно в металлургии, было затруднительно точно регулировать скорость вращения отдельных клетей стана.

Во-вторых, только подшипники качения позволили перейти на большие скорости прокатки и большие нагрузки, необходимые при непрерывном производстве стального листа.

Существовала также проблема изгиба длинных валков двухвалковой клети, из-за чего лист получался неравномерной толщины.

Однако с выходом технологий на определенный этап появилась возможность изготавливать качественный тонкий стальной лист.

Появилась трехвалковая клеть,  конструкция которой значительно лучше противостояла изгибу валков.  Сами валки имели кривизну поверхности (вогнутые и выпуклые). Каждая клеть приводилась в движение от собственного электромотора с регулируемым количеством оборотов. 

Впервые прокатка такого типа была освоена фирмой «Американ Роллинг Милл Ко»  в Ашлэнде в 1924 году. Стан мог производить  непрерывный лист толщиной 0,9 и шириной 1040 миллиметров.

В станах следующей конструкции,  повсеместно вводимых по всей Америке в строй с 1926 года, уже были применены четырехвалковые клети  и роликовые подшипники. Высокие скорости позволили не устанавливать в промежутках между оборудованием дополнительные печи.

Выпуск тонкого стального листа в промышленных масштабах позволил  сделать огромный технологический скачок в производстве автомобилей, самолетов, военной техники за счет упрощения и одновременного упрочнения конструкции  проектируемой детали, изготавливаемой из одного цельного листа.
По состоянию на 1937 год в Америке работал 21 стан непрерывной прокатки стального листа, в то время как в Европе такие станы только строились – один в Германии фирмой Vereinigte Stahlwerke, один – в Англии фирмой Richard Thomas.

Станина слябинга, 1935 год, НКМЗ
Советский Союз при строительстве «Запорожстали» в феврале 1935 года заключил с американской фирмой United Engineering and Foundry Co договор на разработку и поставку станов горячей и холодной прокатки. Согласно договору, 3 миллиона долларов выплачивалось за оборудование, 1 миллион – за техническое ассистирование. Договорились, что около 20% оборудования поставляется из Штатов, остальное  делается в СССР под контролем американцев. Фирма гарантировала техническую помощь в пуске и  освоении производства, а также бралась обеспечить заданную производительность и надлежащее качество стальных листов.

Интересный момент: согласно договору, каждый американский специалист на период пребывания в СССР должен был быть обеспечен отдельной квартирой с ванной.

Одновременно с этим договором, был заключен другой - с компанией American Standard Corporation на поставку оборудования для прокатных станов на 3 миллиона долларов.

С официального сайта НКМЗ (Новокраматорский машиностроительный завод):

 « В 1934 году в Европе не было таких сложных агрегатов прокатного оборудования как непрерывные широкополосные тонколистовые станы. Советское правительство приняло решение построить непрерывный стан на заводе Запорожсталь, а для этого купить проект стана и часть наиболее сложного оборудования в США. Была организована комиссия из представителей завода Запорожсталь, НКМЗ, Гипромеза, Стальпроекта, завода Электросила и ХПКУ, Харьковского проектно-конструкторского управления электроприводов. […]  Комиссия выехала в декабре 1934 года сначала в Германию, а оттуда через месяц - в США.
Строительство "Запорожстали", 30-е годы
После заключения контракта с фирмой United Corporation американские конструкторы специфицировали материалы, подшипники качения, крепеж и другие комплектующие по советским стандартам.
Фирма после окончания монтажа обязалась сдать Запорожстали оборудование на ходу с доведением проектной мощности стана горячей прокатки 100 т в час или 600 тыс. т в год листа толщиной 1,5 до 6 мм. В то время это была колоссальная производительность.
На НКМЗ выехали два приемщика United Corporation, а на время монтажа на Запорожсталь - группа консультантов.
Технологи и производственники СССР блестяще справились с изготовлением сложного и точного оборудования стана. В помощь НКМЗ были выделены Уралмаш, который изготавливал дрессировочные клети; СКМЗ создавал адъюстаж: летучие ножницы, правильные машины, гильотинные ножницы; Ижорский завод поставлял различные отдельные машины. Основная масса оборудования станов горячей и холодной прокатки была изготовлена на НКМЗ.
В феврале 1937 года стан 1680 горячей прокатки был пущен и показал высокое качество изготовления советскими заводами оборудования, которое не уступало купленному в США.
По контракту на время проектирования стана Запорожсталь и НКМЗ имели право посылать на практику до пяти специалистов одновременно на срок до шести месяцев. Это положение контракта было использовано. Инженеры НКМЗ M.З. Сабуров, В.Н. Яковлев, A.M. Колескер набирались опыта в цехах семи заводов фирмы, прокатчики Запорожстали - на металлургическом заводе.»

Относились к нашим инженерам в Америке, по их словам, с прохладцей, несерьезно. Не давали делать записей, фотографировать. Смотреть разрешалось издалека.  Как то один из запорожцев, любопытствуя, зашел за ограждение и тем самым активировал защитное устройство. Завыла сирена. Советскую делегацию в полном составе выставили из цеха.  

Стажеры - металлурги жаловались на снисходительное отношение американцев. Те говорили: — О, зачем вам учиться, зачем строить? Это хлопотно. Такой стан - не русская телега, а сложный и деликатный механизм. У вас все равно ничего из этой затеи не выйдет. Не лучше ли получать из Америки готовый лист?

Будущий главный инженер «Запорожстали» Юдович вспоминал о таком разговоре с американским технологом: 

«— Хорошо,— сказал американец,— вы получите данные калибровки. Были бы вы из Англии или Германии — ни за что бы этого не сделал.

— Почему? — удивился Юдович.

— Англичане или немцы ее сразу же у себя применили бы. Но так как вы из России — это безопасно. Все равно использовать не сумеете, не получится у вас.»
Т.В. Дженкинс, главный инженер United Engineering в СССР, рассказывал о проблемах монтажа прокатных станов в Запорожье
«Одной из важнейших проблем, обнаруженных в ходе сотрудничества с русскими механиками и рабочими, было их упорное игнорирование или непонимание требований точной подгонки сопрягающихся поверхностей при монтаже оборудования. Они отказывались следовать допускам, указанным в чертежах.  Это одна из причин, почему в декабре 1937-го весьма оперативно  смонтированное оборудование не смогло пройти приемочные испытания.»


Справедливости ради следует привести и мнение советской стороны. Оператор уширительной клети тонколистового стана, участник пуска А. В. Милосердов вспоминал:

— Клети черновые и чистовые настраивались по-разному. В чистовых — сажали вал с помощью специального прибора, черновые — по калибрам. Их предложил наш механик И. 3. Шлыков. Но американские консультанты отказывались от калибров и... настраивали четвертую клеть методом вал на вал, пока не поломали нижний опорный валок.
Из воспоминаний бывшего заместителя главного механика НКМЗ  С.3.Милочкина:
«...заокеанские специалисты отказались изготовить чертежи в европейском исполнении. Это создавало для наших конструкторов дополнительные трудности... Кто из старшего поколения краматорских машиностроителей не помнит чертежей с предупредительной надписью: «Внимание, американская проекция!»

Хотя на официальном сайте НКМЗ в разделе "история" говорится прямо противоположное:  
После заключения контракта с фирмой United Corporation американские конструкторы специфицировали материалы, подшипники качения, крепеж и другие комплектующие по советским стандартам.
Стан 1680 "Запорожстали"
14 апреля 1938 года на стане 1680 была прокатана первая полоса. Старший вальцовщик Петр Тарасевич, прокатав первый лист, тут же на стальной ленте размашисто начертал: «Да здравствует первый советский лист! Шлем проклятие импортному листу!» Говорят, что американский консультант мистер Файзнер обиделся и пошел жаловаться на Тарасевича к парторгу…  (К слову, П.Д. Тарасевич вышел на пенсию генерал-лейтенатном.)

1 мая стан 1680 был официально запущен. А в 1940-м Запорожье уже выпускало 1500 тонн стального листа в день или около 600 тыс. тонн в год.