Гордость Харькова, безопасность страны

Научные разработки его сотрудников помогают приручить не менее опасную и непредсказуемую стихию — подарок мифологического титана Прометея — огонь. Сфера деятельности института — огнеупоры — специальные материалы, которые применяются в стратегических отраслях промышленности для защиты от высоких температур.

Неслучайно в финансовом сердце мира перед офисом Рокфеллеровского центра в Нью-Йорке возвышается статуя Прометея. По легенде, он принес людям огонь и научил им пользоваться. Это положило начало развитию человеческой цивилизации. Эффективно овладеть огнем можно только с помощью огнеупоров. Сегодня наличие их выпуска в стране — это важный показатель, по которому оценивают уровень ее промышленного развития. Без них немыслимы основные процессы в металлургии и коксохимии, а также в энергетике, машиностроении, стекловарении и в любой другой сфере. Они нужны везде, где необходима защита от высоких температур и активных реагентов, которые зачастую сопровождают горение.

В современной Украине единственным институтом по технологии производства и службы огнеупоров является акционерное общество «Украинский научно-исследовательский институт огнеупоров имени А. С. Бережного». Отчеты о его основных достижениях регулярно передаются на постоянное хранение в Центральный государственный научно-технического архив Украины (ЦГНТА Украины). Накопленная информация позволяет проследить историю целой отрасли от истоков до современности.

Ее отсчет начался 90 лет назад, в эпоху форсированной индустриализации. 31 октября 1927 г. в Харькове был создан Научно-исследовательский институт силикатной промышленности. С первых дней работы он приступил к изучению сырья новых месторождений Украины. Это обеспечило возможность создания в стране самостоятельной промышленности огнеупорных материалов и сняло проблему расходования валюты на закупку импортной продукции для нужд предприятий.

На начальном этапе исследования не ограничивались огнеупорами, о чем свидетельствуют названия изучаемых тем. Архив хранит сведения о рассмотрении причин кристаллизации оконного стекла при получении его по способу бельгийского инженера Фурко, об изготовлении шлифов (тонких пластин) из песка и глины. Среди документов 1931 года есть разведка по изготовлению стекла «Триплекс», которое способно при ударе удерживать осколки и до сих пор применяется при остеклении транспортных средств. Проводя опыты на Мерефянском стекольном заводе, харьковские ученые пытались решить проблему расширения сырьевой базы. В отчете об этой работе они констатировали: «дефицит щелочей может оказаться тормозом для дальнейшего развития стекольной промышленности, если последняя не сумеет овладеть техникой варки стекла на новых видах сырья». По заданию Укрстеклофарфортреста в институте разрабатывали рецептуру электро-фарфора для высоковольтных изоляторов, способных выдерживать высокие нагрузки при передаче энергии от мощных электростанций на далекие расстояния. Их производство планировалось наладить на Мариупольском фарфоровом комбинате (тогда самом крупном заводе фарфоровой промышленности в мире).

С ноября 1931 г. организацию переименовали в Украинский научно-исследовательский институт строительных материалов. В 1932 г. он был преобразован в Украинский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института огнеупоров и кислотоупоров, а с 1933 г. — в самостоятельный Украинский научно-исследовательский институт огнеупоров (УкрНИИО). С этого времени определилась специализация института и его сотрудники сконцентрировали свои усилия на изучении проблематики, связанной с огнеупорами: разработке новой технологии и освоении огнеупоров для металлургических процессов и новых отраслей техники, изучении качеств огнеупорного сырья, разработке технических условий и стандартов на изделия и сырье и т. д.

В 1930‑е годы в структуре Института действовали три научно-производственных сектора: динасовый, шамотный и кислотоупорный, — что соответствовало тем группам огнеупоров, которыми он занимался. В исследовании каждой из них были свои достижения. Например, много работ посвящено улучшению качества изделий из динаса. В архивных документах отражен весь спектр исследований: от изучения месторождений, поиска новых минерализующих добавок, совершенствования режимов прессования и обжига, до организации их производства и внедрения в коксовых и мартеновских печах металлургических предприятий.

Но наука не стоит на месте. Новые технологии выдвигают новые требования. Для интенсификации плавки решили применить кислород. Температура в мартене превысила порог 1700 °С. Динас не выдерживал таких нагрузок, значит, его нужно было заменять. Выход нашли сотрудники института — проф. А. С. Френкель и инженер Г. М. Бэй, которые предложили конструкцию распорно-подвесного свода печи из магнезиальных огнеупоров. Эта инновация совершила прорыв в металлургии. Ее авторы в 1947 г. были удостоены звания лауреатов Государственной премии СССР.

Не меньшее значение имела и технология получения другого типа основных огнеупоров — форстеритовых. Ее разработал выдающийся ученый акад. А. С. Бережной, имя которого институт носит с 1998 года. Внедрение этих наработок в производство позволило полноценно использовать кислород в плавке и повысить производительность футеровки цельноосновной мартеновской печи в несколько раз.

В 1950 г. Совет Министров СССР утвердил институт огнеупоров головным в системе Министерства металлургической промышленности. За время деятельности УкрНИИО неоднократно менял свою подчиненность. Соответственно, расширялся и диапазон исследований. По отчетам из фонда ЦГНТА Украины легко проследить развитие каждого из них. Названия научных тем пестрят физико‑химическими терминами, которые понятны только узким специалистам: периклазо-шпиндельные, шамотные, алюмосиликатные… Рамки статьи не позволяют охватить их все. Ведь сотрудники института создали ценнейшие банки данных свойств огнеупоров, которые насчитывают более 150‑ти наименований. Любознательный читатель может при желании познакомиться с документами в читальном зале архива по адресу: г. Харьков, ул. Университетская, 4.

Стоит заострить внимание на тех из них, которые зачастую интересуют широкую общественность; на тех, с которых снят гриф «Секретно». В основном они затрагивают проблемы гражданской обороны: исследование причин аварий и стихийных бедствий на предприятиях в мирное время; определение оптимальных мощностей производства огнеупоров в условиях военных действий и при ядерном взрыве; совершенствование огнеупорных материалов для спецконструкций. Работы касались не только безопасности крупных объектов, но и вещей, способных защитить чью-то жизнь. Среди рассекреченных документов имеются разработки составов и опытных образцов керамической составляющей для грудной и паховой части бронежилетов, а также клея для соединения их с металлом. В далеком 1971 г. экономическая эффективность керамико-пластмассовой брони оценивалась в 810–855 руб. на 1 тонну.

На страницах одного из отчетов института середины ХХ ст. приведены такие данные: «УССР по объему производства уступает только США и производит огнеупоров больше, чем каждая отдельно взятая страна Европы». До сих пор Украина остается одним из мировых лидеров в этой отрасли. Значительный вклад в это внесли и харьковские ученые.

Многие научные разработки УкрНИИО давно утратили свою актуальность и стали достоянием истории. Некоторые затронутые вопросы остро стоят на повестке дня и сегодня. Возможно, ответы на них найдутся в документах, которые бережно хранит Центральный государственный научно-технический архив Украины.