До п'ятдесятиріччя створення першого і самого високопродуктивного в світі автоматизованого блюмінга 1300

Професор, доктор технічних наук, член-кор. Академії Інженерних наук Російської Федерації, Почесний Вчений Європи Б.Н. ПОЛЯКОВ

Дана інженерна оцінка епохального проекту ХХ століття в металургії і важкому машинобудуванні - створення самого високопродуктивного в світі автоматизованого блюмінга 1300 - в зв'язку з 50-річчям його пуску в експлуатацію на Криворізькому металургійному комбінаті, який з позиції досягнень в автоматизації, нових наукових, технологічних і конструкторських рішень сформував основу для подальших автоматизованих прокатних станів і установок безперервного розливання сталі, а також проведення уніфікації обладнання майже всіх обтиск них станів Радянського Союзу при їх реконструкції.

Представлені основні учасники проектування блюмінга, налагодження автоматики і подальшого вдосконалення обладнання і автоматичних систем - вчені і конструктори, технологи-прокатники і наукові співробітники, талант, винахідливість, сміливість, мужність і досягнення яких дають всі підстави залишитися в пам'яті широкої інженерної та наукової громадськості Росії.

В період кінця 50-х і початку 60-х років минулого століття в колишньому Радянському Союзі створювався унікальний, епохальний і грандіозний проект самого високопродуктивного в світі прокатного стану ХХ століття - блюмінга-автомата 1300, з комплексною системою автоматизації всіх технологічних процесів, механізмів і агрегатів , в тому числі і за допомогою керуючих обчислювальних машин (КОМ). Цей проект по фундаментальності і мощі для вітчизняної металургії, важкого електро- та електронного машинобудування наближався до досягнень радянської науки, технології і техніки в космонавтиці, ракетобудуванні, в оборонній промисловості і успіхам в багатьох теоретичних і прикладних розділах різних наукових галузей.

Для того щоб відчути велич, масштабність, наукову і практичну значимість величезної роботи по автоматизації блюмінга 1300, хотілося б дати фрагментарну і коротку з інженерної точки зору характеристику того економічного періоду, в який створювався проект блюмінга-автомата і проводилися відповідні наукові дослідження.

Період 50-60-х років - це період інтенсивного відновлення колосальних руйнувань в економіці, промисловості і соціальних громадських структур після Другої світової війни, і в той же час - це період "холодної війни" і економічного буму, розквіту науки і світового значення досягнень в промисловості, підвищення оборонного потенціалу і перехід на найпередовіші технології і техніку. Саме цей період характеризувався:

- формуванням нових наукових і промислових галузей, що працюють на створення і вдосконалення атомної зброї, ракетобудування і космонавтику;

- створенням наукових основ і промислових розробок перших вітчизняних аналогових і цифрових обчислювальних і керуючих машин;

- створенням і досягненнями в розробках нових галузей науки: обчислювальної математики (чисельних методів), теоретичної та прикладної механіки; появою і початком інтенсивного розвитку теорії програмування, прикладних чисельних методів в теорії пружності та пластичності, математичної теорії оптимальних процесів і її чисельних методів лінійного та нелінійного програмування, прикладних розробок в теорії управління і теорії надійності, розвитком і застосуванням нових технологічних процесів і машин в металургії і машинобудуванні, викликаних потребами космонавтики і ракетобудування.

Під стать грандіозним досягненням у вітчизняній металургії та важкому машинобудуванні - найважливіших галузях радянської економіки - був висунутий унікальний проект створення самого високопродуктивного в світі прокатного стану паралельно з найбільшими крокуючою екскаваторами та іншими гігантами машинобудування. "Гігантизм" був не тільки провідною ідеєю, а й змістом економічної та ідеологічної політики Союзу. Це логічно і природно, послідовно і адекватно кореспондується з героїчної Перемогою радянського народу у Другій світовій війні, це відповідне бажання показати економічну і наукову міць і переваги країни і її комуністичної ідеології, безсумнівну "перемогу" в змаганні з капіталістичною системою в "холодній війні". Це була щира і чесна віра, елемент розуму і совісті більшості народу, в тому числі численного інженерного і наукового корпусу.

Проект автоматизованого блюмінга сконцентрував всі кращі на той період наукові та конструкторські досягнення в розвитку технологічних процесів в металургії, важкому і енергомашинобудування, в електроприводі, електроніці та обчислювальній техніці. По-суті, це була одна з перших самостійних конструкторських розробок радянських інженерів, які нагромадили на той час майже 20-річний практичний досвід в проектуванні прокатних станів без оглядки на західні розробки.

Паралельно створенню проекту і конструкторських розробок, а в подальшому і в удосконаленні обладнання та автоматичних систем, проводилися різноманітні теоретичні та експериментальні дослідження. А створення таких гігантів техніки, механічне та електричне обладнання яких працює і експлуатується на граничних, технологічно можливих режимах, в умовах інтенсивної силової, динамічної і теплової навантаженості, вимагає залучення сучасних, найбільш передових досягнень в широкому спектрі наукових галузей.

Проектування прокатного стану - це надзвичайно інтелектуально насичений процес, коли реалізуються досягнення багатьох галузей знань. Прокатний стан - це дуже складний об'єкт комплексного втілення самих передових наукових і інженерних ідей. Прокатний стан - це кінцевий і найважливіший етап виробництва металу і металургійної продукції, що створюється, як мінімум, на ряд десятиліть, тому так важливі прогноз на майбутнє, інтуїція (як наслідок великого і плідного досвіду) і почуття перспективи, сміливість, винахідливість і просто фантазія вчених і конструкторів, які вкладають у своє дітище на роки вперед найпередовіші технологічні та конструкторські рішення, які повинні не втратити своєї значущості протягом десятиліть експлуатації цього об'єкта. І тим більше, це дуже важливо в даний час, в період реалізації принципово нових, високих технологій на макро- і мікрорівнях, коли змінюються вимоги до продукції, що випускається і її якісні показники: необхідно виробництво металу з заданими структурними і механічними властивостями, з забезпеченням широкого діапазону споживчих властивостей, металу з пам'яттю, з заданим рівнем напруженого стану (наприклад, залишкових напруг) і т.п.

Створення проекту блюмінга-автомата сконцентрувало і об'єднало ентузіастів техніки багатьох науково-дослідних, проектних і навчальних інститутів, промислових підприємств різних міністерств і відомств, чудових учених і талановитих інженерів найширшого діапазону знань: технологів-прокатників, конструкторів-механіків і електриків, конструкторів-технологів, електромеханіків, електронників, математиків і програмістів, фахівців з міцності і надійності і багатьох інших спеціальностей, яких зближували не тільки в сокие людські якості, але і загальна захопленість абсолютно новим (і навіть істотно престижного, державного значення) цікавою справою.

Беручи до уваги, що в жовтні 2014 р виповниться 50 років з дня пуску в експлуатацію першого автоматизованого блюмінга 1300 на Криворізькому металургійному комбінаті, мета статті полягає в тому, щоб хоча б перерахувати (згадуючи і поминаючи) тих невідомих для багатьох і забутих чудових фахівців- ентузіастів, які значну частину свого творчого інженерної життя присвятили цьому проекту і які щиро вірили в успіх і об'єктивно пишалися отриманими досягненнями (і в наступні роки сприяли їх далекої йому розвитку), щоб інженерної та наукової громадськістю не були забуті ці незамінні (!) люди (що не було прийнято в "комуністичному" співтоваристві Союзу при абсолютно байдужому ставленні "державних" керівних осіб). Бо непростимо забувати минулих чудових фахівців і чудових людей, їх талант, ідеї, новаторство, мужність і великі досягнення, що забезпечили славу і гордість своєї країни.

Перерахую безпосередніх учасників основних організацій створення і реалізації проекту. Перш за все, це мої колеги, працівники Уралмашзавода: Георгій Лукич Химич - головний конструктор прокатного обладнання, перший інженер проекту блюмінга-автомата Кіндрат Микитович Валугін, Костянтин Варфаломеевіч Корякін, Олег Петрович Соколовський (наступник К.М. Валугіна), Г.М. Краузе, В.А. Биков, А.Г. Семовскіх, С.Н. Красносельских, А.А. Єрмаков, Ю.П. Панов, Б.Я. Орлов, Г.І. Белоглазов, Т.Г. Гандибіна, Г.Я. Фоміна, М.І. Бакунін, В.С. Щепеткін, П.А. Антонов, Н.К. Манкевич, Л.К. Грабовський, Ю.І. Смирнов, С.І. Уральський, М.І. Анфимов, В.Є. Бушуєв, А.І. Загородній, А.А. Яровий, Л.Г. Ярославцев, Ю.Н.Колесов, Т..М. Перлова, Л.А. Фоміна, М.І. Калашникова, Н.В. Єремєєв, І.Л. Ронін, Ю.Д. Макаров, С.Ф.Анікеев і багато, багато інших чудових інженери-конструктори і цікаві особистості.

Від ВНДІ електроприводу (Москва): Микола Панасович Тищенко ( "Батько" радянського електроприводу), Азар Григорович Бірфельд, В.А. Святославский, Ф.Г. Патрун, С.Н. Байбікова, Г.І. Лизлов, Ю.П. Рибьев, Б.А. Степанов, Ю.С. ЧИНАРА і багато інших.

Від ВНДІ електромеханіки (Москва) - З.Б. Вартанов і інші.

Від СКБ тресту "Уралмонтажавтоматіка" (СКБ УЧМА, м Свердловськ): Е.Ю. Гутников, О.Н. Мельников та інші.

Від Уральського політехнічного інституту (зараз технічного університету, УГТУ-УПІ): проф. В.А. Тягунов (творець першої математичної моделі і методики розрахунку оптимальних технологічних режимів і параметрів прокатки на високопродуктивному блюмінгу), доц.І.Н. Петров, проф. І Я. Тарновський, С.Л. Коцар, В.А. Чічігін, В.А. Воскресенський, О.С. Лехов, В.В. Харламов, Ю.М. Багазеев і багато інших талановитих учених, експериментатори і дослідники.

всі вищевказані 1 вчені, конструктори, інженери та науковці внесли вагомий вклад у створення і подальше вдосконалення технологій, обладнання та автоматичних систем блюмінгів 1300. Їм притаманні дивовижне натхнення і ентузіазм, бо насправді "радість пізнання істини - в природі людини, а істина надихає і бадьорить ".

Для технологічного обладнання блюмінгів 1300, починаючи з кільцевої зливкоподачі, були спроектовані локальні системи жорсткого програмного управління (2-й ступінь) і системи на основі КОМ "ВНІІЕМ-3" (3-й ступінь). Системи програмного керування були побудовані на безконтактних логічних елементах - магнітних підсилювачах - і навіть на такий аналогової елементної бази, занадто далекою від сучасних швидкодіючих чіпів і мікропроцесорів, отримали видатні результати.

Перші три блюмінга-автомата були спроектовані для Криворізького (КРМК), Челябінського (ЧМК) і Західно-Сибірського меткомбінатів (ЗСМК). Але саме на КРМК випала доля першопрохідника і інженерного полігону для налагодження, освоєння і подальшого вдосконалення першої в Радянському Союзі (напевно і в світі) комплексної системи автоматизації високопродуктивного прокатного стану.

Багато творчі люди, талановиті інженери, керівники комбінату і цеху "Блюмінг-2" внесли величезний вклад в організацію, впровадження та доведення автоматичних систем. Це В.Д. Гладуш (згодом - директор комбінату), Н.Г. Ільченко, О.В.Філонов, А.Д. Фісенко, В.Т.Ладуба, М.І.Шаропад, І.Т. Гераймович (згодом - керівник Криворізького відділення ВНІІелектропрівод), І.І. Самарський, Е.І. Востріков, В.Т.Кримскій, В.Л Гудів, Н.Н.Пунтус, В.Д. Димчук і багато, багато інших.

Технічне завдання комплексної автоматизації, тим більше з УВМ, і створення блюмінга-автомата, по-суті несе в собі для періоду 50-60-х років певну частку авантюризму, була в принципі вирішена. Незважаючи на об'єктивні труднощі і часто навіть штучно створювані перешкоди, на блюмінгу 1300 КРМК були отримані видатні результати, а саме: вперше в Радянському Союзі і в світовій практиці були створені працездатні автоматичні системи жорсткого програмного управління (з можливістю короткочасного втручання операторів) для всієї технологічної лінії , (в тому числі і ділянки робочої кліті) високопродуктивного обжимного стану.

Було переконливо показано і доведено, що при високому рівні організації технології та виробництва в цілому, що забезпечує стабільну подачу якісно нагрітих злитків, системи жорсткого програмного управління можуть реально забезпечити високий рівень годинної продуктивності, еквівалентної річної продуктивності блюмінга в обсязі 5,5-5,7 млн . тонн по всадив. В результаті проведення величезної і трудомісткої роботи з налагодження, доведенні і вдосконалення обладнання і автоматичних систем останні були прийняті в дослідно-промислову, а деякі - в промислову експлуатацію в 1974 1 м

Як результат виконання широкого спектру науково-дослідних робіт по вдосконаленню автоматичних систем вперше в металургії, в тому числі і в прокатному виробництві були створені і впроваджені:

- програмна система автоматизованого збору та обробки за допомогою УВМ технологічної інформації, системи диспетчеризації та обліку і ряд діагностичних систем;

- системи програмного управління (СПУ) щодо захисту механооборудованія від високих динамічних навантажень і перевантажень, що підвищують їх довговічність, система захисту головного приводу від пробуксовок, СПУ кантователем і маніпулятором, були показані можливість і ефективність подібної системи і для ножиць.

Висока концентрація інтелекту в колективі вчених і інженерів різних спеціальностей, сформованому на блюмінгу 1 300 КРМК при проведенні пусконалагоджувальних, науково-дослідних і конструкторських робіт, забезпечила успішне вирішення виникаючих завдань і проблем на основі сучасних наукових методів. Так вперше в світовій практиці в прокатному виробництві і в металургії були застосовані:

- принципи системного аналізу для побудови математичної моделі процесу прокатки на блюмінгу і пошуку їх оптимальних параметрів;

- методи математичної теорії оптимального управління для налагодження систем регулювання приводами і автоматичних систем, а також на їх основі з використанням методів лінійного та нелінійного програмування вперше була створена програма побудови оптимальних технологічних режимів прокатки на реверсивних, а згодом і на безперервно-заготовочних станах;

- різноманітні методи теорії ймовірностей і математичної статистики на рівні теорії випадкових величин і випадкових процесів, реалізовані у вигляді програм, версія яких для ЕОМ "Урал-4" була одним з перших в Союзі програмних забезпечень по статистиці; програми були успішно застосовані при проведенні наукових і експериментальних робіт, для побудови математичних моделей процесів, що автоматизуються і об'єктів, ідентифікації їх параметрів і оцінки чутливості, достовірності і точності, при виявленні найбільш істотних інформативно-керуючих технологічних параметрів і уставок управління і, в кінцевому підсумку, для побудови алгоритмів управління об'єктами, автоматизації за допомогою УВМ;

- строгі методи математичного, в тому числі і статистичного моделювання, статистичної теорії розпізнавання образів для аналізу, синтезу і налагодження параметрів структур систем управління і автоматизації.

Застосування методів сучасної наукової методології і наступні конструкторські розробки дозволили вдосконалити і підвищити міцність і надійність механооборудованія, швидкодія електроприводів і працездатність автоматичних систем, а в подальшому уніфікувати конструкції деталей, вузлів і механізмів комплексу механо-і електроустаткування обтискних станів.

Багато принципові положення та інженерні розробки по автоматизації, реалізовані і налагоджені на блюмінгу 1300, були покладені в основу (з урахуванням і негативного досвіду) автоматизації інших прокатних станів (на основі сучасної елементної бази), в подальшому спроектованих і виготовлених Уралмашзавод (наприклад, універсально- балочний стан НТМК і ін.), а також і для машин безперервного розливання сталі. Створення комплексної системи автоматизації блюмінга 1300 з УВМ було першим промисловим досвідом автоматизації, грандіозної за масштабами країни школою і прообразом для автоматизації наступних металургійних об'єктів.

Проект створення автоматизованого блюмінга, на мою думку, увінчався успіхом, однак він яскраво і наочно показав об'єктивні соціально-психологічні недоліки організації праці на радянських підприємствах, слабку сприйнятливість і навіть відторгнення всього нового і передового в промисловості з плановою економікою. Але і було показано, що величезні досягнення радянських вчених і інженерів, їх високий професіоналізм, творчий і науковий потенціал, можливості важкого машинобудування і металургії, енергетичної та електронної промисловості вже в період 60-70-х років в стані (в принципі!) Створити високопродуктивні і автоматизовані прокатні стани.

Таким чином, незважаючи на триваюче вже протягом двох століть істотне відставання російської економіки від найбільш розвинених країн Європи і Америки за найважливішому показнику життєвого рівня - виробництву валового внутрішнього продукту на душу населення 1 - в період 50-60-х років Радянський Союз займав лідируюче положення в багатьох галузях науки, технології та промисловості, що підтверджується не тільки видатними досягненнями в ракетобудуванні і космонавтиці, але і вражаючими успіхами в металургії, машинобудуванні та автоматизації - були створені і реалізовані унікальний проект самого продуктивного в світі прокатного стану - блюмінга-автомата 1300 і установки безперервного розливання сталі, що переконливо підтверджує високий рівень наукового, інженерного, технологічного і промисло ного потенціалу нашої країни в період 50-х -80-х р.р. минулого століття.

Натхненники і творці цього епохального проекту середини ХХ-го століття - перераховані вище і багато інших талановитих вчені, креативні конструктори та інженери найширшого діапазону спеціальностей - це Гордість вітчизняних металургії і машинобудування! Внесок ЇХ в інженерну науку величезний! ВІЧНА ІМ СЛАВА!

Щиро прошу вибачення у тих численних колег і товаришів, яких я не назвав в наведеному переліку. Відверто і щиро пояснюю, що це ТІЛЬКИ через забудькуватість за давністю років.

Якщо за давністю років я допустив деяку неточність, то прошу мене вибачити.