Первый в России электрометаллургический завод по производству ферросплавов «Пороги» был основан «Уральским электрометаллургическим товариществом графини Е. А. Мордвиновой, графа А. А. Мордвинова, барона Ф. Т. Ропп и А. Ф. Шуппе» 6 мая 1908 г. Завод был построен на горной реке Большая Сатка в Саткинском районе ныне Челябинской области у поселка Пороги. Руководил строительством завода горный инженер А. Ф. Шуппе. В комплекс завода (рис. 4) входили: плотина, электростанция, плавильный цех, химлаборатория, дом инженера Шуппе, который находился на территории завода. В плавильном цехе были установлены две печи конструкции «Эру», каждая мощностью 350 кВА, для выплавки ферросилиция и углеродистого феррохрома. 1 июля 1910 г. завод «Пороги» был пущен в эксплуатацию.
В это же время на Алавердском заводе в Армении было организовано производство карбида кальция на электропечи мощностью 300 кВА.
В дальнейшем электрометаллургия в России продолжала развиваться крайне медленно. Толчком к ее более быстрому развитию послужила Первая мировая война, предъявившая повышенный спрос на качественную сталь для военных целей.
6 августа 1916 г. в урочище Затишье возле города Богородск (ныне Ногинск) Московской губернии был заложен завод «Электросталь» по выпуску высококачественных легированных сталей (рис. 5). Инициатором строительства завода выступил Николай Александрович Второв (рис. 6), крупнейший российский промышленник и финансист, прозванный за успешность и деловую хватку «русским Морганом». Для реализации этого проекта было создано общество «Электросталь», в которое Второв привлек крупных капиталистов М. И. Терещенко и А. И. Коновалова. Завод был оборудован четырьмя полуторатонными электродуговыми печами типа «Эру», импортированными из Англии. Большая заслуга в проектировании и строительстве завода принадлежит известному русскому металлургу Николаю Ивановичу Беляеву, чье имя было позже присвоено заводу. 17 ноября 1917 г. на заводе «Электросталь» была проведена первая плавка.
Следует отметить, что в России до 1920 г. электротермические процессы не получили широкого распространения из-за слабости энергетической базы и отсутствия собственного производства электротермического оборудования, в том числе и электродуговых печей. Поэтому после окончания в России Гражданской войны главное внимание в области электротермии было уделено освоению иностранного опыта. Одновременно, в соответствии с Государственным планом электрификации России (ГОЭЛРО), который был разработан в 1920 г., шло создание мощной энергетической базы страны.
В этот период широкое распространение в СССР получили дуговые сталеплавильные печи немецких фирм «Демаг» и «Сименс» и американской фирмы «Электромельт»; были завезены и английские, и итальянские электродуговые печи. На ферросплавных и карбидных заводах были установлены как круглые, так и прямоугольные трехфазные печи (немецкие и шведские) и однофазные печи типа Мигэ. Эти печи существенно различались между собой по конструкции приводных механизмов перемещения электродов и их наклона, методам загрузки шихты, устройству электрододержателей и самих электродов. Электрооборудование этих печей (трансформаторы и реактивные катушки, токоподводы и автоматические регуляторы) также отличалось друг от друга. Освоение всей этой техники позволило накопить необходимый опыт для выбора оптимальных технических решений при создании собственных дуговых печей.
Первым шагом в создании собственной электрометаллургической промышленности в СССР было дальнейшее расширение завода «Электросталь». По мере ввода в эксплуатацию новых электропечей опыт завода «Электросталь» передавался на другие предприятия.
Датой зарождения советского электропечестроения следует признать создание в конце 1924 г. в Харькове на заводе «Электросила» (позднее — Харьковский электромашиностроительный завод) небольшой группы конструкторов электропечей. В 1925–1926 гг. этой группой были сконструированы, а затем силами завода изготовлены две первые дуговые электропечи емкостью по 0,25 т и мощностью 200 кВА. Эти печи были снабжены катушкой для вращения дуги по методу Тельного — Евреинова, отличались повышенной удельной мощностью и более высоким рабочим напряжением по сравнению с современными им иностранными печами и хорошо зарекомендовали себя в работе, в основном на выплавке фасонного литья. Руководителями работ были инженеры Л. И. Аронов и А. П. Ионов.
В конце 1926 г. производство трансформаторов и печей было переведено из Харькова в Москву на «Электрозавод» где, начиная с 1928 г., был создан отдел электропечей. Силами конструкторов этого отдела (Л. И. Аронова, К. М. Филиппова, А. С. Луцнера, Н. В.Окорокова и др.) в течение 1928–1938 гг. были спроектированы и освоены в производстве серия дуговых сталеплавильных электропечей емкостью 0,25–12 т, серия дуговых печей качающегося типа для плавления бронзы и других медных сплавов, некоторые ферросплавные печи и ряд других электротермических устройств.За 1928–1938 гг. на «Электрозаводе» было выпущено более 150 дуговых сталеплавильных печей общей мощностью 200 000 кВА. На заводах электропромышленности были освоены производством печные трансформаторы и реактивные катушки, а также системы автоматического регулирования мощности дуговой печи релейноконтакторного типа.
За годы двух первых советских пятилеток (1928–1938 гг.) был построен и введен в действие ряд новых электросталеплавильных заводов, таких как электрометаллургический завод «Днепроспецсталь» (рис. 7) в Запорожье (1932 г.), Горьковский и Ленинградский металлургические заводы и др. В том же 1932 г. на заводе «Днепроспецсталь» были пущены первые 10-тонные печи, а в 1933 г. там же было освоено производство шарикоподшипниковой стали. Первая 15-тонная печь начала работать в 1933 г. на заводе «Электросталь». Одновременно мощные сталеплавильные цеха были построены и на крупных машиностроительных и автомобильных заводах.
Для обеспечения базы отечественной металлургии была создана ферросплавная промышленность. Был построен ряд крупных ферросплавных заводов, работавших на отечественных рудах.
В начале 1931 г. на Челябинском ферросплавном заводе была пущена в эксплуатацию первая ферросплавная печь, а в середине 1931 г. работал весь завод (семь ферросплавных печей).
Зестафонский ферромарганцевый завод (три печи с мощностью трансформатора на каждой печи 7 500 кВА) начал эксплуатироваться в октябре 1933 г.
На Днепровском ферросплавном заводе (г. Запорожье) первую большую ферросплавную печь Мигэ с мощностью трансформатора 11 000 кВА ввели в эксплуатацию в январе 1934 г. К концу этого года начали работать все шесть крупных однофазных печей Мигэ. Завод был построен с учетом ввода в эксплуатацию Днепровской ГЭС и наличия в регионе огромных запасов марганцевых руд Никопольского месторождения.
Значительную роль в становлении отечественной электрометаллургии сыграло создание в 1931 г. объединения заводов качественных сталей и ферросплавов — «Спецсталь», которому были переданы все электрометаллургические заводы.
Советская электрометаллургия стала развиваться невиданными темпами, Уже к началу второй пятилетки (1934 г.) был прекращен импорт сталей специальных марок. C 1927 по 1936 гг. годовая выплавка электростали увеличилась с 11,5 тыс. т до 862 тыс. т, т. е. в 75 раз. В результате этого СССР уже в 1935 г. вышел по выплавке электростали на первое место в Европе.
В 1935 г. на Урале в Свердловске (ныне Екатеринбург) на заводе «Уралэлектромашина» (в настоящее время «Уралэлектроаппарат») было налажено производство крупных сталеплавильных печей емкостью до 30 т и мощностью до 8 000 кВА. Кроме того, на заводе выпускались менее мощные дуговые сталеплавильные печи емкостью 0,25–10 т. Всего за пятилетие 1935–1940 гг. на «Уралэлектромашине» было изготовлено 117 дуговых сталеплавильных печей.
Успехи в создании электродуговых печей были неразрывно связаны с работами советских ученых и инженеров. Уже в начале 20-х гг. прошлого столетия в Московской горной академии (позднее — Московский институт стали и сплавов), Ленинградском политехническом институте, Днепропетровском горном (впоследствии металлургическом) институте были созданы кафедры электрометаллургии.
Впереди были большие и малые победы в развитии дуговых электропечей, которым не помешали ни война, ни трудное послевоенное время.
Статья была опубликована в апрельском номере журнала "Наука и техника" за 2019 год
