ГлавнаяПеревезенцев В. П. → Искусство графитации

Перевезенцев Валентин Петрович

Ветеран НИИграфит. Доктор технических наук, разработчик конструкционных графитов и оборудования для его получения. Автор более 50 публикаций и 60 авторских свидетельств и патентов на изобретение. Продолжает активно работать: 29 октября 2019 г. АО «НИИграфит» получил патент РФ на изобретение «Способ определения температуры керна печи графитации» № 2704558, соавтором которого он является.

Искусство графитации

Учился я в московской школе №212 и до войны успел окончить 4 класса. 15 июля 1941 года мы уехали в эвакуацию: меня отправили в деревню к бабушке, которая жила под Тулой, и до 9 класса мне пришлось продолжать обучение в Теплинской средней школе. После окончания войны я вновь вернулся в свою родную 212-ю школу, которую и закончил в 1948 году. На меня произвело неизгладимое впечатление посещение дня открытых дверей Бауманки, куда я ходил с другими учениками нашей школы. Мы были просто околдованы историей и атмосферой этого старейшего технического института и безоговорочно решили туда поступать. Экзамены сдали на отлично и были зачислены в МВТУ. В год нашего поступления перестали платить стипендию студентам, имевшим тройки, что послужило для меня стимулом к хорошей учебе, так как в семье денег было немного. МВТУ я окончил с отличием в 1954 году. После получения диплома меня по распределению оставили в Бауманском институте в должности лекционного ассистента. Что это такое, никто толком не знал, так как эта ставка впервые была введена в реестр специальностей. Предполагалось, что каждый из тех, кто был оставлен на должности лекционного ассистента, должен был подыскать себе профессора внутри МВТУ и стать его ассистентом, поднимая таким образом уровень своих знаний по специализации преподавателя. У меня не получилось найти такого профессора. Я поработал сначала на одной кафедре, потом перешел на кафедру двигателей летательных аппаратов, где проработал три года. Там же 2 января 1959 года поступил в аспирантуру, которую успешно окончил 2 января 1962 года и снова был распределен в свой родной МВТУ, но уже на кафедру математики, где проработал следующие три с половиной года.

Однажды, когда я проводил очередные занятия (это было в августе 1965 года), в Бауманке появился представитель НИИграфит Владимир Юшнов, как выяснилось позже - замечательный человек и специалист. Он был начальником одной из лабораторий только что созданного отдела №9, который возглавлял кандидат наук Николай Николаевич Шипков. Он подбирал в институт сотрудников, имеющих научную степень и способности руководить лабораторией. Вот тут и сыграл свою роль случай. В то время я был ассистентом кафедры математики. Володя Юшнов сначала зашел на кафедру, где я заканчивал аспирантуру, и поинтересовался, есть ли у них молодой парень - кандидат наук. Его направили ко мне. Мы познакомились, пообщались, и он спросил, не хочу ли я перейти в НИИграфит. Я был молод, считал, что могу многое сделать в науке, к тому же мое материальное положение при переходе заметно улучшалось. И я согласился. 13 августа уволился из МВТУ, а уже на следующий день был зачислен в штат НИИграфит. Так я попал в наш институт, где возглавил последнюю из семи лабораторий отдела № 9 под номером 96.

Одна из основных разработок НИИграфит в эти годы - искусственные конструкционные графиты для атомной энергетики и ракетной техники. Их получение базировалось на оборудовании и процессах классической электродной технологии. Сырье для получения графитов – коксы различной природы и пеки в качестве связующего. Очень важно было получить графиты с высокой плотностью. Такие материалы были получены в нашей лаборатории с использованием в технологии термомеханохимической обработки смеси тонкодисперсного кокса и в качестве связующего металлов (цирконий, титан) и кремния. Нам удалось выбрать параметры процесса (температуру и давление) для получения материала с нулевой пористостью и с плотностью не ниже 2,22 г/см3. При этом плотность большинства марок графита не превышала 1,75 г/см3. Наш материал, названный В-2-2, имел высокие механические характеристики и значения тепло- и электропроводности, близкие к характеристикам меди. Это направление позволяло создавать материалы, уникальные по своим свойствам по сравнению с материалами, получаемыми по электродной технологии. Однако найти широкое применение этим материалам тогда не удалось, работы были частично прекращены, а лабораторию перевели в 3-й отдел. В 9-м отделе коллектив был очень дружным. У нас были замечательные молодые начальники лабораторий, я возглавил лабораторию в возрасте 35 лет, и в соседних лабораториях возраст руководителей был примерно такой же. Наш начальник Николай Николаевич Шипков был всего на год старше меня. У нас был весьма сплоченный коллектив, мы вместе ярко и интересно проводили свободное от работы время. Ездили на экскурсии по городам России, просто собирались по праздникам, снимая кафе. Мы ладили друг с другом, и в научном плане этот фактор, очевидно, оказал положительное влияние на результаты работы отдела.

Время перевода лаборатории в 3-й отдел совпало со сменой в руководстве института - заместитель директора по науке ушел на пенсию, а его место занял начальник 3-го отдела Михаил Алексеевич Авдеенко. Он, к слову, был высококлассным специалистом по электродной технологии и глубокой очистке материалов. Место начальника 3-го отдела оказалось вакантным, и меня назначили на эту должность. Так я стал руководителем отдела, который занимался получением новых марок искусственных графитов по электродной технологии. Эта технология включает много операций (технологических переделов): измельчение, рассев, смешение и формование заготовок прессованием. Все эти переделы позволяют получить так называемую «зеленую» заготовку, т.е. не прошедшую высокотемпературные термические обработки: обжиг и последующую графитацию. В задачи отдела входило совершенствование всех переделов процесса получения графитов, отличающихся по структуре и свойствам. Этим занимались разные лаборатории.

Я курировал все лаборатории как начальник отдела, но особенно последнюю технологическую операцию в этом длинном цикле производства графитовых материалов – графитацию. Именно на этом переделе, который осуществляется в электрической печи сопротивления прямого нагрева, и формируется структура материала, параметры которого максимально приближены к структурным параметрам естественного графита.

Наши разработки внедрялись на всех электродных заводах СССР. Часто продукцию наивысшего качества не удавалось получить именно из-за последней операции – графитации. Сложность процесса графитации заключается в том, что основным источником тепла являются керновые прослойки между торцами графитируемых заготовок, а также сами заготовки при пропускании через них электрического тока. Правильное формирование рабочей зоны (керна) не только обеспечивает наибольшую производительность и высокие качества изделий, но позволяет организовать более экономное расходование электроэнергии.

В конце 70-х годов меня назначили начальником лаборатории, специализирующейся на графитации углеродных материалов. И вот с того времени я занимаюсь этим технологическим процессом, а также высокотемпературной химической очисткой для получения материалов особой частоты для атомной и полупроводниковой промышленности. Очистка осуществляется в процессе высокотемпературного нагрева с использованием галогеносодержащих газов в качестве очистных реагентов. На этом направлении удалось разработать ряд новых технологий: одностадийная технология глубокой очистки углеродных материалов до уровня ОСЧ-7-3 (общая зольность не выше 0,001%); технология графитации длинномерных заготовок при продольном их расположении в керне, что позволяет использовать обычные печи графитации при производстве длинномерных заготовок. На все технологии получены авторские свидетельства и патенты.

Когда я начал руководить лабораторией, главной задачей было введение в строй нового завода - Вяземского завода графитовых изделий. Он был запущен в 1984 году. Я как начальник лаборатории графитации, по существу, проводил всю работу по введению цеха графитации в производственный цикл. Однажды мне в руки попали чертежи конструкции печи для вяземского завода. Я их посмотрел и обнаружил, что проектировщики ВАМИ (Всесоюзный алюминиево-магниевый институт – главный проектный институт Минцветмета СССР, которому подчинялся и НИИграфит) допустили, на мой взгляд, весьма грубую ошибку. А именно: они сделали подину в виде отдельных бетонных блоков, уложенных один за другим на расстоянии примерно половины кирпича. И главное, в этой конструкции отсутствовали воздушные охлаждающие каналы. Такая же конструкция подины ранее привела к выводу из строя печей на Челябинском заводе. Я внес изменения в чертежи подины печи, исправив недостатки, обосновал свои выводы руководству НИИграфит, давшему добро, и отправился в Ленинград, где конструировали печь для Вязьмы. Приехал, говорю: ребята, ваша печь не простоит и двух кампаний, тогда как нормальная печь с каналами охлаждения должна отработать 20-30 кампаний. Замдиректора ВАМИ Н.А. Никифоров собрал совещание. Я снова говорю – печь сгорит, а сотрудники ВАМИ стоят на своем: мол, конструкция правильная, ничего менять не надо. В итоге мои замечания не учли. Я был, конечно, огорчен. Но не сдался. Проектную часть создания печи курировал главный инженер вяземского завода Александр Беляков. Я с ним переговорил, он все обдумал и сказал: «Знаешь, Петрович, я беру твой проект». И на следующий день, взяв мои чертежи, мы поехали в Ленинградский институт железобетона, изготавливавший бетонную часть печей. Чертежи посмотрели, увидели подписи В.П. Соседова, генерального директора ПО «Союзуглерод», в состав которого входил НИИграфит, и А. Белякова, всё проверили и приняли мой проект в качестве основного для производства печей вяземского завода. Печи построили, и они отработали много лет без каких-либо нареканий. Вот такой был случай, сделавший меня своего рода «отцом» вяземских печей.

Для Минсредмаша НИИграфит выполнял чрезвычайно важную задачу. Графит специальной марки, предназначенный для использования в атомных энергетических установках, был разработан еще до создания института. С появлением НИИграфита началась работа по улучшению характеристик этого материала, повышению его чистоты, исключающей попадания элементов, захватывающих электроны (например, таких как бор), по совершенствованию технологий производства. Институт курировал это направление. У нас даже была лаборатория, специально изучавшая влияние облучения на характеристики графита.

Тем не менее, атомная тематика в НИИграфит во времена СССР была второй по значимости, первым же было ракетное направление. Мы занимались получением материалов для вкладышей соплового блока как крупных ракет, так и мелких, предназначенных для установок залпового огня. До 90-х годов ситуация для нас была сравнительно ясной. Мы создавали материалы для атомной промышленности и для ракетной техники и получали стабильное финансирование. Но с началом 90-х все это куда-то исчезло. Наступил довольно сложный период, наука отошла на второй план, денег не было. Но это в прошлом. Сейчас институт развивается. Вернулась тематика изготовления графитовых заготовок больших размеров. Это очень сложная проблема, так как надо создавать новые технологии, учитывая, что в России полностью изменилась сырьевая база. Но сегодня мы готовы как в научном, так и в производственном плане брать в разработку самую насущную и актуальную тематику, связанную с атомной отраслью.

 

 

 

Предприятия: Министерство среднего машиностроения СССР, аппарат (Минсредмаш СССР, Министерство атомной энергетики и промышленности СССР, Министерство Российской Федерации по атомной энергии, Минатом России, Федеральное агентство по атомной энергии, Росатом, Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом», госкорпорация «Росатом»), НИИграфит (Институт конструкционных материалов на основе графита АО "НИИграфит")

Персоналии: Авдеенко М.А., Никифоров Н.А., Соседов В.П., Шипков Н.Н.

Беседовал: Южанин Александр