Чепецкий механический завод
Передача з-да № 544 в г. Глазове Первому гл. управлению при СМ СССР осуществлена приказом нач-ка ПГУ Б.Л. Ванникова от 19 дек. 1946. Постановлением СМ СССР от 14 марта 1947 проектирование уранового про-ва поручено Всесоюзному гос. проектному ин-ту Министерства цветной метал. «Гипроредмет»», а также проектно-конструкторскому бюро НИИ-9 ПГУ.
В марте 1948 создан опытный цех по технологии очистки урановых концентратов. В нем располагалось два отделения: химическое и метал. В июне закончен монтаж оборудования в соответствии с проектом, к-рый предусматривал суточную мощн. опытной установки по выпуску готовой продукции до 10 кг. Было смонтировано оборудование для проведения процесса кристаллизации. В авг. 1948 завершен монтаж гидрометаллургического отделения, спроектированного специалистами з-да, из расчета переработки концентратов по фосфатно-пероксидному методу. В нач. нояб. получен первый слиток чернового металла массой ок. 24 кг. К февр. 1949 получено четыре партии сердечников урана с повышенным содержанием в них азота, т. к. все попытки удаления азотной кислоты из раствора путем добавки серной кислоты и дальнейшего упаривания положительного эффекта не дали. В марте 1949 научно-исследовательская лаб. з-да предложила новый способ переработки концентрата — оксалатно-пероксидный. Предложенная технологическая схема позволила перерабатывать все виды уранового сырья — химические концентраты, диацетат, оборотную закись-окись урана.
В авг. 1949 в промышленную эксплуатацию сдан химический цех в составе трех отделений и цех герметизации в составе двух отделений. Ряд основных цехов, как, напр., цех переработки отходов, дистилляции кальция, про-ва водорода, ремонтно-мех., электроремонтный, литейный и др., были приняты в эксплуатацию к концу первого полугодия 1950.
В течение 1950 з-д вынужден был четыре раза переходить с одного вида сырья на др. Начиная с 1951 основное про-во полностью перешло на диацетатное сырье. За разработку универсальной технологии, позволившей в конечном итоге увеличить выпуск отечественного металлического урана в несколько десятков раз и отказаться от строит. новых пр-тий этого профиля на терр. СССР, многие работники з-да были награждены высокими правительственными наградами, а инициаторы работы — А.Р. Белов, Н.П. Галкин, А.Ф. Петров, С.И. Зайцев, Н.А. Киселев и А.П. Курылев — удостоены Гос. пр.
В нач. 1950 з-ду поручена отработка технологий получения редких элементов из разл. видов рудного сырья, потребность в к-рых не могли обеспечить др. пр-тия страны. В 1951 на ЧМЗ стали нарабатывать концентрат радия. Одновременно с радием проводилась работа по извлечению еще более редкого радиоактивного элемента — протактиния. В результате переработки десятков т руды удалось получить несколько т концентрата, содержащего ок. 700 мг протактиния. В 1953 начата переработка гексафторида урана.
С нач. опытных работ в урановом про-ве ЧМЗ возникла проблема его обеспечения металлическим кальцием наиб. возможной чистоты, от к-рой во многом зависело качество «основной» продукции пр-тия. С этой целью уже в проекте ЧМЗ был предусмотрен цех приготовления кальция (дистилляции). Цех состоял из двух отделений: дистилляции металлического кальция и получения кальциевой стружки. Он начал функционировать в сент. 1949 и уже в нояб. выдал первую продукцию — слиток металлического кальция массой 13 кг. До 1953 для использования на операции металлотермического восстановления (извлечения) урана из тетрафторида кальций поступал на з-д из Германии (г. Биттерфельд), а также с з-да № 12 в г. Электростали, где производственные мощн. оказались недостаточными.
В 1951 приняты в эксплуатацию основные цеха рудного х-ва (вторая очередь). 16 сент. 1951 принят в эксплуатацию цех № 2 «бис» — мех. обогащения руды, а 30 сент. начал работать цех № 4 «бис» по переработке руды. В состав рудного про-ва с 14 авг. 1952 вошел также цех №3 «бис» — цех химической переработки бедной руды, к-рый затем в течение года перерабатывал руду, поступающую из цеха мех. обогащения в виде пульпы и кеки до получения комплексного раствора. Рудное про-во до апр. перерабатывало рудные концентраты со ср. содержанием урана (3 %), имея конечный продукт в виде более обогащенного концентрата, а с мая уже было приспособлено к выпуску закиси-окиси вместо концентрата. В авг. 1952 принят в эксплуатацию корпус с производственной линией по переработке бедных руд (содержание урана 0,2%).
В составе основного про-ва ЧМЗ, по состоянию на 1 авг. 1953, функционировали след. подразделения: цех № 2 — гидрометаллургический; цех № 3 — гидрометаллургический по переработке диацетата; цех № 2 «бис» — мех. обогащения руды; цех № 3 «бис» — переработки бедной руды; цех № 4 — рудный; цех № 5 — дистилляции кальция; цех № 6 — специзделий; цех № 7 — НИЛ; цех № 8 — ЦЗЛ; цех № 9 — ОТК (цеховой персонал); цех № 10 — хранения спецсырья и готовой продукции. Кроме того, в составе пр- тия имелось 14 вспомогательных цехов.
К 1953 стало ясно, что достигнутая производительность позволяет сконцентрировать на ЧМЗ урановое про-во, Министерство ср. машиностроения приняло решение об организации получения металлического кальция по месту его основного потребления, т.е. непосредственно на ЧМЗ. В нояб. 1954 сдана в эксплуатацию первая очередь кальциевого про-ва, в авг. 1956 — вторая очередь. Увеличение производственных мощн. позволило расширить номенклатуру кальциевой продукции. К нач. 1960-х это про-во снабжало атомную промышленность СССР металлическим кальцием в виде стружки, применявшейся в качестве восстановителя при получении урана, плутония, а также в виде проволоки, используемой для повышения качества стали путем ее раскисления. На родственные пр-тия отрасли поставлялись фтористый кальций для про-ва плавиковой кислоты, а также фторид.
После ввода в действие рудного про-ва науч. коллектив з-да сконцентрировал усилия на освоении и усовершенствовании проектной кислотно-содовой технологической схемы. В результате была разработана и внедрена в про-во новая технология, основанная на методе сернокислого выщелачивания с использованием в качестве окислителя природного пиролюзита. Крупным этапом в развитии технологии стал постепенный отход от химических (осадительных) методов очистки к физико-химическим (сорбции и экстракции). В этой работе активное соучастие приняли специалисты Всесоюзного научно-исследовательского ин-та химической технологии (ВНИИХТ). Результатом совместных усилий стало внедрение в 1956 сорбционного процесса для «бедных» руд (1-1,5% урана), а затем и для «богатых» (до 30% урана), что позволило отказаться от применения кислотно-содовой и «фосфатной» технологических схем, к-рые к тому времени уже устарели. Перевод рудного про-ва на сорбционную технологию только на «бедной» его ветви привел к ежегодн. экономии 18 тыс. т соды, 7 тыс. т аммиачной воды и 53 тыс. м фильтровальных тканей. К маю 1964 построен и пущен в эксплуатацию новый корпус, спроектированный специально под экстракционную технологию, для переработки не только концентратов и сорбционных регенераторов, но также и отходов химико-метал. про-ва. Позднее в этом корпусе смонтированы и начали работать печи ВГТП для получения диоксида урана, к-рый затем направлялся на про-во тетрафторида. Экстракционная технология значительно повысила производительность рудного комплекса, стабилизировалось качество.
Одним из значительных рубежей в развитии химико-метал. про-ва стала разработка и внедрение печей непрерывного действия для сушки и прокалки тетрафторида урана, к-рые дали возможность полностью исключить применение ручного труда. При этом, кроме конструкционных вопросов, специалисты з-да решили проблему выбора самих материалов — металлических сплавов, способных работать в агрессивной среде при повышенных температурах. Кардинальным изменениям были подвергнуты технология и аппаратура метал. операций. Были созданы шахтные печи с производительностью, превышающей совр. им зарубежные аналоги в несколько раз.
Распоряжением СМ СССР от 9 мая 1957 и приказом по Министерству ср. машиностроения от 14 мая того же года, на ЧМЗ создается про-во циркония и изделий на основе его сплавов. ЧМЗ обеспечил переход циркониевого про-ва с кальциетермической схемы на технологию получения металлического циркония электролитическим методом. В нач. 1958 смонтирован опытный лабораторный электролизер, а также образец промышленного электролизера на 10 кА. Весной 1959 осуществлен промышленный пуск циркониевого про-ва. К нач. 1960-х номенклатура изделий циркониевого про-ва включала в себя сплавы циркония: 110 (с 1% ниобия), 125 (с 2,5% ниобия), 110Б (с 1% ниобия и бором) в виде слитков и заготовок. Несмотря на успехи в развитии работ по получению пластичного циркония методом электролиза, единственным промышленным методом получения циркония реакторной чистоты в тех условиях оказался метод йодидного рафинирования. В то время циркониевое про-во ЧМЗ выпускало самый чистый и высококачественный цирконий в мире при равной с основными зарубежными конкурентами стоимости товарной продукции.
В нач. 1960-х особую остроту для отрасли в целом и для коллектива пр-тия в частности приобрели вопросы, связанные с проблемой надежности ядерных реакторов. Важнейшим из направлений деятельности в решении этой проблемы стало повышение качества тепловыделяющих элементов (твэлов), безотказная эксплуатация к-рых в осн. определяет безаварийность в работе не только атомных электростанций, но и технологических реакторов. Во главе всех работ по повышению надежности твэлов стоял член-корр. АН СССР А.С. Займовский. В результате совместных усилий НИИ-9 и специалистов з-да была достигнута степень безотказности твэлов, к-рая до сих пор является непревзойденной не только в России, но и за рубежом. Так, если до нач. работ вполне приемлемым считался преждевременный выход из строя изготовленных твэлов, то после их завершения этот показатель снизился до уровня одного отказа на 100 тыс. изделий. Ведущие специалисты ЧМЗ И.П. Петров, Н.Н. Коновалов, И.А.Колесников, С. Б. Аронин и др. стали лауреатами Гос. пр. СССР.
В 1968 только основное про-во ЧМЗ выпускало: слитки и заготовки из металлического урана; слитки обедненного урана; тетрафторид урана; диоксид урана, получаемый как из руды, так и из химконцентрата; тепловыделяющие элементы; контейнеры из обедненного урана; гидрооксид гафния.
К концу 1960-х ЧМЗ выпускал самый чистый кальций в мире. Удалось значительно повысить степень улавливания хлора (более 90%), качество хлористого кальция, а также существенно стабилизировать процесс электролиза. Производство стало практически безотходным.
Во второй половине 1960-х предусматривалось значительное увеличение энергетических мощн. путем строит. атомных электростанций (АЭС) с кипящими уран-графитовыми канальными реакторами (РБМК). Конструкционным материалом активной зоны реактора РБМК были выбраны сплавы на основе циркония. В 1966 принято решение о строит. на з-де прокатно-прессового про-ва изделий из циркониевых сплавов с вводом в действие в 1968 участков для про-ва труб большого диаметра и их термообработки в вертикальных печах в целях отработки технологии изготовления труб диаметром 88ґ4 мм. К моменту постановки задачи отечественная промышленность не имела опыта про-ва циркониевых труб. С 1966 з-д совместно с отраслевыми научно-исследовательскими ин-тами занимался разработкой технологии изготовления, методов контроля и изучением свойств твэльных и канальных труб из сплавов циркония. При этом использовались опыт и оборудование трубопрокатных пр-тий, производивших трубы из черных и цветных металлов — Первоуральского новотрубного з-да, Челябинского трубопрокатного и Кольчугинского з-да им. Орджоникидзе. Первые партии труб, пригодных для проведения опытных работ, были изготовлены на Кольчугинском з-де. В конце 1969 и в течение 1970 сдавались в эксплуатацию первые производственные участки, инструментальное отделение и прокатные станы. В 1972 одновременно с поставкой продукции для строящихся Нововоронежской и Белоярской атомных ст. ЧМЗ отправил на экспорт опытную партию труб из сплава 110 для поставки ее в Румынию. Во втором квартале 1973 трубное производств вышло на проектную мощн. — 300 т проката в год. Начиная с 1975 Чепецкий мех. з-д приступил к исполнению заказа на поставку циркониевых труб, прутков и листа для Финской АЭС «Ловииса». В это же время поступил заказ на про-во продукции, предназначенной для новой мощной АЭС с реакторами ВВЭР-1000. Непрерывно совершенствовались технология прессования и прокатки труб, листов, прутков и проволоки, уточнялись режимы термообработки, составы защитных покрытий, технологических смазок применительно к сплавам на основе тройной шихты.
В 1967 Министерством ср. машиностроения принято решение о строит. на ЧМЗ цеха для изготовления переходников и приварки их к циркониевой канальной трубе, а в июне 1968 — цеха сборки технологических каналов с производительностью 4500 шт. в год. Для этой цели было запроектировано строит. двух производственных корпусов, к-рое завершилось к дек. 1970. Цех укрупненной сборки каналов создан на ЧМЗ 1 янв. 1971. К концу 1971 изготовлены и отправлены на Ленинградскую АЭС 1002 канала для первого блока ст. В 1976 цехом изготовлена партия испарительных каналов для Белоярской АЭС.
В нач. 1970-х к продукции кальциевого про-ва проявили интерес зарубежные потребители. В 1973 в цехе № 5 монтируется участок для подготовки кальция к его отправке на экспорт. В 1976-1980 проводилась работа по программе создания испарительных и пароперегревательных каналов реакторов РБМК-1500 и РБМК-П-2400, а также были изготовлены каналы для Игналинской АЭС. В это же время, благодаря осуществлению комплекса работ по оптимизации процессов термообработки, удалось вдвое сократить время выдержки при промежуточном отжиге труб и в 1,5 раза увеличить массу разовых загрузок шихты в печь. Все эти мероприятия, наряду с модернизацией отжиговых печей, позволили увеличить производственные мощн. в 2,2 раза.
В 1980 в цехе № 5 внедрена технология получения монолитного кальция высокой чистоты, необходимого для кальциетермического восстановления циркония. К этому времени продукция кальциевого про-ва ЧМЗ получила высокую оценку у зарубежных потребителей. В 1984 коллектив цеха № 5 начал поставки на экспорт кальциевой стружки. В 1986 вступила в строй механизированная поточная линия про-ва экспортного кальция от стадии его изготовления до конечного затаривания и упаковки.
В 1982 освоена технология выпуска технологических каналов с циркониевыми трубами, прошедшими специальную термомеханическую обработку для Игналинской АЭС. Фактически каждая из строящихся и действующих атомных ст. СССР к этому времени комплектовалась продукцией канального про-ва ЧМЗ.
Одновременно был успешно выполнен объемный комплекс работ по организации извлечения, очистки и получения металлического гафния, концентратов его солей и оксида. В результате ряда химических операций получался продукт (фторгафнат калия) с содержанием гафния до 99% (в сумме с цирконием). При этом доизвлеченный цирконий возвращался в основной процесс. Был создан аппарат для йодидного рафинирования металлического гафния, полученного из фторидно-хлоридных растворов электрохимическим методом, разработанным также специалистами ЧМЗ. На метал. переделе были получены слитки новых сплавов (100, ЭЦ-1, 512, 635 и др.), исследованы их состав, твердость, макро- и микроструктура, а также мех. свойства, ползучесть и коррозионная стойкость.
До 1986 основное про-во з-да работало стабильно, уверенно наращивая объемы выпуска металлического урана, тетрафторида и закиси-окиси урана, продукции и изделий, без к-рых невозможно стало бы развитие и само существование отечественной ядерной энергетики, при этом неуклонно повышая качество своей товарной продукции. Уделялось внимание улучшению состояния промсанитарии, снижению пожаробезопасности в производственных корпусах пр-тия и охране окружающей среды. Так, в гидрометаллургическом про-ве в 1983-1985 реконструирована фаза переработки отходов метал. передела. Использование нового принципа переработки позволило исключить из технологии операцию химического растворения, что не только повысило качество сплавов, но и значительно сократило весь производственный цикл.
Широкомасштабное промышленное про-во металлического урана, единственным источником получения к-рого стал к тому времени ЧМЗ, было прервано во второй половине 1880-х. После чернобыльской катастрофы наступил упадок всего ядерно-энергетического комплекса. Основное про-во ЧМЗ в тот момент пришлось приостановить. В этот период пр-тие находилось в стадии крупной модернизации. Шло интенсивное строит. новой ТЭЦ-2, что позволило бы не только решить проблему энерговооруженности про-ва в будущем, но и обеспечить электроэнергией почти всю северную Удмуртию.
Во второй половине 1980-х получены новые виды продукции, ранее не выпускавшиеся в отечественной промышленности: двойные и тройные сплавы кальция с др. металлами (магнием, алюминием, свинцом и т.д.), пользующиеся устойчивым спросом как на внутр., так и на внеш. рынках. С 1990 начался выпуск порошковой проволоки, предназначенной дня внепечной обработки чугунов и сталей в ковшах или установках в метал. промышленности. ЧМЗ является единственным в СНГ и крупнейшим в мире промышленным комплексом, выпускающим в режиме безотходной технологии самый чистый от примесей металлический кальций, дистиллированный и монолитный в виде слитков, стружки, крупки или гранул, а также: хлористый кальций в виде сухого порошка; магниево-кальциевый и др. сплавы на основе кальция; порошковую проволоку с разл. наполнителями; графитовую крошку для введения углерода в стали и чугуны.
В наст. время ЧМЗ является крупнейшим в России производителем: тетрафторида урана и слитков из рафинированного природного урана; металлического кальция и сплавов на его основе; металлического циркония и его сплавов, а также проката (труб, прутков, листов и проволоки) и изделий из них; порошковой проволоки с разл. наполнителями для черной метал. и трайб-аппаратов для ее введения в литейный ковш; запорной арматуры из циркония для химической, пищевой и молочной промышленности; столовых приборов и бижутерии из циркония и его сплавов; графитовой крошки для метал. промышленности. Кроме того, ЧМЗ выпускает оборудование для агропромышленного комплекса, приборы и установки неразрушающего контроля, товары народного потребления и многое др.
На пр-тии успешно реализуется «Программа реконструкции». Завершен первый этап реконструкции циркониевого про-ва, охватывающий плавильные и прокатные переделы. В наст. время идет реконструкция химических переделов. С окт. 1999 осуществлен полный переход на выпуск оболочечных труб по новой технологии с использованием поставленного по контрактам с зарубежными фирмами импортного оборудования: прокатных станов, установок шлифования, плавильной машины и др.
В 1966 ПО «Чепецкий мех. з-д» награждено орд. Трудового Кр. Зн. Среди работников объединения Героями Социалистического Труда стали Ф.П. Макаров, А.В. Плотников, А.В. Чупров, звания лауреата Гос. пр. были удостоены С.Б. Аронин, В.Д. Беляев, В.М. Блохин, С.В. Головин, А.И. Грабко, И.З. Зусманович, А.Л. Ключанский, Р.Н. Касимов, И.А. Колесников, Н. Н. Коновалов, Н.Ф. Копылов, В.Ф. Кропотин, С.Ю. Кулешов, Б.А. Макаровский, А.П. Мансуров, В.Т. Можаев, B.Н. Родионов, В.Н. Рождественский, В. С. Фомин, Ю.И. Фоминых, Н.С. Хрипунов, Ю.П. Шевнин, B.C. Юдин; премию Совета Министров получили А.С. Агафонников, В.П. Александров, Н.И. Балкичев, Э.В. Гавриленко, И.З. Зусманович, В.Л. Конюхов, Н.В. Кузьменко,А.М. Полканов, С.А. Сазонов.
Лит.: Ганза Н.А, Бенкевич В.П, Головин С.В, Марченко C.М. Производственное объединение «Чепецкий мех. з-д» // Ядерная индустрия России. М., 2000.
А.Э. Бедель, К.И. Куликов
<< Назад Вперёд>>
