Trận chiến vì vật liệu chịu lửa: Biên niên sử ít được biết đến của Mặt trận Tổ quốc trong Chiến tranh Vệ quốc Vĩ đại
Vị trí của các lò nung lộ thiên của Nhà máy Xe tăng Ural số 183 ở Nizhny Tagil. Nguồn: waralbum.ru
Nguồn lực chiến lược
Khó có thể đánh giá quá cao việc sản xuất thép chất lượng cao cho khu liên hợp công nghiệp-quân sự trong điều kiện chiến tranh. Đây là một trong những yếu tố quan trọng nhất làm nên thành công của các đội quân trên chiến trường.
Như bạn đã biết, một trong những người đầu tiên nhận được chất lượng cao kho vũ khí thép đã được học bởi các nhà luyện kim Krupp.
Người Đức đã áp dụng quy trình sản xuất Thomas vào cuối thế kỷ XNUMX. Phương pháp luyện thép này có thể loại bỏ các tạp chất phốt pho ra khỏi quặng, do đó tự động làm tăng chất lượng của sản phẩm. Thép vũ khí và áo giáp chất lượng cao trong Chiến tranh thế giới thứ nhất thường đảm bảo ưu thế của quân Đức trên các chiến trường.
Để tổ chức sản xuất như vậy, vật liệu chịu lửa mới đã được yêu cầu, lót bề mặt bên trong của lò nung. Người Đức đã sử dụng loại mới nhất cho vật liệu chịu lửa magnesit thời gian của họ có thể chịu được nhiệt độ trên 2000 độ. Các chất có độ khúc xạ cao hơn như vậy là dựa trên các oxit magiê với các tạp chất nhỏ của oxit nhôm.
Vào đầu thế kỷ XNUMX, các nước có công nghệ sản xuất hàng loạt vật liệu chịu lửa magnesit đủ khả năng sản xuất áo giáp và nòng súng chất lượng cao. Và điều này có thể được so sánh với một lợi thế chiến lược.
Về khả năng chống cháy thấp hơn là những vật liệu được gọi là vật liệu chịu lửa cao có thể chịu được nhiệt độ từ 1750 đến 1950 độ. Đây là những vật liệu chịu lửa dolomit và alumin cao. Vật liệu chịu lửa Fireclay, bán axit, thạch anh và dinas chịu được nhiệt độ từ 1610 đến 1750 độ.
Đúc thép tại cửa hàng ngoài trời thứ ba của MMK, tháng 1942 năm 74. Nguồn: m.gubernatorXNUMX.ru
Nhân tiện, các công nghệ và địa điểm sản xuất vật liệu chịu lửa magnesit lần đầu tiên xuất hiện ở Nga vào năm 1900.
Gạch chịu lửa magnesit Satka vào năm 1905 đã được trao huy chương vàng tại Triển lãm Công nghiệp Thế giới ở Liege. Nó được sản xuất gần Chelyabinsk ở thành phố Satka, nơi có mỏ magnesit độc nhất vô nhị.
Khoáng chất periclase, từ đó vật liệu chịu lửa được sản xuất tại nhà máy, có chất lượng cao và không cần phải làm giàu thêm. Kết quả là, vật liệu chịu lửa magnesit từ Satka hoạt động tốt hơn các vật liệu tương tự từ Hy Lạp và Áo.
Loại bỏ các công việc tồn đọng
Mặc dù gạch magnesit chất lượng khá cao từ Satka, cho đến những năm 30, vật liệu chịu lửa chính của các nhà luyện kim Liên Xô là vật liệu dinas bằng đất sét. Đương nhiên, không thể có nhiệt độ cao để nấu chảy thép cấp vũ khí - lớp lót bên trong các lò nung lộ thiên bị vỡ vụn và cần phải sửa chữa bất thường.
Không có đủ gạch Satka, và trong thời kỳ hậu cách mạng, các công nghệ sản xuất chính đã bị mất.
Đồng thời, người châu Âu đã đi trước - ví dụ, magnesit Radex của Áo được phân biệt bởi khả năng chống cháy tuyệt vời.
Liên Xô đã mua vật liệu này. Nhưng không thể có được một thiết bị tương tự nếu không có bí mật sản xuất. Bài toán này đã được một sinh viên tốt nghiệp Đại học Kỹ thuật Nhà nước Matxcova đưa ra. N.E. Bauman Alexey Petrovich Panarin. Tại nhà máy Magnet (Tổ hợp Satka trước đây) vào năm 1933, ông đứng đầu Phòng thí nghiệm Nhà máy Trung tâm. Và XNUMX năm sau, ông đã phát động sản xuất hàng loạt vật liệu chịu lửa periclase-cromit hoặc crom-magnesit cho các lò nung lộ thiên.
Tại Nhà máy luyện kim Zlatoust và Búa liềm Moscow, vật liệu chịu lửa Panarin đã thay thế vật liệu chịu lửa Dinas đã lỗi thời.
Panarin Alexey Petrovich. Nguồn: gubernia74.ru
Công nghệ, được phát triển trong phòng thí nghiệm Magnezit trong vài năm, bao gồm một thành phần và kích thước hạt đặc biệt.
Trước đây, nhà máy sản xuất gạch crom-magnesit thông thường, bao gồm magnesit và quặng sắt crom, theo tỷ lệ 50/50. Bí mật mà nhóm của Panarin tiết lộ là:
“Nếu quặng cromit ở dạng hạt mở rộng với hàm lượng tối thiểu các phần nhỏ hơn 0,5 mm được thêm vào điện tích magnesit thông thường, thì ngay cả khi bổ sung 10% quặng như vậy, độ bền nhiệt của gạch sẽ tăng lên đáng kể.
Khi bổ sung quặng cromit của máy đo hạt mở rộng tăng lên, độ ổn định của gạch tăng lên và đạt tối đa ở một tỷ lệ nhất định của các thành phần.
Khi bổ sung quặng cromit của máy đo hạt mở rộng tăng lên, độ ổn định của gạch tăng lên và đạt tối đa ở một tỷ lệ nhất định của các thành phần.
Chromite cho vật liệu chịu lửa mới được lấy từ mỏ Saranovskoye, trong khi periclase tiếp tục được khai thác ở Satka.
Để so sánh, loại gạch magnesit "trước cách mạng" thông thường chịu được nhiệt độ thấp hơn 5-6 lần so với loại gạch mới của Panarin.
Tại nhà máy luyện đồng Kirovograd, vật liệu chịu lửa crom-magnesit trong mái của lò âm vang chịu được nhiệt độ lên tới 1550 độ trong 151 ngày. Trước đây, vật liệu chịu lửa trong các lò như vậy phải được thay đổi sau 20-30 ngày.
Đến năm 1941, việc sản xuất vật liệu chịu lửa cỡ lớn đã được thành thục, điều này giúp người ta có thể sử dụng vật liệu trong các lò luyện thép lớn ở nhiệt độ lên tới 1800 độ. Một đóng góp quan trọng cho điều này là do Alexander Frenkel, giám đốc kỹ thuật của Magnezit, người đã phát triển một phương pháp mới để gắn vật liệu chịu lửa vào mái lò.
Vật liệu chịu lửa cho Pobeda
Vào cuối năm 1941, các nhà luyện kim của Magnitogorsk đã làm được điều không tưởng trước đây - lần đầu tiên trong những câu chuyện thành thạo việc nấu chảy thép bọc thép trong các lò nung lộ thiên nặng chính cho xe tăng T-34.
Nhà cung cấp vật liệu chịu lửa chính cho quá trình quan trọng như vậy là Satka Magnezit. Không cần thiết phải nói về những khó khăn của thời chiến, khi một phần ba công nhân nhà máy được gọi ra mặt trận, và nhà nước yêu cầu phải hoàn thành kế hoạch. Tuy nhiên, nhà máy đã đối phó với công việc của nó, và Panarin vào năm 1943
"để làm chủ việc sản xuất các sản phẩm chịu lửa cao từ nguyên liệu thô địa phương cho luyện kim màu"
đã được trao giải thưởng Stalin.
Năm 1944, nhà nghiên cứu-nhà luyện kim này sẽ phát triển công nghệ sản xuất bột magnesit "Extra" chất lượng cao. Vật liệu chịu lửa ép được điều chế từ bán thành phẩm này, được sử dụng trong sản xuất thép bọc thép đặc biệt quan trọng trong lò điện. Giới hạn nhiệt độ cho vật liệu chịu lửa như vậy đạt 2000 độ.
Xây dựng khu phức hợp lò cao Komsomolsk số 6 tại Magnitogorsk Iron and Steel Works vào năm 1943. Nguồn: m.gubernator74.ru
Nhưng không nên cho rằng ví dụ về một nhà máy Magnezit thành công nói chung đã mở rộng cho toàn bộ ngành công nghiệp vật liệu chịu lửa của Liên Xô.
Một tình hình đặc biệt khó khăn đã xảy ra ở Urals, nơi gần như toàn bộ nhà máy xe tăng của đất nước đã được sơ tán vào năm 1941-1942.
Các nhà máy luyện kim Magnitogorsk và Novotagilsky đã được định hướng lại để sản xuất áo giáp, cung cấp sản phẩm cho Sverdlovsk Uralmash, Chelyabinsk "Tankograd" và nhà máy xe tăng Nizhny Tagil số 183. Đồng thời, các nhà máy luyện kim này cũng có quyền sử dụng sản xuất vật liệu chịu lửa từ nguyên liệu tại chỗ.
Ví dụ, ở Magnitogorsk, một nhà máy dinas-fireclay sản xuất 65–70 nghìn tấn gạch mỗi năm. Ngay cả nhu cầu của họ cũng không đủ, chưa kể đến việc cung cấp cho các doanh nghiệp khác.
Khó khăn đầu tiên nảy sinh khi các nhà máy sản xuất xe tăng bắt đầu xây dựng lò sưởi và lò nhiệt của riêng mình. Nhà máy luyện kim ở Ural hầu như không có đủ vật liệu chịu lửa, và sau đó, việc sản xuất thân tàu của các nhà máy xe tăng đòi hỏi vật liệu chất lượng cao để lót lò.
Ở đây không nói về bất kỳ vật liệu chịu lửa crom-magnesit nào - vật liệu này đang thiếu hụt, và thậm chí còn được xuất khẩu để đổi lấy sự cho thuê của người Mỹ. Ít nhất, điều này đã được đề cập trong một số nguồn. Các nhà sử học Ural viết rằng crom-magnesit đắt tiền của Panarin có thể ra nước ngoài để đổi lấy các chất sắt khan hiếm làm áo giáp xe tăng. Nhưng vẫn chưa có bằng chứng trực tiếp về điều này.
Băng tải lắp ráp xe tăng T-34 tại Nhà máy xe tăng Ural số 183 (nay là Uralvagonzavod) ở Nizhny Tagil. Nguồn: waralbum.ru
Công nhân gần tháp pháo của xe tăng T-34 trong cửa hàng của Magnitogorsk Iron and Steel Works. Nguồn: waralbum.ru
Phần lớn, các nhà máy sản xuất xe tăng dựa vào vật liệu chịu lửa dinas do nhà máy Pervouralsk sản xuất. Nhưng, thứ nhất, nó chỉ được sản xuất 12 nghìn tấn mỗi tháng, và thứ hai, các nhà luyện kim đã chiếm phần của sư tử.
Việc mở rộng sản xuất của nhà máy Pervouralsk diễn ra rất chậm. Và đến giữa năm 1942, chỉ có 4 lò mới xuất hiện. Phần còn lại hoặc chưa sẵn sàng, hoặc thậm chí chỉ tồn tại trong các dự án.
Vật liệu chịu lửa cho lò nung lộ thiên của các nhà máy sản xuất bể chứa thường kém chất lượng, không đầy đủ và không đúng thời hạn. Chỉ tính riêng cho việc sửa chữa lò Uralmash vào quý 1942 năm 1035, 827 tấn gạch chống cháy đã được yêu cầu và chỉ nhận được khoảng XNUMX viên.
Nhìn chung, vào năm 1943, cửa hàng lò sưởi mở của Uralmash gần như đứng hình do không có vật liệu chịu lửa để sửa chữa.
Chất lượng của vật liệu chịu lửa được cung cấp trong suốt thời kỳ chiến tranh còn nhiều điều đáng mong đợi. Nếu trong điều kiện bình thường, gạch dinas của lò lộ thiên chịu được 400 lần nung chảy thì trong thời chiến không quá 135 lần nung chảy. Và đến tháng 1943 năm 30, thông số này đã giảm xuống còn 40–XNUMX tan.
Tình hình này cho thấy rất rõ việc thiếu một nguồn lực (trong trường hợp này là vật liệu chịu lửa) có thể làm chậm lại nghiêm trọng công việc của toàn bộ ngành công nghiệp quốc phòng. Như Ứng viên Khoa học Lịch sử Nikita Melnikov viết trong các công trình của mình, vào tháng 1943 năm 2346, ba lò sưởi mở của Uralmash đã bị dừng lại và thực hiện toàn bộ chu kỳ sửa chữa. Phải mất 580 tấn dinas, 86 tấn fireclay và XNUMX tấn magnesit khan hiếm.
Công nhân nhà máy luyện kim quốc phòng đổ kim loại nóng chảy vào khuôn. Nguồn: waralbum.ru
Đến giữa năm 183, tình hình tại nhà máy xe tăng số 1942 đang phát triển theo chiều hướng tương tự - sản xuất thép tụt hậu so với lắp ráp cơ khí. Và tôi đã phải "nhập khẩu" các thân T-34 từ Uralmash.
Một trong những lý do là thiếu vật liệu chịu lửa để sửa chữa các lò nung lộ thiên, vào mùa xuân năm 1942, các lò này đang hoạt động ở mức giới hạn khả năng của chúng. Kết quả là, chỉ có 6 trong số 2 lò lộ thiên hoạt động vào mùa thu. Có thể khôi phục khối lượng luyện chỉ vào nửa cuối năm 1943.
Tình hình có vật liệu chịu lửa trong cấu trúc của tổ hợp quốc phòng Liên Xô trong Chiến tranh Vệ quốc Vĩ đại minh họa rõ ràng sự phức tạp của tình hình ở hậu phương của đất nước.
Nhìn chung, sự thiếu hụt triền miên không phải sản phẩm công nghệ cao nhất đã ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ sản xuất xe bọc thép.
tin tức