Русские металлурги. Часть I

«Рассказы о русском первенстве» — читайте интересные статьи из этой книги, с продолжениями! Вы узнаете о реальном вкладе русских ученых и изобретателей в развитие мировой  науки и техники.

В историю металлургии русские люди вписали множество ярких страниц. Первое их знакомство с металлом произошло еще в глубокой древности.

На Урале, в Якутии, в Заонежье, в центре европейской части СССР сохранились следы древних рудников, обнаружены простейшие литейные приспособления, а также отходы плавки металла, выброшенные древними металлургами из своих печей.

Можно указать целые районы на северо-западе нашей родины: Карелию, Каргополье, Устюжну Железнопольскую, где раскопки обнаруживают остатки железоделательных промыслов, существовавших здесь еще в начале нашего тысячелетия.

Здесь, под толстым слоем земли, исследователи разыскивают поселения, где почти при каждом жилье были устроены одна-две домницы — печи для выплавки железа.

Эти печи, далекие предки современных домен, были невелики по размерам и устроены очень просто. Домницы представляли собой каменные конические сооружения — широкие вверху, сужающиеся книзу. Сверху в печь загружались вперемежку руда и древесный уголь: слой угля, слой руды. Снизу сквозь небольшое отверстие сам собой, как в жаровую трубу самовара, в печь поступал воздух. Так самым примитивным способом осуществлялось «воздушное дутье» в первых металлургических печах.

Позднее металлурги стали нагнетать воздух в печь с помощью ручных мехов, похожих на те, что встречались еще сравнительно недавно в старых кузницах. Угли, раздуваемые мехами, жар давали небольшой. Руда даже не расплавлялась, и «восстановленное», освобожденное от кислорода железо извлекалось из домницы мягким, тестообразным куском — «крицей». Так называли его за сходство с комом икры.

Ком железа, выплавленный в домнице, имел неправильную форму и крупнозернистую поверхность. В крице чистый металл был перемешан со шлаками — сплавами землистых примесей руды. Крица была насыщена ими, как губка водой. Чтобы освободить железо от шлаков, древние металлурги били раскаленную крицу ручными молотами, «выжимали » эту железную губку. После долгого проковывания получался ком чистого мягкого железа. Его рубили на куски и отправляли в кузницы. На этом металлургический процесс кончался. Конечно, он был еще очень примитивен. Так же действовали в те времена не только в нашей стране, но и во всех странах, где производили металл. А было их очень немного — Бавария, Англия, Швеция…

По количеству выплавляемого металла Русь занимала среди них одно из первых мест. Особенно славились своим железом северные Новгородские земли. Целая область там с тех пор так и называется «Устюжна Железнопольская».

Искусство добывать и обрабатывать металл приняло здесь большой размах. Добыча металла в этих краях была таким же народным промыслом, как рыболовство и охота.

В героические годы битв с татарскими поработителями металлурги наших северных земель сумели наладить подлинно массовое производство превосходного по качеству оружия.

Защитники родины получали из этих районов тысячи мечей, копий, стрел. Одна только Устюжна Железнопольская ковала в год сотни тысяч «подметных рогулек», или, как по-другому называли их наши предки, «чеснока» (колючих железных шипов), которыми засыпались речные броды для того, чтобы ими не могла воспользоваться татарская конница.

Позднее, в конце XIV — начале XV века, когда появился порох, особенно ярко мастерство русских металлургов проявилось в производстве огнестрельного оружия.

Русские литейщики одними из первых в мире начали отливать медные пушки, которые появились у нас вскоре после изобретения пороха.

Далеко разнеслась слава и о железнопольских «волконейках» — пищалях, сваривавшихся из железных полос.

О выдающемся мастерстве русских литейщиков свидетельствуют современные им документы. Посол германского императора Максимилиана — Бухау, приезжавший в Москву в 1576 году, сообщал своему монарху, что «на Руси отливают столь большие чугунные пушки, что воин в полном вооружении, стоявший на дне их, не мог достать рукой до их края». Германскому дипломату вторит автор книжки «Описание  посольства Клейна». «У каждой роты, — пишет он, — было полевое орудие, очень аккуратно отлитое и искусно выработанное, или умело выкованное из железа при помощи молота».

Наконец, об искусстве русских литейщиков красноречиво говорят  их творения, сохранившиеся до наших дней. Кто не слышал о «Царь-пушке» —  этом изумительном произведении русского литейщика Андрея Чохова. Без малого четыре века стоит в Московском Кремле исполинское орудие весом около 2 500 пудов (или около 40 тонн), украшенное причудливыми барельефами, и до сих гор поражает своими размерами и мастерством выполнения. «Царь-пушка» — памятник высокой конструкторской и технологической культуры русских техников, трудившихся в годы далекого прошлого.

Вооружение армии превосходной и многочисленной артиллерией требовало много металла. В металлических изделиях все больше нуждалось и все хозяйство Руси. Особенно большой спрос на металл предъявляли строители.

Железа, выплавлявшегося малопроизводительными домницами, не хватало. На смену им пришли более совершенные и мощные печи-домны.

С появлением домен изменился и металлургический процесс. В главных чертах устройство домны не отличалось от домницы. Домна так же загружалась сверху, так же снизу поступало в нее дутье, но она была значительно крупнее, выше своей предшественницы. Это и сказалось на ходе плавки. В домну помещалось больше угля и железа. Соприкосновение их стало продолжаться дольше. Уголь, вернее углерод, успевал не только полностью восстановить всю руду, но и насытить собою получившееся железо. Железо, опускаясь в печи и насыщаясь все больше и больше углеродом, превращалось вначале в сталь, затем в чугун.

Чугун плавится при меньшей температуре, чем железо, а в домне к тому же жар был намного сильнее, чем в домнице. Поэтому конечным продуктом плавки был жидкий чугун, который металлурги выпускали из печи в конце плавки. Такое изменение позволило сделать работу печи непрерывной, загружать ее по мере надобности и периодически выпускать из нее шлак и чугун.

С чугуном металлурги встречались и при получении кричного железа, когда по каким-либо причинам в печь поступало много воздуха. Вначале его принимали за шлак и выбрасывали. Потом стали пускать вход — делать из него отливки.

С появлением домен чугун стал единственным продуктом, получавшимся из руды. Это способствовало развитию литейного дела. По соседству с домнами устраивались литейные дворы, где делались крупные отливки. Но вместе с тем появились затруднения в тех случаях, когда  надо было получать ковкий металл — железо и сталь, кузнецам приходилось подолгу греть чугун в горнах, сильно обдувая его воздухом, чтобы «выжечь» часть углерода и этим сделать металл мягче, пластичнее.

Однако затруднения эти отступали на второе место при сравнении с главной выгодой, которую принесли с собой домны, — высокой производительностью. Секрет ее скрывался не только в непрерывности работы и большой емкости печей, но главным образом в усовершенствовании дутья. Именно усиление воздушного дутья позволило создать высокую печь. Нельзя было значительно увеличить толщину слоев угля и руды, засыпаемых в печь, пока мехи приводились в действие силами человека, как это было в домницах. Ручные мехи не могли прогнать воздух сквозь 3—4-метровый слой сырья.

Эта трудность была преодолена, когда металлурги призвали себе на помощь силу воды, когда воздуходувные мехи стали приводиться в ход мельничными колесами. Замечательное искусство русских «водяных людей», строителей гидравлических силовых установок, и мастеров, создавших мощные мехи, помогло возвести в начале XVII века на берегах реки Тулицы высочайшие в мире домны.

Через несколько лет после возникновения металлургического завода в Туле, неподалеку, в Поротове, был построен другой такой же завод. Затем по соседству появились Каширские чугунолитейные заводы.

Так в районе Тулы в короткий срок вырос большой горнозаводский центр, оснащенный превосходной техникой. Это было крупным успехом русской металлургии. За ним вскоре последовали и другие успехи, имевшие уже мировое значение.

В трудах исследователей русской металлургии приводятся очень интересные цифры, показывающие рост выплавки металла в нашей стране в XVIII веке. 150 тысяч пудов чугуна выплавили русские домны в начале этого века и около 10 миллионов пудов — в конце.

Иначе говоря, за сто лет производство черного металла увеличилось более чем в 66 раз. Такой бурный рост металлургической промышленности позволил России обогнать все страны и занять первое место в мире по производству металла.

Необычайно быстро завоевала русская металлургия это первенство.

Уже к 1724 году Россия оставила позади по производству металла не только Францию, Германию и США, но и Англию, до того обладавшую наиболее мощной горнозаводской промышленностью.

Начало мощному развитию русской металлургии положил Петр I.

Великий преобразователь государства, создатель первоклассной армии и флота, он понимал, что основой всей государственной и военной мощи России может стать только сильно развитая промышленность и в первую очередь металлургическая.

И потому не один из петровских указов говорил о том, что «российское государство перед многими иными землями изобилует  потребными металлами и минералам благословенно есть» и требовал «прилежного устроения рудокопных заводов».

В результате деятельности Петра в России возникли новые металлургические центры — Воронежский, Вяземский и другие. Необычайно развился Урал, где еще при жизни Петра выросло 16 заводов. Всего же за XVIII век на Урале было построено 123 завода черной металлургии и 53 медеплавильных.

Сказочный по тому времени рост русской металлургической  промышленности уже в начале XVIII века показал блестящие результаты. Несомненно, что в числе других причин, принесших России победу над Швецией — сильнейшим агрессором, страной, обладавшей развитой индустрией, — были и успехи отечественной металлургии.

Могучий поток металла из русских домен удовлетворил потребности не только нашей страны, ее армии, флота и хозяйства. Россия стала главным поставщиком металла на мировом рынке. Любому иному железу предпочитали русское, уральское. Отмеченное клеймом «Старый соболь» уральское железо не имело соперников. Будучи не в силах конкурировать с русскими металлургами, иностранные промышленники нередко

подделывали уральское клеймо, чтобы обеспечить сбыт своему железу.

Отличное качество уральского металла объяснялось тем, что уральцы выплавляли его из превосходной руды — магнитного железняка.

Правда, залежи магнитного железняка были и в других странах: Норвегии, Швеции, США. Но там не умели извлекать металл из этой богатой и не содержащей вредных примесей, но очень неподатливой руды.

Секретом плавки магнитного железняка первыми, задолго до иностранцев, овладели русские металлурги. Их особое мастерство было второй причиной прекрасных качеств уральского железа. К тому же уральцы умели выжигать очень чистый уголь, не засорявший металл примесями. С законной гордостью писал современник об открытии его соотечественниками способа плавить магнитный железняк. «И то дело будет такое диво, что во всей вселенной не бывало… чтобы из магнита железо плавить…»

И заграница действительно вынуждена была дивиться. Из Голландии, куда послали на пробу первые образцы железа, добытого из магнитного железняка, сообщили: «лучше и быть невозможно».

Русский металл всюду был желанным товаром. Особенно много покупала его Англия, которая испытывала настоящий металлический голод. Ее металлургия из-за безудержной вырубки лесов лишилась топлива и приходила в упадок. А все развивающаяся промышленность нуждалась в металле для строительства прядильных машин, ткацких станков, позднее — паровых машин. Этот голод утолила Россия. В 1716 году Англия купила первую партию русского металла — 2 200 пудов, а в 1732 году — уже более 200 000 пудов. Во второй половине XVIII века три пятых ввозимого в Англию металла шло из  России. В своем труде «Русская техника» известный советский исследователь, профессор В. В. Данилевский, рассказывая об этих успехах русской металлургии, так оценивает их значение:

«Событие всемирно-исторического значения — промышленная революция XVIII века в Англии — основано в значительной мере на использовании труда русских людей, добывавших руду, выплавлявших чугун и ковавших на Урале звонкое железо, отправляемое в Англию.

Овеществленный труд русских горняков и металлургов XVIII века лёг в основание созданной впервые в истории крупной машинной индустрии.

Источник: Болховитинов В. и др. Рассказы о русском первенстве. Москва: Изд-во ЦК ВЛКСМ «Молодая гвардия», 1950. 424 с. С.133-138.