Свое слово в науке

Свое слово в науке

Известно, в каких больших объемах ведется у нас промышленное и гражданское строительство. Но не менее известно и другое — жгучее, острое: постоянная нехватка строительных материалов, особенно высокоэффективных и дешевых. Здесь спрос опережает предложения. Не потому ли многие строители и особенно те, кто обеспечивает их материалами, с надеждой смотрят на этот институт: чем-то он их порадует, чем поможет сегодня и завтра? И какова его роль в развитии индустрии строительных материалов, в разработке новых технологических процессов?

В результате работы всего коллектива экономический эффект за восьмую пятилетку составил 12 миллионов 83 тысячи рублей. В девятой пятилетке цифра возросла до 22 миллионов 567 тысяч рублей. Отдача составила на один рубль 3,01, а в 1975 году — 6,7 рубля. Совершенно очевидно, УралНИИстромпроект[4] из года в год набирает силу, уверенно идет вперед. Но главное-то, пожалуй, вот в чем. В предыдущей пятилетке работники УралНИИстромпроекта получили 44 авторских свидетельства на изобретения, а за девятую пятилетку — 279. За этот же срок получено восемнадцать патентов — из Англии, Франции, ФРГ, Японии и других стран. Иными словами, институт выполнил немало работ, несущих производству техническую и технологическую молодость и экономическую выгоду. В ряду значительных разработок — создание минераловатных теплоизоляционных плит повышенной жесткости и технологии их производства в лаборатории теплоизоляционных материалов.

Новые изделия по всем данным намного превосходят изделия зарубежных фирм, среди которых шведские всегда отличались самым высоким качеством. Но сегодня, после изучения мирового опыта в изготовлении подобной продукции, Швеция патентует изобретение челябинцев.

— Чтобы уложить мягкую кровлю, выполнить другие работы, — комментирует директор УралНИИстромпроекта Юрий Михайлович Климов, — шведские рабочие надевают валенки: не повредить бы изоляционный ковер!

Челябинская теплоизоляционная плита не боится нагрузок, позволяет, например, при работе на крыше использовать механизмы, что само по себе несет новые преимущества. В институте, подсчитывая экономический эффект от внедрения новой теплоизоляционной плиты, подразумевают только выгоду от замены материалов. У производственников, когда они пустят в дело механизмы, начнется свой подсчет экономии.

Проста и надежна установка, предложенная институтом для изготовления минераловатных плит. Кроме промышленного, гражданского и сельскохозяйственного строительства, их можно использовать также на транспорте, в энергетике и т. д. Они огнестойки. Да и экономика подкупающе заманчива. Применение их в строительстве, например, в качестве утеплителя вместо ячеистого бетона дает на каждом метре полтора рубля экономии. Технология, рожденная в Челябинске, принята в девяти министерствах СССР. В десятой пятилетке началось ее триумфальное шествие.

Остается добавить, что создателями нового материала и технологии его производства стали Г. Ф. Тобольский, В. В. Архипов, В. К. Гришин. Над новыми машинами по производству этих плит работали Г. И. Ощепков, С. Л. Иванов, а среди проектантов отличились В. И. Сидоров и С. П. Лесничевский.

Принципиально новую технологию сушки строительной керамики разработала лаборатория технологической теплофизики под руководством кандидатов технических наук Л. Б. Цимерманиса и Б. Н. Бобковой — импульсно-вакуумную сушку.

— В этот институт я поступила в конце шестьдесят первого, — рассказывает Б. Н. Бобкова, — в нашей лаборатории теплофизики подобрались молодые задорные работники. Каждый стремился сказать «свое слово в науке».

Таким «первым словом» для Бэллы Николаевны стало первое авторское свидетельство на изобретение, полученное через десять лет после окончания института. А сегодня, то есть еще через десять лет, заведующая сектором лаборатории теплофизики кандидат технических наук Бэлла Николаевна получает регулярно из различных организаций и с разных предприятий страны служебные письма. Большинство из них начинается стереотипной фразой: «Просим Вас…» Просят из Ленинграда, Москвы, из Перми и Красноярска.

Повышенный интерес специалистов к работе Бобковой понятен и легко объясним: она стала автором принципиально нового метода сушки строительных материалов. Скромно-прозаическое это название не очень-то многое говорит тем, кто далек от подобной проблемы. Но сердцу специалиста, пытливой мысли организатора производства импульсно-вакуумная сушка сообщает такие профессиональные глубины, что они немедленно берутся за перо и делают недвусмысленные признания в любви к новой технологии. И сейчас, наверное, самая пора пояснить суть ее, чтобы в полной мере оценить и значение.

При сушке различных материалов и изделий из каждых ста килограммов массы приходится удалять от десяти до восьмисот литров воды и затратить на нагрев и ее испарение от тысячи до ста тысяч килокалорий тепла. Строительные изделия относятся к категории трудносохнущих материалов. Например, сушка гипсовых плитных изделий занимает от семидесяти до девяноста процентов времени общего технологического цикла, до половины производственных площадей и от сорока до семидесяти процентов энергозатрат.

Мощность действующих предприятий можно увеличить только за счет интенсификации процесса сушки. Но техника сушки такова, что ограничивает подобные возможности. Методы остаются в большинстве случаев дедовскими: изделия на вагонетках поступают в камерные или туннельные сушила, омываются там горячими газами и сохнут в течение 12—70 часов. Такая технология не поддается автоматическому регулированию, тормозит рост производительности труда, а качество изделий не отвечает возросшим требованиям.

Со всеми этими вопросами и столкнулась Бобкова, когда по договору между Уральским научно-исследовательским и проектным институтом строительных материалов и Челябинским заводом железобетонных изделий начала работу, чтобы ускорить процесс сушки гипсобетонных перегородок. Работали вместе с лаборантом Евгением Александровичем Шорниковым. В то время с помощью генераторов инфракрасного излучения удалось сократить процесс сушки от сорока до семи-восьми часов.

Можно бы как будто записать победу в свой актив, если бы при этом удалось еще добиться высокого качества изделий. А оно, как говорится, оставалось на прежнем уровне. Исследователи столкнулись с давней и до них не решенной проблемой. Как бы сильно они ни нагревали изделие, сохла лишь его поверхность, внутри же влага намертво консервировалась.

— А что если попробовать отсосать влагу из внутреннего слоя? — предложила Бэлла Николаевна заведующему лабораторией Лазарсу Борисовичу Цимерманису.

Заведующий одобрил идею молодых сотрудников. Занимаясь исследованием влажностного состояния строительных материалов, он отлично понимал направленность такого эксперимента. Сейчас первые шаги представляются самим исследователям в иронически-насмешливом свете, а в пору напряженных поисков было, конечно, не до смеха. В лаборатории не оказалось подходящего оборудования и приходилось ломать голову над тем, как выйти из затруднительного положения. Но до чего не додумается изобретатель, если одержимо рвется к цели!

Панель стали помещать в обыкновенные жестяные короба, а воздух отсасывали через отверстия с помощью… домашнего пылесоса. Немало было мороки, пока не решили другой вопрос — как нагревать громоздкие изделия, помещенные в эти самые короба.

С большим трудом, но эксперименты продолжались, а исследователи параллельно разрабатывали и теорию вопроса. Чего, собственно, им удалось достичь на первой стадии? Отсасывая из короба воздух, они добивались того, что внутри изделия возникало большее давление. Оно-то и выталкивало влагу из центральных слоев на поверхность изделия.

— На этом, собственно, и закончилась предыстория вопроса, — замечает Бэлла Николаевна, — мы поняли, что ударное приложение вакуума позволяет не просто переместить влагу из центральных слоев изделия, но как бы отжать ее в короткие мгновения. Условно этот процесс можно сравнить с тем, как выжимают белье. Ведь если не отжать влагу, оно будет сохнуть во много раз дольше. Цикл нагрева изделия и цикл вакуума чередуются. Удаление влаги во время сушки происходит с постоянной скоростью, поверхностный слой при этом не пересушивается, за счет этого улучшается и качество изделий.

Сейчас все кажется очень простым — дескать, иначе и быть не может. А в то время, когда изобретатели делали первые шаги?

— Придумать все можно, а вот как реализовать на практике? — скептически замечали некоторые коллеги в институте. И рисовали самые безрадостные перспективы. Опасения их не были беспочвенными. В то время ни у нас в стране, ни за рубежом не было такого оборудования, на котором можно применить новую технологию. Скептики еще десять лет назад утверждали, что технически идея неосуществима, по крайней мере, в ближайшие пятнадцать-двадцать лет.

Мрачные прогнозы, ко всеобщему удовольствию, не оправдались. Уже через четыре года на международной выставке «Стройматериалы-71» в московских Сокольниках демонстрировалась автоматизированная конвейерная линия импульсно-вакуумной сушки гипсовых прокатных изделий. Торжество и победное шествие новой технологии увенчалось для Бэллы Николаевны Бобковой еще одним памятным событием: в 1975 году, году женщин мира, ей был вручен диплом № 1 лучшего изобретателя среди женщин — изобретателей Советского Союза.

Десятки предприятий строительных материалов страны внедряют ныне новую технологию, рожденную в Челябинском институте. В исследованиях и разработке проблемы участвовали не только главная «тройка» — Бобкова, Цимерманис, Шорников, но и старший научный сотрудник Банников, заведующий сектором Генкин, главный конструктор отдела Бочков, начальник отдела и руководитель экспериментального проектирования Ощепков и Пантелеев, главный инженер проекта Кузьмин, руководитель группы Баранова и другие.

В разработке проектов и реализации способов в промышленных условиях активно действовали представителя московских, ленинградских, латвийских, пермских научно-исследовательских и проектных организаций, а также промышленных предприятий. Для сушки грубой строительной керамики и теплоизоляционных изделий разработаны и широко используются конвейерные импульсно-вакуумные сушилки на основе отработанных автоклавов. Для сушки гипсовых плитных изделий разработаны так называемые многоярусные щелевые конвейерные импульсно-вакуумные сушила.

Применение нового способа сушки только на предприятиях промышленности строительных материалов сулит ежегодную экономию в 20—25 миллионов рублей. Способ покоряет своей простотой, тем, что высвобождает большие производственные площади, намного повышает производительность труда и качество изделий. Этим заинтересовались судостроители, деревообработчики. Новая технология несет большие преимущества в фарфоровой и керамической промышленности, где особенно велик брак.

Работы УралНИИстромпроекта привлекли внимание научных сотрудников института химии древесины Академии наук Латвийской ССР. Там создан новый материал из древесины — лигнамон. После обработки дешевых сортов древесины из нее можно изготовлять отличный паркет, мебель, подшипники и т. д. Но вот какой недостаток технологии. Если весь процесс занимает сто часов, то лишь на одну сушку древесины отведено семьдесят. Расточительность по времени невероятная!

Уральские ученые взялись помочь латвийским коллегам и добились того, что сушку стали производить за 4—10 часов. Причем главное достоинство еще и в том, что технология уральцев обеспечивает равномерное обезвоживание древесины.

На счету Бэллы Николаевны сегодня — 24 изобретения. Вечный бой с отсталостью, с тем, что отжило свой век, бой за новое, прогрессивное стал уделом ее работы, всей жизни.

А вот еще один ученый — энтузиаст этого института — Алексей Николаевич Чернов.