Русские металлурги. Часть III

«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.

Тогда же, в XVIII веке, когда так блестяще проявила себя русская металлургическая техника, было положено начало и научным основам металлургии.

Почин здесь принадлежал Михаилу Васильевичу Ломоносову. В 1763 году гениальный ученый издал свой труд «Первые основания металлургии, или рудных дел», написанный еще в 1742 году. Это были действительно первые основания научной металлургии.

Ко времени выхода в свет этого труда в мировой технической литературе книги, посвященные металлургии, насчитывались единицами. К тому же это были лишь описания отдельных заводов и рудников, и пользоваться такими описаниями могли только в тех местах, о которых эти книги рассказывали. Металлурги других заводов, имевшие дело с иными рудами, иным топливом, бессильны были что-либо извлечь для себя из подобных изданий.

Научного труда, обобщающего практику, дающего общие законы металлургического производства, до Ломоносова не было. А нужда в нем была огромная. О ней мы можем судить по тому, как был принят  ломоносовский труд. Обращает на себя внимание уже то, что издан он был очень большим для того времени тиражом — 1 225 экземпляров.

Поражает и спрос на эту книгу. Из архивных документов, например, известно, что почти сразу же после выхода в свет «Первых оснований металлургии» только на Колывано-Воскресенские заводы было отправлено 100 экземпляров этой книги, число по тому времени тоже очень значительное.

Профессор В. В. Данилевский, оценивая одно из приложений, которыми Ломоносов сопроводил свой труд, пишет: «Такие труды Ломоносова, как «О слоях земных», представляют классический образец того, как надо бороться за развитие производства».

Ярким, выразительным языком рассказал Ломоносов о главнейших моментах добычи металла, научно обобщил богатый опыт, накопленный к его времени в этой области, дал множество ценных советов.

С присущей ему прозорливостью Ломоносов высказал здесь целый ряд идей, получивших развитие только в позднейшие времена.

Так, начиная свой труд с описания металлов и полуметаллов, «добывать которые есть задача металлургии», Ломоносов специально ocтанавливается на «пробирном искусстве», нужном для каждого металлурга, чтобы производить анализы рудного сырья и полученных металлов. Простыми, понятными рядовому металлургу словами он говорит о том, как делать такие пробы, рассказывает об основах количественного анализа. Приемы «пробирного искусства», которым учил Ломоносов, долго сохранялись в научном арсенале металлургии. А многие из них живы и сейчас.

Далее, описывая устройство печей для выплавки «металлов из руд в слиток», автор настойчиво рекомендует проводить опытные, исследовательские плавки. «Искусные плавильщики, — пишет он, — сперва сысканную руду разными образцами с разными материями через плавление пробуют, и который способ больше металла подает без излишней траты, тот и употребляют».

Ломоносов пишет также о необходимости обогащения руд. Он учит, как надо отделять бедные руды, содержащие мало металла, от богатых. Он предлагает обогащать руды — освобождать их от «пустой», лишенной металла породы: просеивать их или отделять ненужные примеси с помощью воды. Требование обогащать руды, чтобы освободить металл от вредных примесей впервые прозвучало из уст Ломоносова.

Часто гений Ломоносова на десятилетия, а то и на столетия вперед освещал пути развития и целых наук и отдельных их отраслей и разделов. Таким же светоносцем предстает перед нами и Ломоносов-металлург.

О том, как далеко видел он, призывая своих современников-металлургов изучать «пробирное искусство», делать пробы руд «через плавление», осуществлять обогащение руд, мы можем убедиться, побывав на современном металлургическом заводе.

Мы увидим там огромную научную лабораторию, посвященную «пробирному искусству», где, руководствуясь точнейшими знаниями, трудятся металлурги-исследователи. С помощью хитроумных аппаратов они кропотливо изучают руды и топлива. Посредством сложных химических приборов проводят всевозможные анализы металлов.

Мы увидим, как, пользуясь указаниями лаборатории, инженеры руководят работой огромных машин, подготавливающих руды к плавке, регулируют загрузку гигантских доменных и мартеновских печей и устанавливают режим их работы.

Побывав па заводах, работающих на бедных рудах, мы увидим большие корпуса обогатительных фабрик, где ежедневно перерабатываются десятки тысяч тонн сырья.

На одних фабриках руды раздробляются, потом очищаются от «пустой» породы промывкой, сушатся, пропускаются мимо магнитов, улавливающих частицы, богатые металлом. Другие фабрики используют иные способы обогащения. Но цель у них одна — послать в плавку руду, требующую для восстановления мало топлива и дающую много хорошего, без вредных примесей, металла.

Понятно, что и исследовательские металлургические лаборатории и обогатительные фабрики наших дней смогли вырасти лишь на основе новейших научных данных, что их рождению предшествовали десятилетия упорной работы многих ученых. Но первым вложил в это дело свой труд Михаил Васильевич Ломоносов.

Следует особо остановиться на приложении, названном «О вольном движении воздуха, в рудниках примеченном, из первого тома новых комментариев», которым Ломоносов сопроводил свою книгу.

Посвятив начало этого приложения исследованию естественного проветривания шахт, Ломоносов создал точную, изложенную «математическим порядком» теорию движения воздушных потоков в шахтах. Блестяще найдя решение этой частной проблемы, Ломоносов делает гениальное обобщение и применяет свою теорию к изучению движения нагретых газов в пещерах и пламенных печах.

Значение этой теории Ломоносова не исчерпано и поныне. Она излагается в учебниках и энциклопедиях как «гидравлическая теория движения пламени и легких газов» и помогает инженерам в расчетах домен, мартеновских и нагревательных печей.

Книга Ломоносова «Первые основания металлургии, или рудных дел» на протяжении более полувека верой и правдой служила русским металлургам как прекрасное руководство. Большую помощь оказал великий Ломоносов своим соотечественникам, овладевавшим рудными богатствами Урала, Сибири, Алтая, Украины…

Однако нашлись люди, пытавшиеся отнять у Ломоносова славу основоположника научной металлургии, зачеркнуть его заслуги в этой области. Сделано это было уже после смерти Ломоносова. В 1776 году в «Санкт-Петербургских ведомостях» появилась статейка, утверждавшая, что «Первые основания металлургии» будто бы не оригинальный труд русского ученого, а всего лишь перевод немецкой книжки.

Не представляло труда опровергнуть эту клевету. «Оригинал», о котором сообщала газета, описывал всего-навсего работу одного из заводов Германии, на котором автор этой книжки был управляющим. К тому же это сочинение и по размерам было куда меньше фундаментального труда Ломоносова.

Однако в «Санкт-Петербургских ведомостях» опровержения не последовало. И долго еще недруги Ломоносова и всей русской науки пытались козырять сочиненной ими клеветой.

В 1774 году, спустя одиннадцать лет после выхода в свет труда Ломоносова, в истории русской металлургии произошло еще одно крупное событие: в Петербурге состоялось торжественное открытие Горного института, первого гражданского высшего технического учебного заведения России.

Характерно, что в деле подготовки горных инженеров Россия оказалась впереди многих европейских стран. Во Франции, например, подобное высшее учебное заведение было основано двадцатью годами позже. В Англии и США институты горных инженеров были организованы лишь в XIX веке.

Горный институт, из стен которого выходили прекрасные специалисты, немало способствовал расцвету отечественной металлургии. Не отставали от ученых-специалистов и передовые металлурги-практики, обогатившие нашу горнозаводскую промышленность конца XVIII — начала XIX столетия большим числом изобретений.

Так в эти годы русскими техниками был» построены первые в мире механизмы для розлива меди и свинца. Они применялись на Сузунском, Барнаульском и других русских заводах. До нас дошел и чертеж одной из этих машин, который в 1798 году «с построенного сочинял унтер-шихтмейстер Андрей Бессонов».

Ныне механизированный розлив черных и цветных металлов применяется на сотнях заводов. У домен, у медеплавильных печей стоят механизмы, приходящие на помощь металлургам в самый ответственный момент — в момент выпуска из печи готового металла.

Как только откроется летка печи и из нее вырвется ослепительная струя, разливочный механизм вступает в действие. Он принимает подвижную горячую жидкость в лоток и направляет ее в изложницы — формы, в которых металл застывает. По-разному устроены эти механизмы. Если печь маленькая и формы, способные принять всю плавку, умещаются перед леткой, разливочный механизм снабжают вращающимся лотком, который обходит по очереди изложницы и наполняет их. У больших  печей устанавливают механизмы с подвижными изложницами. Сцепленные наподобие тракторной гусеницы, они вереницей проходят мимо лотка, наполняются металлом, сбрасывают застывшие «чушки» и возвращаются за новой порцией.

Велика заслуга русских техников, создавших механизм, освобождающий людей от тяжелого и опасного труда, сберегающий металл от порчи.

Но напрасно мы стали бы искать в зарубежной технической литературе указаний на первенство русских в этом важнейшем изобретении. Буржуазные историки техники разделили славу между Пирсом, запатентовавшим свой механизм для розлива лишь в 1895 году, и Уокером, построившим такую машину еще на два года позже.

Также первыми в мире русские металлурги начали строить печи-вагранки, плавящие чугун для крупных отливок. Уже в 1794 году на Гусевском заводе Баташева существовала литейная с двумя вагранками. Каждая из них давала в день по 60 пудов жидкого чугуна. Вагранки работали и на Сентульском заводе.

В нашей стране родилась и первая литейная с вагранками, не зависящими от домен.

Чтобы оценить значение этого новшества, вернемся немного назад. Вспомним, что когда появилась домна, большое развитие получило литейное дело. И это понятно. Домны давали много расплавленного чугуна, который нетрудно было разлить по формам, стоящим тут же у печи. Отлитые таким путем изделия стоили дешево и вполне удовлетворяли заказчиков. Но когда начало быстро развиваться машиностроение, повысились и требования к качеству литья. Чтобы строить прочные и хорошие машины, нужны были и прочные детали. Отливки из чугуна первой плавки не отличались особой прочностью. Чугун первой плавки обычно содержит в себе много примесей, что плохо отражается па качестве отливки.

Затруднение, в которое попали и металлурги и машиностроители, устранили русские новаторы. Они начали строить вагранки — особые печи для приготовления литейного чугуна. Сырьем для него служил чугун первой плавки. Его загружали в печь, плавили, выжигали вредные примеси, добавляли полезные, а затем разливали по формам. В отличие от доменного чугун, полученный в вагранке, называли чугуном «второй плавки».

После того как вошло в жизнь изобретение русских металлургов, машиностроители смогли уверенно пользоваться чугунным литьем.

Вместе с ростом машиностроения росло и производство чугуна второй плавки, и теперь на каждом заводе, делающем машины, даже самом маленьком, есть свои литейный цех, свои вагранки.

Но это еще не все. Заслуга русских новаторов, создавших первые вагранки, этим не исчерпывается.

Они нашли применение поломанным частям машин, да и самым машинам, когда по тем или иным причинам кончалась их жизнь.

Если бы все эти «металлические мертвецы» оставались на заводских дворах или складах, какие гигантские кладбища машин выросли бы за годы, в течение которых существует промышленное машиностроение!

Когда же изобретатели вагранки построили свои печи, выяснилось, что питать их можно не только «свежим» чугуном, но и металлическим ломом. Так благодаря замечательному изобретению наших соотечественников появилась возможность возрождать к новой жизни использованный металл.

Источник: Болховитинов В. и др. Рассказы о русском первенстве. Москва: Изд-во ЦК ВЛКСМ «Молодая гвардия», 1950. 424 с. С.143-148.