Илья Пешкин - Аносов
Все применявшиеся до XIX века способы передела чугуна в железо основывались исключительно на эмпирических наблюдениях.
Все делалось «втемную», никто не знал, что происходит с металлом. Лишь в последней четверти XVIII века был открыт кислород. Химия только отвоевывала позиции у алхимии. Процесс горения объясняли тем, что из горючего материала будто бы выделяется таинственное вещество «флогистон». Флогистонная теория держалась до самого конца XVIII века (и даже позднее). Решительный удар по ней, как известно, нанес великий русский ученый М. В. Ломоносов.
После того как М. В. Ломоносов заложил основы современной химии, наметился и научный подход к объяснению явлений, происходящих при восстановлении железа и при образовании из него столь различных по своим свойствам материалов, как чугун, сталь и железо. Это могло подсказать и решение вопроса, каким образом легче и быстрее переделывать чугун в сталь.
Задача эта становилась все более актуальной, так как старые, малосовершенные методы не могли больше обеспечить получение в необходимых количествах железа и стали.
Гениальное изобретение И. И. Ползуновым паровой машины, возникновение машинного производства, развитие железных дорог требовали организации массового изготовления железа и стали.
Карл Маркс в «Капитале» писал:
«Увеличение размера двигательных машин, передаточного механизма и рабочих машин, увеличение сложности и многообразия, более строгая правильность составных частей рабочей машины, возрастающие по мере того, как последняя порывает с своим ремесленным образцом… развитие автоматической системы и все более неизбежное и растущее применение материала, труднее поддающегося обработке, напр., железа, вместо дерева, вот те естественно выросшие задачи, разрешение которых повсюду наталкивалось на рамки, которые обусловливаются зависимостью работ от личности рабочего и которые даже комбинированный рабочий персонал в мануфактуре мог лишь несколько раздвинуть, но не уничтожить по существу»[15].
Маркс привел ряд примеров применения железа вместо дерева: «Механический ткацкий станок в своей первоначальной форме состоит преимущественно из дерева, усовершенствованный, современный — из железа».
Попытки применить в разных конструкциях чугун только на время отложили решение вопроса о прочном и дешевом металле. Нужна была сталь.
Передел чугуна в сталь становился узким местом развития новой техники. Поисками новых, лучших методов решения этой задачи занимались металлурги и ученые всех стран, среди них были выдающиеся физики Реомюр, Фарадей и другие.
Значительный шаг вперед по пути решения этой задачи сделали два английских рабочих — Томас и Джордж Кранеджи, которые в 1780 году изобрели так называемый метод пудлингования. По их предложению печь была разделена на две части — в одной помещался горючий материал, в другой — металл; между ними делался «пламенный порог», который предохраняет находящийся в ванне печи металл от непосредственного соприкосновения с пламенем. Над ванной печи — свод куполообразного очертания, чтобы газы отдавали металлу возможно больше тепла.
Недостатком таких печей было то, что металл необходимо было непрерывно перемешивать, причем это делалось вручную, и количество загружаемого в печь чугуна ограничивалось физическими возможностями рабочих-пудлинговщиков.
«…Рабочий-пудлинговщик, — писал К. Маркс, — занятый тем, чтобы освобождать чугун от углерода, должен выполнять ручной труд такого рода, что величина печи, которую он в состоянии обслуживать, ограничивается его личными способностями, и эта граница задерживает в настоящее время (1874 г.) тот изумительный подъем, который начался в металлургической промышленности с 1780 г., со времени изобретения пудлингования»[16].
Своими, особыми путями шли к разрешению проблемы передела чугуна в железо и сталь металлурги нашей страны. Правда, и на некоторых русских заводах стали вводить пудлингование, для чего даже выписывали из Англии специалистов.
Русские сталевары могли перенять у англичан и у металлургов других стран гораздо меньше, чем те могли заимствовать у русских. Надо думать, что не случайным является недавно установленный факт, что из всех русских архивов бесследно исчезли описания различных приемов получения стали, применявшихся на заводах нашей страны.
Одно за другим появлялись в России предложения о новых путях выплавки стали, исходившие от Полюхова, Бадаева, Всеволожского и от других русских сталеваров. Эти новаторы вносили коренные усовершенствования в широко применявшиеся в то время методы производства стали, настойчиво искали новые пути. Русская металлургия того времени подготавливала почву для открытий П. П. Аносова.
Больших успехов добились русские в производстве так называемой очищенной стали, которая отличалась высоким качеством и однородностью.
Очищенная сталь получалась путем сваривания сложенных в пучки полос, из уклада (то-есть кричного железа с содержанием 0,5–0,6 процента углерода). После окончания проварки весь пучок проковывали под молотом так, «чтобы спаев, где складки были, незнаемо было». Полученный брусок сгибали, снова разогревали и проковывали до тех пор, пока не достигали хорошего излома.
Качество стали оценивалось по числу «загибов». Пружинная сталь делалась в шесть «загибов», монетная — в восемь, инструментальная и дамасская — в двенадцать. Особенно славилась очищенная сталь Пышминской фабрики и Златоустовская.
Русские сталевары не имели соперников и в цементации, то-есть науглероживании кричного железа в специальных ящиках. На русских заводах стали применять ящики, в которые загружали вдесятеро больше железа, чем на заводах Англии. Тагильские мастера грузили в ящики одновременно 500–600 пудов железа.
Для разных сортов стали применяли особые карбюризаторы[17], обеспечивавшие ускорение процесса науглероживания и высокое качество стали.
Цементованная русская сталь была лучше импортной английской стали, но в этом очень трудно было убедить чиновников из Горного департамента и еще труднее было добиться признания изобретений русских людей.
Яркий пример этого — история заявки заводчика Полюхова о выдаче ему привилегии на изобретенный им способ производства цементованной стали.
Образцы полюховской стали подверглись испытаниям на многих производствах. Механики, монетчики, ситцепечатники, инструментальщики единогласно признали сталь Полюхова отличной.
Монетный двор дал такое заключение: «…она (сталь) оказалась на дело инструмента годной и прочной, сыпь имеет мелкую и ровную». Несмотря на это, Полюхову в выдаче привилегии было отказано.
