Было это еще при прежнем директоре завода.
Вышел я однажды из его кабинета озадаченным – директор рассказывал о планах на
будущее, а в числе этих планов было увеличение производства алюминия где-то на
15%. Он рассказал о ряде мер, которые помогли бы это дело осуществить. Все меры
носили характер компромиссных – здесь добавить немножко, и вот здесь чуть-чуть,
и там добавить и сям…Я же в это время (естественно, не вслух) рассуждал
приблизительно так: «Если это можно сделать, то почему этого не сделали
раньше»? Вспомнил о рекомендации - избегать компромиссных решений, так как они
«слабые». ТРИЗ рекомендует обострять
конфликт, чем сразу отсекается масса неэффективных вариантов. Поэтому я
сформулировал задачу по-своему: «Требуется увеличить производительность
электролизера в 2 раза без увеличения занимаемой площади.» Мало-мальски опытный
металлург, услыхав такую постановку задачи, покрутил бы пальцем у виска и
спросил бы: «Ты что…, того?».
К этому времени уже была готова программа «Idea Myllenium». Пока ее
сочинял, справочники физических и геометрических эффектов буквально въелись в
мозг - думать над решением не пришлось.
В самых общих чертах электролизер
для производства алюминия представляет из себя корыто (катод) с погруженным в
него массивным анодом. Глинозем (не будем уточнять, как) подается в электролит,
где под действием пропускаемого электротока происходит восстановление алюминия.
Чем больше площадь анода – тем больший ток (при заданной плотности) можно
пропустить, тем больше будет получено алюминия. Надо увеличить количество
получаемого алюминия в два раза – в соответствии с формулой «моно – би - поли»
надо ставить второй электролизер. В общем, увеличение выпуска металла должно
сопровождаться пропорциональным увеличением производственных площадей.
В справочнике геометрических эффектов есть то, что нужно – увеличение
площади поверхности жидкости за счет искривления поверхности. Так родилась идея
электролизера-параболоида, в котором катод имеет форму параболоида вращения.
Тогда, если даже он будет похож на полусферу, то площадь его поверхности будет
больше габаритной площади на 57%. Ого, это не жалкие 15%, над этим стоит
подумать! Тем более, что динамизация данной системы не противоречит законам
развития.
Дальнейшие рассуждения привели к возможному варианту конструкции
электролизера. Пусть стальная чаша с мощными бандажами из стальной ленты,
имеющая форму параболоида вращения, футерованная внутри, плавает в емкости с
электропроводной жидкостью. Роль жидкости с успехом может играть расплавленный
металл, к примеру, сплав Вуда. Одна особенность – для обеспечения устойчивости
вертикальной оси вращения надо сделать так, чтобы выталкивающая сила,
порождаемая избыточной плавучестью чаши, была приложена к единственному
подшипнику, расположенному в нижней части чаши. Эта сила будет стремиться (в
случае отклонения оси вращения от вертикали под воздействием случайных
факторов) возвратить ось вращения в вертикальное положение. Нет, я не забыл о
гироскопическом эффекте, но полагаться на него нельзя – этот эффект
сопровождается прецессией оси вращения, а это – вредный фактор.
Какая сила будет вращать чашу? Да та же, которая в существующем
электролизере заставляет бурно циркулировать электролит. Что это за сила –
посмотрите в учебнике физики.
Разумеется, анод должен иметь форму, эквидистантную внутренней
поверхности катода. Все остальное – токоподвод, питание сырьем, наращивание
сгорающего анода и т.д. будет выполняться по аналогии с существующими
конструкциями.
Наряду с повышенной производительностью электролизер-параболоид будет
обладать и дополнительными, весьма интересными для нас свойствами за счет
дополнительных ресурсов.
Внутреннюю поверхность чаши надо оснастить лопатками для более
интенсивного перемешивания электролита и предотвращения появления «осадка» на
дне чаши.
Если погрузить в металл трубку Пито срезом навстречу потоку, то получим
эффект фонтанирования – для откачки металла не нужен вакуум.
Интенсивное тепловыделение – тепло отводить при помощи змеевика,
омываемого сплавом Вуда. Куда бы использовать это тепло? Быть может, продавать?
Заводскую котельную прикрыть, она уже не нужна. Надо теплоизолировать
электролизеры для предотвращения потерь тепла. К слову, существующие
электролизеры давно отапливают «улицу», но теплее на Севере не становится...
Умудренный опытом
эксперт внимательно выслушал рассказ и сказал: «Пока слушаешь…». См. предыдущий
рассказ.
