Введение к работе
Задачей данной диссертационной работы является проведение историно-технического исследования изменении в технике и технологии доменного производства СССР за период I9I7-I990 гг. с целью выявления историко-технических закономерностей развития доменного производства как отрасли техники, а также развития отдельных технических средств и технологий в доменном производстве. Задача, поставленная в данной диссертации, решается впервпе.
До сегодняшнего дня история техники доменного процесса отдельно не изучалась. Были работы, рассматривавшие технико-экономические аспекты производства в целом в пределах черной металлургии ( Струмилин С.Г. История черной металлургии СССР -М., Металлургия, 1957), либо смежных с доменным производством отраслей и процессов в металлургической промышленности ( Яковлев В.Б. Развитие способов производства сварочного железа в России - Ы., АН СССР, I960; Ламан Н.К. Основные этапы и тенденции развития техники волочения металлов - М., ИИЕиТ АН СССР, 1965 ) и другие.
В работах, касавшихся в какой-либо степени доменного производства, брались либо довольно узкие временные рамки исследования ( последнее десятилетие, либо год в отчетах по НИР), либо приводились в систематизированном виде наиболее показательные и общезначимые'историко-технические факты, дающие хороший, часто подетальный обзор развития доменного производства
какого-то периода времени, но по причине выборки фактов не имевшие достаточно полной глубины исследования. ( Очерки развития техники в СССР. Кн.1. Техника горного дела и металлургии -U., Наука, 1968.)
Если сравнивать исторические периоды, то развитие доменного производства и, в целом черной металлургии, в дореволюционной России, согласно используемым источникам, изучено гораздо лучше, чем в Советский период. По периоду I9I7-I99Q гг. в предшествующих работах были заложены лишь отдельные, начальные моменты изучения процесса, поставленного объектом исследования данной диссертации.
Новизной данной диссертационно" работы является изучение собранного воедино фактического ыатериала по изменению техники и технологии доменного производства СССР за столь обширный временной период всего существования Советского государства (1917-1990 гг.) в качестве центрального объекта историко-технического исследования, и решение этой задачи как в глобальном, так и на подетальном уровне вплоть до изучения изменений отдельных узлов отдельных технических средств.
В работе mstdpoh предложена схема классификации техники доменного производства, дана характеристика различным классам доменной техники, изучены их функциональные взаимосвязи. Это позволило впервые рассмотреть развитие техники в доменном производстве не как совокупности, но как системы технических средств; позволило выявить и изучить влияние функциональных взаимосвязей различных классов доменной техники на их историко-техническое развитие.
В работе впервые предпринята попытка теоретического осмислення развития мирового доменного производства за весь период его существования как единого специфического способа получения металла из железных руд, с разработкой периодизации этого процесса и выявлением историко-технических закономерностей; а также проведен анализ развития отдельных систем, классов и типов доменной техники и выявлены на этом фоне место и специфика развития доменного производства в СССР.
В данной диссертационной работе впервые делается попытка определить и научно обосновать характер и место современного этапа развития доменного производства и определить тенденции его развития в перспективе.
Новизна диссертационной работы заключается во впервые осуществленном подходе к изучению доменного производства как единой системы, состоящей из двух ее подсоставляющих частей: технической к технологической, имеющих как независимые циклы развития, так и взаимосвязанность и взаимообусловленность.
АКТУАЛЬНОСТЬ
Актуальность диссертационной темы определяется особенностями современного истерического этапа развития нашей страны, ее экономики и технической политики в настоящий момент.
метода ИССЛЕДОВАНИЯ
Чрезвычайная многогранность понятия "техники доменного производства", возможность бесконечной дифференциации этого понятия до все более мелких структурных частей и необходимость обеспечить, согласно задаче диссертации, изучение и изложение исторического развития доменного производства как единой отрасли техники,
привели автора к необходимости использования в процессе исследования двух методов.
-
Суть первого заключается в постановке тематического принципа организации материала в качестве неделимого подъобъекта исследования в центр историко-хронологического фона'. ( Изучение особенностей развития всех составляющих доменной техники и технологии и их взаимной связи в определенный исторически выделенный период времени - годы Великой Отечественной войны, например) -принцип горизонтальной связи. -
-
Второй метод представляет собой противоположное помещение хронологического принципа как проблемного подъобъекта в центр единого тематического фона. ( Последовательно-хронологическое изменение профиля и конструкций доменной печиі например, вне связи с иными составляющими домг 'ной. техники того или иного периода времени,историческими особенностями самого этого периода.) - принцип вертикальной связи.
Именно комплексное использование обоих указанных методов позволяет наиболее успешно выполнить специфическую задачу данной диссертации как историко-технического исследования.
При работе над диссертацией широко использовались статистические материалы опубликованных источников, также как статистические материалы ведомственных архивов. Первичные, "сырые" статистические данные подвергались обработке путем использования методов математической статистики.
3. Методы математической статистики позволили автору
изучить и представить материал по технико-экономическому
развитию доменного производства СССР не только в форме словес
ного исторического описания, но и с помощью многочисленных графи
ков, схем и диаграмм, общее число которых в диссертации состав
ит
ляет 41. Все они составлен!! автором, иллюстрируют выявленные историко-гехнические закономерности и результаты акаліза развития доменного производства в СССР.
4. В работе использовались методы математического анализа, такие как: построение вторичных зависимостей численных параметров доменной техники и технологии, описание изменений в конструкции технических средств с помощью выражения этих изменений в числовых величинах.
-
Доменное производство как единая система взаиморазделен-ных и взаимосвязанных составляющих частей: техники и технологии, имеет циклический характер развития, состоящий в чередовании периодов революционных преобразований - технических и технологических сдвигов и периодов эволюционного развития.
-
Двустадийное доменно-сгалеплавильное производство как способ получения металла из железных руд пришло на смену сыродутному способу производства в ХІУ-ХУІ вв. и с середины XX века постепенно преобразуется в новый одностадийный способ получения металла из руд будущего, связываемый в настоящее время с понятиями "беэдоменной", "внедоменной", бескоксовой металлургии.
-
Изучение развития доменного производства в СССР и в дореволюционной России в сравнении с развитием его за рубежом выявило интернациональность развития техники как в части глобальных мировых процессов ( их основных фаз, этапов и тенденций развития, протекающих в целой отрасли техники), так и в развитии
отдельных технических средств.
4. Доменное производство СССР как отрасль техники прошло
в своем развитии с 1917 г. по 1990 г. заключительную фазу мирового технического сдвига в доменном производстве и начальную фазу современного технологического сдвига, и развивалось в направлениях:
-
постепенного уменьшения роли тенденции к увеличению количества и размеров доменных печей;
-
перехода от преимущественного технического перевооружения производства к совершенствованию технологии доменной плавки;
-
перехода от совершенствования коксохимического производства к активным поискам возможности отказа от применения кокса в * доменном процессе;
-
изменения, места и роли человека в процессе производства вследствие перехода от преимущественной механизации доменных процессов ( замена ручного груда человека) к их автоматизации
( замена функций контроля и управления, выполняемых человеком);
5) усиления тенденции приоритетного развития и совершенствова
ния "внедоменной" металлургии.
-
Особенностью развития доменного производства СССР в отличие от развитых зарубежных стран являлся плановый и жестко централизованный в масштабах всего государства характер его развития, что создавало как положительные, так и отрицательные условия для совершенствования его технической базы, а также специфическая форма связи науки с производством.
-
Анализ особенностей развития доменного производства в
%
СССР позволил сделать вывод о том, что состояние технического уровня отрасли зависит не только от уровня развития науки, но едва ли не в большей мере определяется условиями организации и управления производством, успешностью внедрения новой техники.
-
Изучение истории проектирования доменной техніки в СССР показывает, что возведение металлургических агрегатов по гибкому плану, то есть с возможностью внесения конструктивных изменений б возводимые, ранее запланированные объекты на основе учета современного, "текучего" опыта, сокращает цикл технического нововведения.
-
Закономерности развития доменной техники и технологии определяются их назначением и местом в системе доменного производства.
-
Принципиальные изменения в основном оборудовании -доменной печи - составляли основу первого и второго технического сдвигов в доменном производстве.
-
Периоды интенсивной разработки непосредственно примыкающего к печи вспомогательного оборудования, обеспечивающего ее функционирование, определяются резкими возрастаниями производительности печи.
-
Степень и характер связи конструктивно обособленного вспомогательного оборудования с основным доменным процессом, его техникой и технологией, определяют и степень зависимости циклов развития этого оборудования от развития основной доменной техники и технологии.
-
Техника вспомогательных доменному процессу производств ( агломерации и коксохимии) имела периоды наиболее интенсивного
своего развития во время технологических сдвигов. Специфика вспомогательных производств, формирующих сырьевую о'азу доменного процесса, определила зависимость периодов наиболее интенсивного развития техники вспомогательных производств от наличия и качества используемых сырьевых ресурсов.'
9. Анализ истории развития техники доменного производства
показывает, что изменения конструкции технического средства
определяются изменением условий его функционирования.
Эти изменения осуществляются в сторону упрощения конструкции технического средства в случае изменения в более благоприятную сторону условий его функционирования. Б случае усложнения условий его функционирования конструкция усложняется.
-
В результате исследования развития новых технологий доменного процесса в СССР ьылвлена закономерность соответствия научно-технической и производственной значимости технологического нововведения длительности его "допромышленкого" цикла развития.
-
Анализ внедренных в доменное производство СССР новых технологий позволяет ответить на вопрос о характере развития технологического нововведения: чем ближе лежит технологическое нововведение к основному направлению технического прогресса в отрасли, тем больше его историческая предопределенность, техническая незамекяемость и меньше свобода воли людей в определении его "судьбы".
И наоборот, чем более узкие и частные задачи пытаются решить с помощью данного технологического нововведения, тем больше
вариантов в отношении его замены, либо изменения принципа его осуществления со стороны занимающихся им специалистов,
12. Изучение истории техники и технологии доменного производства СССР позволило выявить три необходимых основания техническому прогрессу в отрасли:
-
постоянно существующую потребность в повышении эффективности производства;
-
потенциальные возможности такого повышения благодаря научным разработкам и обоснованиям;
-
реальные возможности для практического осуществления нововведений благодаря связи науки с производством и возможностями самого производства.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ Впервые при изучении доменного производства были применены историко-технические понятия "техники" и "технологии", они были наполнены конкретным, "доменным" содержанием. Это позволило в процессе исследования выявить ряд историко-технических закономерностей развития доменной техники и технологии, позволило сформировать понятия "периодов технических и технологических нововведений" в доменном производстве и на основе изучения этих периодов произвести периодизацию развития мирового ( и советского) доменного производства.
Были разработаны теоретические основы для проведения такой периодизации, для чего в историко-технический оборот было предложено ввести понятия технического и технологического сдвигов. Эти понятия были разработаны в диссертации, что позволило создать теоретическую схему развития доменного производства и провести
периодизацию.
Впервые предложенная в данной работе периодизация развития мирового доменного производства за весь период его существования позволила, опираясь на ретроспективный анализ, указать возможные перспективы его развития, дать оценку современного его состояния и выявить на этом фоне место и особенности развития доменного производства в СССР.
В работе впервые предложена схема классификации техники доменного производства, дана характеристика различным классам доменной техники, изучены их функциональные взаимосвязи. Это позволило впервые в данной' работе рассмотреть развитие техники в доменном производстве не как совокупности, но как системы технических средств.
В диссертации была разработана обственная .методология исследования, заключающаяся в использовании при анализе двух понятий, вводимых в исгорико-техничесний оборот автором.' Этими понятиями являются:
-
"технические системы доменного производства" и
-
"система технических средств доменного производства". Использование и разработка данных понятий позволили решить
основную задачу историко-технического исследования по созданию классификации и периодизации доменной отрасли.
Впервые среди металлургических и историко-технических работ по данной теме история доменного производства была представлена как формирование и развитие совокупности технических систем, осуществляющих свое функционирование в рамках доменного производства и составляющих его техническую базу.
В доменном производстве могут быть выделены следующие технические системы:
система подготовки сырья и топлива к доменной плавке;
система подачи и загрузки сырьевых материалов в доменную
печь;
система подачи дутья в доменную печь;
система охлаждения доменной печи;
система уборки продуктов плавки ог доменной печи;
система контроля и управления доменным процессом. Как отдельная техническая система может рассматриваться сала доменная печь.
В данной работе впервые были применены методы математического анализа при изучении истории развития доменной техники и технологии. Тая, исторические изменения профилей доменных печей в работе впервые были представлены как изменения численных величин взаимных соотношений диаметров основных частей доменной печи: колошника, распара, горна. Исследование внедрения новых технологий { с применением кислорода, природного газа и на повышенном давлении) в доменное производство СССР с 1950-х гг. с использованием методов математического анализа проводилось в двух направлениях: I) изучение внедрения техники, работающей на новой технологии и 2) результатов этого внедрения - выплавки чугуна на новой технологии. Установление вторичной зависимости между указанными числовыми показателями позволило провести анализ эффективности освоения новых технологий, выявить общие закономерности внедрения технологий в доменное производство СССР и индивидуальные для каждой технологии периоды ее развития и освоения.
Такое исследование ( и его результаты), проведенное в работе, имеет ценность не.только для истории техники доменного производства ( как самостоятельной дисциплины), но и для теоретиков-
^3
металлургов, занимающихся научными исследованиями в соответствующей области.
В данной работе, посвященной развитию доменного производства в СССР, впервые дана ( не однозначно положительная, как рань ше) оценка таких характерных тенденций его развития., как тенденция увеличения выплавки чугуна и тенденция увеличения полезного объема доменных печей.
Оценка дана на основе проведения математического анализа изменений указанных и связанных с ними численных величин - характеристик развития доменного процесса, с учетом влияния общего социо-технического развития.
Результаты работы могут быть использованы как основа для проведения лекционного курса по истории доменного производства в металлургических ВУЗах и техникумах страны, в качестве основного или вспомогательного лекционного материала при проведении лекций по данной тематике в лекториях, клубах, домах научно-технической пропаганды и научно-технического творчества, на курсах повышения квалификации работников металлургической промышленности .
Иллюстративный материал приложения диссертации может служить наглядным пособием при оформлении выставок по соответствующей тематике в музеях, домах научно-технической пропаганды и библиотеках соответствующих академических, отраслевых и учебных институтов и техникумов.
Результаты исследования обсуждались на научных конференциях аспирантов и молодых специалистов по истории естествознания и техники ИЖиТ АН СССР (1988 и 19% гг.), на заседании секции
истории HIP Советского Национального Объединения историков науки и техники АН СССР (І9Є7 г.), на заседаниях сектора истории ШР и совместных заседаниях секторов и проблемной группы отдела истории техники ШЕиТ АН СССР в течение І9Є7-1991гг.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ
