ОБЪ АНГЛІЙСКОМЪ СПОСОБѢ
выдѣлыванiя желѣза, посредствомъ
самодувныхъ печей и катальныхъ
машинъ.
Успѣхі Англіи почти во всѣхъ отрасляхъ народной промышленности достойны удивленія. Безконечный рядъ новыхъ изобрѣтеній и введеніе многочисленныхъ усовершенствованій по всѣмъ частямъ мануфактурнаго и заводскаго производства, совершенно преобразили прежніе способы обработыванія многихъ произведеній земли сей. Они содѣлали Англію образцовою страною въ отношеніи Технологическомъ и послужили для нея неизчерпаемымъ источникомъ богатства народнаго, утверждающаго силу Правительства и благоденствіе подданныхъ. Устроеніе обширныхъ заведеній всякаго рода, сооруженіе огромныхъ машинъ, облегчающихъ работу или замѣняющихъ множество рукъ, соединеніе великихъ капиталовъ въ компаніи и многія другія смѣлыя предпріятія ежегодно свидѣтельствуютъ и о могуществѣ Великобританіи, и о довольствѣ ея обитателей. Въ настоящее время ни одна изъ Европейскихъ Державъ не можетъ похвалиться превосходствомъ своихъ мануфактуръ, фабрикъ и заводовъ предъ Англійскими, но должны быть довольны, если могутъ подражаніемъ приблизиться къ состоянію сихъ послѣднихъ, отличающихся вообще или совершенствомъ выдѣлки издѣлій, или удобнѣйшими способами обработки, или числомъ и количествомъ выработываемыхъ произведеній.
Однимъ изъ достойнѣйшихъ примѣровъ къ подражанію можно представить нынѣшній способѣ выдѣлыванія желѣза посредствомъ самодувныхъ печей и катальныхъ машинъ, коему желѣзное производство въ Англіи одолжено быстрымъ своимъ развитіемъ.
До 1787 года недостатокъ въ лѣсахъ препятствовалъ Англичанамъ усилить выдѣлку собственнаго желѣза въ той мѣрѣ, какъ того требовали ихъ надобности въ семъ металлѣ, и поставлялъ ихъ въ необходимость ежегодно вывозить онаго изъ чужихъ странъ по нѣскольку милліоновъ пудовъ. Долгое время Англія удовлетворяла немалой части потребностей своихъ въ желѣзѣ вывозомъ онаго изъ Россіи и Швеціи. Въ 1781 году изъ одной Россіи вывезено въ Великобританію болѣе трехъ милліоновъ пудовъ. Около того же времени Англичане выдѣлывали собственнаго чугуна и желѣза но 130,000 тоннъ въ годъ (что составляетъ 8,190,000 пудовъ); но съ 1787 года, когда Гг. Кортъ и Парнеллъ произвели въ дѣйствіе изобрѣтенный ими способъ выдѣлыванія желѣза каменнымъ углемъ въ самодувныхъ печахъ, желѣзныя производства въ Англіи до того умножились, что въ 1805 году выдѣлано было полосоваго желѣза 250,000 тоннъ, или 15,750,000 пудовъ[1]; а нынѣ количество чугуна и желѣза, выдѣлываемаго ежегодно во всей Великобританіи, исключая Ирландію, простирается до 400,000 тоннъ, или 25,400,000 пудовъ[2]. Ежели къ такому, почти неимовѣрному, количеству сего металла, присовокупимъ выдѣлку прочихъ металловъ, добываемыхъ ежегодно въ Англіи: свинцу 2,000,000, мѣди 662,000 и олова болѣе 247,000 пудовъ; то можемъ представишь себѣ нѣкоторое понятіе, о рудномъ богатствѣ Англіи и огромныхъ ея металлургическихъ производствахъ.
Помянутый способъ выдѣлыванія желѣза описанъ былъ во многихъ иностранныхъ періодическихъ изданіяхъ и другихъ сочиненіяхъ[3], и послѣ различныхъ измѣненій и поправокъ введенъ нынѣ во всеобщее употребленіе въ Англіи, которая имъ однимъ поставлена въ возможность приготовлять вышепоказанное почти неимовѣрное количество чугуна и полосковаго желѣза, безъ коего большая часть огромныхъ их хаведенiй не могли бы воспріять своего существованія. Такимъ образомъ размноженіе машинъ при рудникахъ, устроеніе чугунныхъ дорогъ, мостовъ и употребленіе чугуна въ строеніяхъ вмѣсто дерева, и проч., восприяли начало свое отъ удобности имѣть желѣзо и чугунъ въ количествахъ чрезвычайныхъ, по цѣнамъ не весьма высокимъ.
Съ умноженіемъ выдѣлки собственнаго желѣза, Англичане весьма сократили привозъ къ себѣ иностраннаго желѣза, обложивъ оное высокою пошлиною. Съ 1804 года вывозятъ они изъ Россіи ежегодно не болѣе 6,000 тоннъ, или 378,000 пудъ. Нѣтъ сомнѣнія, что они запретили бы вовсе привозъ къ нимъ иностраннаго желѣза, еслибъ собственное ихъ желѣзо, по свойству рудъ, не представляло недостатковъ и пороковъ, содѣлывающихъ оное не ко всякому употребленію годнымъ. По сей причинѣ не могутъ они обойтись безъ хорошихъ сортовъ Россійскаго и Шведскаго желѣза, которое цѣнится въ Англіи гораздо выше собственнаго[4] и употребляется исключительно на дѣло нѣкоторыхъ родовъ стали и на приготовленіе жести, немогущей выдѣлываться изъ желѣза, при выплавкѣ и выковкѣ коего употребленъ былъ каменный уголь.
Въ нѣкоторыхъ мѣстахъ Франціи послѣдовали Англійскому способу выдѣлыванія желѣза съ большимъ успѣхомъ, и употребляя къ тому чугунъ, выплавленный древеснымъ углемъ, имѣютъ предъ Англичанами преимущество въ качествѣ получаемаго желѣза и въ удобнѣйшей онаго обработкѣ; ибо Англійской чугунъ, выплавленный обожженымъ каменнымъ углемъ, или коксомъ, насыщенъ графитомъ, и по свойству сего соединенія графита съ желѣзомъ, хотя весьма способенъ для отливки чугунныхъ издѣлій, но при обработкѣ на желѣзо представляетъ трудности, требующія, для преодолѣнія ихъ, особенныхъ приемовъ, возвышающихъ цѣну получаемаго желѣза[5].
Въ Германіи, Пруссіи и Швеціи способъ сей не имѣетъ еще многихъ послѣдователей; но причиною тому, кажется, дурное качество каменнаго ихъ угля. У насъ въ Россіи не введенъ оный нигдѣ въ употребленіе; но опыты, произведенные въ большомъ видѣ, о коихъ упомянуто будетъ въ концѣ сего разсужденія, ручаются въ хорошемъ успѣхѣ и обѣщаютъ значительныя выгоды для заводчиковъ, желающихъ онымъ воспользоваться.
Въ началѣ сего изобрѣтенія, работа по способу сему производилась въ самодувныхъ печахъ, весьма похожихъ на таковыя же печи, употребляемыя при расплавкѣ чугуна для отливки чугунныхъ издѣлій; только измѣренія ихъ были во всемъ гораздо менѣе: ибо въ печахъ для выдѣлки желѣза въ одинъ разъ обрабатывается не болѣе двенадцати пудъ чугуна. Онѣ также отличались положеніемъ насадки или пода и меньшею тягою воздуха, которая производилась и теперь производится трубою отъ 24 до 36 футовъ вышиною. Насадка печи дѣлалась почти горизонтальною; только въ концѣ, наиболѣе отъ топки удаленномъ, тамъ, гдѣ находилось собственно рабочее мѣсто или горнъ, въ который сбѣгалъ расплавленный чугунъ, давали ей небольшое наклоненіе для удобнѣйшаго отдѣленія сока. Иногда дѣлались таковыя печи о двухъ трубахъ, изъ коихъ одна находилась надъ тонкою и служила для отвода чрезъ оную пламени во время помѣшиванія и обработки обращаемаго въ желѣзо чугуна. Таково было устройство самодувныхъ печей въ Бредлей (Bradley) у извѣстнаго заводчика Вилкинсона.
Въ послѣдствіи дѣланы были многія отступленія отъ сего перваго образоустройства самодувныхъ печей, и нынѣ признали за полезное, для удобнѣйшей выдѣлки желѣза, давать имъ видъ, изображенный въ 1-й фигурѣ прилагаемаго у сего чертежа.
Топка a отдѣляется отъ насадки b простѣнкомъ c, вышиною отъ пода насадки въ четыре или шесть дюймовъ; оный служитъ къ удержанію холоднаго воздуха, проникающаго во время плавки чрезъ поддувало d и топку печи. — Простѣнокъ сей не долженъ быть излишно высокъ, дабы не слишкомъ удерживать пламя отъ поверхности обработываемаго чугуна и не замедлять плавку.
Дымовая труба e имѣетъ въ нижней части своей чугунную задвижку f, обмазанную глиною; посредствомъ оной отводятъ по мѣрѣ надобности пламя отъ насадки.
Снаружи печи имѣются два отверзтія, заслоняемыя особыми дверцами; одно изъ нихъ g служитъ для бросанія дровъ въ топку печи, а чрезъ другое h исправляется набивка насадки, накладывается чугунъ и производится самая работа въ печи; заслонка сего отверзіпія дѣлается подъемною на рычагѣ съ перевѣсомъ. Сіи отверзшія открываться съ удобностію и такъ плотно закрываться, чтобы воздухъ не имѣлъ свободнаго доступа; притворы обыкновенно забрасываютъ пескомъ, а въ иныхъ мѣстахъ замазываютъ и глиною. Въ заслонкѣ насадки оставляется еще малое отверзтіе, въ два дюйма въ квадратѣ, для наблюденія за ходомъ работы. Насадка печи набивается изъ жирнаго песку, который долженъ быть не столь плавокъ, чтобы могъ легко превращаться въ стекло или жидкой сокъ, но и непыловатъ или вовсе неплавокъ. Наилучшій песокъ для сего предмета есть тотъ, который при сильнѣйшемъ степени жара смякаетъ, но не приходитъ въ жидкое состояніе. Прочность самодувныхъ печей и удобность ихъ къ работѣ весьма много зависятъ отъ матеріаловъ, изъ коихъ печи сіи складены, и отъ качества песку употребляемаго для набивки. Матеріалы для кладки печи должны состоять исключительно изъ кирпичей, наиболѣе огнепостоянныхъ, и изъ глины совершенно огнеупорной. Набивка или набойка пескомъ должна быть толщиною 6 дюймовъ, а подъ нимъ выкладываютъ кирпичемъ. Обыкновенно насадка выкладывается на чугунной, плитѣ; что представляетъ удобность скоро ее передѣлывать, когда она послѣ нѣсколькихъ дѣйствій ошлакуется и сдѣлается неудобною къ продолженію работы.
Набивка насадки весьма легко производится: стоитъ только надлежаще-высушенную пещаную массу накласть на плиту или кирпичную выстилку и не очень туго уколотить. Набивку дѣлаютъ къ стѣнамъ нѣсколько возвышеннѣе противъ средины, чтобы растопившійся чугунъ не расплывался; но сіе углубленіе не должно быть и излишно велико. Въ томъ концѣ печи, который находится ближе къ трубѣ, дѣлается выпускъ, забрасываемый во время дѣйствія пескомъ; оный служитъ къ выпусканію излишняго сока. Стѣны самодувныхъ печей обкладываются снаружи чугунными плитами, укрѣпленными таковыми же стойками и желѣзными связями, какъ видно изъ рисунка: сіе весьма способствуетъ ихъ прочности. Вся внутренность печей и самой дымовой трубы выкладывается огнепостояннымъ кирпичемъ.
Первые изобрѣтатели сего способа выдѣлки желѣза, Кортъ и Парнеллъ, обработкивали прямо въ самодувныхъ печахъ чугунъ, выплавленный въ домнахъ посредствомъ кокса; но поелику таковой чугунъ, какъ упомянуто и выше, насыщенъ графитомъ, то скоро усмотрѣли, что выжиганіе графита въ самодувныхъ печахъ весьма замедляетъ работу, увеличиваетъ угаръ въ желѣзѣ и умножаетъ расходъ сгараемаго.
Для отвращенія сего неудобства придумывали разныя средства: иные подвергали расплавленную массу чугуна поперемѣннымъ охлажденіямъ чрезъ отведеніе отъ него пламени печи; другіе производили сіе поливаніемъ расплавленнаго чугуна водою. Въ обоихъ случаяхъ съ трудомъ достигали желаемаго; причину тому объяснимъ ниже. Нынѣ признали полезнѣе, подвергать доменный чугунъ, прежде обработки его въ самодувныхъ печахъ, предварительному расплавленію въ низкихъ горнахъ, названныхъ очистительными (fineris), довольно похожихъ на обыкновенные кричные горны.
Для сего наполняютъ подобный горнъ коксомъ, кладутъ сверхъ онаго отъ 1 до 2 пудъ доменнаго штыковаго чугуна повыше формы и даютъ оному расплавляться, прибавляя новаго чугуна по мѣрѣ расплавленія первоположеннаго. Чугунъ расплавляясь, скопляется въ горну, и покрываясь сокомъ, защищенъ онымъ отъ прикосновенія съ коксомъ. По свойству жидкаго чугуна, соединеннаго съ графитомъ, замѣченному еще знаменитымъ Монжемъ, части чугуна, наиболѣе графитомъ насыщенныя, стремятся къ верху, гдѣ подвергаясь дѣйствію фурмы, нарочито наклоненной въ горнъ, удобнѣе лишаются своего графитнаго содержанія чрезъ выгораніе: такимъ образомъ чугунъ, какъ говорятъ, очищается или выдувается. Каждые два часа дѣлается выпускъ очищенному чугуну (fine-metal); его формуютъ въ иныхъ мѣстахъ штыками, нѣсколько большими обыкновенныхъ, а въ другихъ заводахъ даютъ имъ видъ узкихъ плитъ, толщиною около 3-хъ дюймовъ. Въ таковыхъ очистительныхъ горнахъ проплавляютъ отъ 150 до 200 пудъ чугуна въ сутки.
Приступая къ самому выдѣлыванію желѣза по сему способу, нагрѣваютъ самодувную печь до бѣлаго раскаленія; тогда открывъ отверзтіе предъ насадкою, наполняютъ сію послѣднюю сколько можно поспѣшнѣе чугуномъ, къ обработкѣ назначеннымъ, садя оный въ ближайшемъ разстояніи отъ простѣнка. Обыкновенно берутъ для сего отъ 9-ти до 12-ти пудъ чугуна.
Прежде сего полагали, что извлеченію изъ чугуна углерода можетъ способствовать окисленіе поверхности посаженнаго въ печь чугуна, и для того въ началѣ дѣйствія нагрѣвали оный слабымъ огнемъ, оставляя дверцы топки отворенными для свободнѣйшаго къ нему доступа воздуха. Нынѣ увѣрились, что подобное окисленіе поверхности чугуна вредитъ качеству получаемаго желѣза, и по тому смотрятъ, чтобъ при насадкѣ въ печь чугуна нс оставалось излишнихъ промежутковъ, и насадивъ оный, тотчасъ всѣ отверзтія закрываютъ, притворы забрасываютъ пескомъ или наскоро обмазываютъ жидкою глиною, задвижку въ трубѣ выдвигаютъ вовсе и стараются произвесть сильнѣйшій жаръ, чтобы чугунъ какъ можно скорѣе привести въ расплавку. Успѣхъ въ семъ случаѣ много зависитъ отъ искуства топильщика: онъ долженъ усиливать пламя содержаніемъ въ порядкѣ огня, частою поправкою или взмѣшиваніемъ онаго; но при томъ производить поправку сію съ такою скоростію или проворствомъ, чтобъ дверцы топки оставались открытыми только на самое короткое время.
По прошествіи получаса, или по большей мѣрѣ трехъ четвертей часа, когда чрезъ малое отверстіе, имѣющееся въ заслонкѣ предъ насадкою, усмотрятъ, что весь чугунъ расплавился или сбѣжалъ; тогда стѣсняютъ трубу задвижкою и начинается собственно кричная работа. Сначала стараются привести расплавленный чугунъ въ тѣстообразную густоту безпрерывнымъ размѣшиваніемъ всѣхъ частей его чрезъ отверстіе насадки. Для сего употребляютъ поперемѣнно гребокъ и ломъ. Въ сіе же время мѣшаютъ съ жидкимъ чугуномъ крошки, отдѣлившіяся при обжатіи прежнихъ кусковъ, и жуки, оставшіеся отъ расплавки его, и если при томъ въ насадкѣ остался поддонъ или лещадь, состоящая изъ чугуна нерасплавившагося, то оный выламываютъ, подвигаютъ ближе къ простѣнку, гдѣ всегда жаръ сильнѣе, и приводятъ въ расплавку.
Жуки и лещади встрѣчаются и при обыкновенномъ расплавленіи чугуна для отливки чугунныхъ вещей. Первые происходятъ отъ того, что, при нагрѣваніи чугунныхъ штыковъ, поверхность чугуна, лишаясь углерода, превращается въ желѣзо, которое не можетъ уже быть расплавлено обыкновеннымъ жаромъ самодувныхъ печей, но требуетъ гораздо высшаго степени нагрѣва. Внутренность таковыхъ штыковъ, состоя изъ чугуна неперемѣнившагося, расплавляется и вытекаетъ, оставляя желѣзную оболочку, сохраняющую форму штыка. Ихъ можно уподобить жукамъ, отдѣляемымъ при жженіи полукрицы, въ обыкновенной нашей кричной работѣ. Лещади происходятъ отъ сырости набивки въ насадкѣ или отъ ненадлежащаго прогрѣтія пода печи; иногда причиною происхожденія ихъ бываетъ излишняя высота подъ сводомъ насадки. Жуки не вредятъ послѣдующей работѣ, но лещадей должно по возможности стараться избѣгать.
Продолженіемъ размѣшиванія жидкаго чугуна, приводится онъ къ тому состоянію, въ которомъ начинаетъ, какъ говорятъ, садиться. Тогда показывается на поверхности его синее пламя, выскакивающее безпрерывно; сокъ вздувается; слышно сильное шипѣніе, какъ бы въ бродящей массѣ, и скоро чугунъ сгустившись принимаетъ сгорошившійся видъ. Чѣмъ совершеннѣе былъ уничтоженъ въ чугунѣ графитъ, тѣмъ скорѣе появляется такое сгустѣніе. Если расплавленный чугунъ долго остается жидкимъ и не показываетъ вышеписанныхъ признаковъ, то садку онаго ускоряютъ обливаніемъ его водою. Думаютъ, что при семъ происходитъ разложеніе воды желѣзомъ и окисленіе сего послѣдняго, которое по томъ углеродомъ паки ничтожается. Въ чемъ бы дѣйствіе воды ни состояло, однако опытомъ найдено, что употребленіе ея при сей работѣ весьма удобно и оную нарочито ускоряетъ. Какъ скоро расплавленный чугунъ приведенъ въ тѣстообразную густоту и принялъ сгорошившійся видъ, тогда работникъ продолжая размѣшиваніе всей массы, старается оную разбивать, дабы и нижнія части подвергнуть дѣйствію пламени.
При сей работѣ наблюдаетъ онъ, чтобъ не удалять чугунъ отъ простѣнка; но поддерживаетъ его, какъ можно ближе къ передней части печи. Отъ искуства и механической силы работника зависитъ успѣшное производство сей работы, то есть поворачиваніе и разбиваніе чугуна съ возможною скоростію; онъ начинаетъ работу свою отъ простѣнка и продолжаетъ оную до половины насадки; ибо далѣе половины насадки желѣзо или чугунъ никакъ лежать не должны.
Чѣмъ расторопнѣе и сильнѣе работникъ, тѣмъ чаще можетъ онъ поворачивать и разбивать обработываемую массу, прежде нежели она остынетъ; когда же сіе случается, тогда всѣ отверстія паки тщательно закрываютъ, въ трубѣ отодвигаютъ задвижку и даютъ сильный нагрѣвъ. Чрезъ 8 или 10 минутъ чугунъ поспѣетъ опять къ размѣшиванію, тогда отверстіе трубы снова задвижкою стѣсняется, а рабочее отверстіе открывается и работникъ продолжаешь прежнюю работу, доколѣ по возвышающемуся бѣлому цвѣту частицъ желѣза окажутся признаки умножающейся спѣлости онаго. Въ началѣ показываются въ сгороінившеися массѣ бѣлыя крупины, коихъ число постепенно увеличивается, и чѣмъ болѣе желѣзо приходитъ къ спѣлости, тѣмъ сильнѣе и слышнѣе дѣлается отдѣленіе углеокисленнаго газа, и тѣмъ затруднительнѣе становится разбиваніе и поворачиваніе обработываемон массы, которое однако же производится безпрерывно, доколѣ вовсе непримѣтно будетъ тусклыхъ мѣстъ, означающихъ чугунъ; что по навыку различишь легко можно. Работникъ судитъ также о успѣхѣ своей работы по цвѣту сока, по приставанію массы къ лому или гребку, и вообще но всѣмъ тѣмъ признакамъ, которыя представляются и въ обыкновенномъ кричномъ производствѣ. Замѣчая въ обрабатываемой массѣ сырость или неспѣлость, старается онъ уничтожить ее повтореннымъ поливаніемъ водою и новымъ расплавленіемъ остывшихъ частей. Поливаніе водою приноситъ пользу не столько окисленіемъ желѣза или углерода, сколько мгновеннымъ охлажденіемъ растопленнаго чугуна. Извѣстно, что въ кричномъ дѣлѣ всего труднѣе уничтожитъ графитъ, входящій въ составъ сѣраго чугуна. Дѣйствіемъ пламени оный извлекается не иначе, какъ выгораніемъ вмѣстѣ съ желѣзомъ; но чрезъ поливаніе водою сѣрый чугунъ обѣливается и становится несравненно способнѣе къ обращенію въ желѣзо[6]. Въ семъ способѣ поливаніе водою уподобляется взламыванію крицы въ обыкновенной кричной работѣ. При наклонности крицы къ сырости, взламываніе повторяется нѣсколько разъ; подобно тому, при одинакихъ сему обстоятельствахъ, возобновляется и поливаніе водою.
Сія работа можетъ продолжиться четверть часа и болѣе по свойству чугуна, и если въ продолженіи оной масса остынетъ, то надлежитъ снова повторить нагрѣваніе. Искуство топильщика и въ семъ случаѣ можетъ ускорить работу.
Если по бѣлому, ровному цвѣту желѣза, по слипанію частицъ онаго между собою, по легкому приставанію ихъ къ лому и по удобному отдѣленію отъ сока, окажется совершенная спѣлость желѣза, и отъ того поворачиваніе и разбиваніе сдѣлается весьма труднымъ: тогда работникъ старается раздѣлить всю массу на части и сбиваетъ ихъ плоскимъ ломомъ въ комья или куски, величиною отъ одного до полутора пуда каждый, которые потомъ подвигаетъ къ простѣнку; что и продолжаетъ, доколѣ все желѣзо собьетъ въ комья и уложитъ ихъ предъ простѣнкомъ. Напослѣдокъ всѣ отверстія снова затворяютъ, открываютъ задвижку въ трубѣ и усиливаютъ нагрѣваніе, дабы дать комьямъ сильнѣйшій варъ.
По прошествіи 8 или 10 минутъ, запираютъ трубу, подымаютъ заслонку насадки, вынимаютъ комья одинъ за другимъ и несутъ подъ молотъ или подъ вальки катальнаго стана съ жолобистыми вырѣзками, для обжатія ихъ въ куски цилиндрическаго вида.
По вынутіи изъ печи послѣдняго куска, спущаютъ сокъ, выгребаютъ застывшіе шлаки и подсыпавъ въ насадку немного песку, насаживаютъ для новой работы количество чугуна, равное преждеупотребленному, и поступаютъ подобно вышеписанному.
Вся работа отъ насадки чугуна до вынутія послѣдняго куска продолжается около двухъ часовъ. Число кусковъ зависитъ отъ усмотрѣнія работника: Обыкновенно въ одну насадку получается ихъ отъ 4-хъ до 7-ми кусковъ, смотря по тому, какъ случится способнѣе ихъ раздѣлить.
Одинъ молотъ можетъ обработать до шести печей, а одного катальнаго стана достаточно для двенадцати печей; но работы должны быть расположены такъ, что-бы оныя оканчивались въ каждой печи поодиначкѣ, и чтобы всегда за выемкою кусковъ изъ одной печи слѣдовала выемка кусковъ изъ другой.
Одною самодувною печью выдѣлываютъ въ седмицу отъ 450 до 500 пудъ желѣза въ цилиндрическихъ кускахъ; при чемъ обращаются два мастера и два работника въ 6, 8 или 12-часовыхъ смѣнахъ.
Нынѣ почти вездѣ въ Англіи молота оставлены, по той причинѣ, что работа ихъ совершается медленно и не успѣваетъ идти рядомъ съ печами.
Приготовленные такимъ образомъ цилиндрическаго вида куски относятъ еще каленые въ другое отдѣленіе фабрики, гдѣ бывъ снова нагрѣты до вару, протягиваются въ полосы произвольнаго вида подъ вальками другаго катальнаго стана, имѣющаго на поверхности своей вырѣзки, соотвѣтствующія Фигурѣ полосъ.
Нагрѣва…ныя печи для протягиванія полосъ дѣлаются гораздо длиннѣе тѣхъ, въ которыхъ чугунъ обращаютъ въ желѣзо, и содержаніе отверстія трубы къ поверхности топки значительно менѣе; отверстіе для насадки кусковъ бываетъ въ нихъ весьма низкое, и самая печь весьма плоско и низко устроена.
Протягиваніе кусковъ въ полосы производится так же весьма поспѣшно; такъ какъ куски приносятся еще каленые, то они скоро нагрѣваются до той степени жара, какой при протягиваніи нуженъ. Куски протягиваются въ полосы однимъ нагрѣвомъ; при чемъ задолжается работниковъ три человѣка.
Сначала пропущаютъ куски въ такія углубленія валиковъ, которыя съ толщиною кусковъ сходствуютъ, а по томъ постепенно въ меньшія, пока они получатъ надлежащій видъ полосы. Для четверограннаго желѣза дѣлаются углубленія въ обоихъ валькахъ по діагонали квадрата, а для полосоваго желѣза углубленія вырѣзываются на нижнемъ валикѣ; верхній же только оное придавляетъ гладкою своею поверхностію.
Пропущенныя въ валькахъ полосы бываютъ покрыты окалиною, и для того ихъ нагрѣваютъ еще въ особыхъ печахъ до темнокраснаго нападенія и выправляютъ слегка подъ молотомъ.
Длина и толщина валиковъ бываетъ произвольная; иные дѣлаютъ ихъ отъ 3 до 7 Футовъ и отъ 16 до 56 дюймовъ въ діаметрѣ; но вообще валики для протягиванія полосъ дѣлаются короче и въ діаметрѣ не превышаютъ 18 дюймовъ.
По сему способу на выдѣлку 100 пудъ полосоваго желѣза употребляется 1ЗЗ пуда чугуна и 340 пудъ каменнаго угля[7]. Въ Англіи, и даже во Франціи, гдѣ способъ сей введенъ гораздо позже, есть заведенія, которыя двумя катальными станами и десятью или двенадцатыо самодувиыми печами выдѣлываютъ въ годъ до двухъ сотъ тысячъ пудовъ полосоваго желѣза.
Изъ сего видѣть можно, сколь удобенъ способъ сей для усиленія выдѣлки полосоваго желѣза. Введеніе онаго въ нашихъ заводахъ хребта Уральскаго принесло бы пользу весьма ощутительную. Неимѣніе у насъ каменнаго угля не должно служишь сему препятствіемъ[8]; ибо способъ сей можетъ съ выгодою производиться и дровами. Во Франціи одинъ изъ сподвижниковъ Наполеона имѣетъ огромное заведеніе, въ которомъ желѣзо выдѣлывается Англійскимъ способомъ въ самодувныхъ печахъ, нагрѣваемыхъ дровами. Издѣлія сего завода были отлично одобрены при всенародной выставкѣ 1822 года.
Но не утверждаясь на однихъ опытахъ Франціи, можемъ мы представить въ подкрѣпленіе оныхъ испытанія въ большомъ видѣ, произведенныя по сему предмету въ самой Россіи. Виновникъ введенія по Волгѣ машиннаго судоходства, изобрѣтеннаго Г. Пуадебардомъ, изобрѣтатель такъ называемаго литаго желѣза и первый устроитель въ Сибирскомъ краю паровыхъ машинъ, равняющихся дѣйствіемъ и отдѣлкою съ машинами, выписанными изъ Англіи, В. А. Всеволожской, въ пребываніе свое въ Пермскихъ его заводахъ въ 1817 году, между многими другими полезными ново-введеніями, производилъ съ успѣхомъ выдѣлку желѣза, описываемымъ здѣсь способомъ, въ самодувныхъ печахъ, нагрѣваемыхъ дровами.
Въ приложенномъ у сего рисункѣ, въ фигурѣ 2-й, изображена самодувная печь, устроенная для сего въ Пожевскомъ Г. Всеволожскаго заводѣ. Въ сей фигурѣ части, одинакое употребленіе имѣющія, означены тѣми же буквами, какъ и въ 1-й фигурѣ. Видъ сей и измѣренія ея нѣсколько отличны отъ описаннаго выше нынѣшняго устройства Англійскихъ печей; но разности сей требовало различіе сгараемыхъ матеріаловъ, употребляемыхъ для нагрѣванія тѣхъ и другихъ печей. Если бы привелось устроивать такія печи вновь, то весьма вѣроятно, что В. А. Всеволожской придержался бы расположенія частей нынѣшнихъ Англійскихъ самодувныхъ печей, коихъ настоящее устройство не было прежде извѣстно; что же касается до содержанія поверхности топки къ пространству насадки, къ высотѣ трубы и плоскостному ея разрѣзу, то оное можетъ оставаться въ изображенной ихъ величинѣ.
Въ таковой печи обработывали доменнаго штыковаго чугуна по 10 пудъ въ одинъ разъ. Чугунъ накладывали въ раскаленную уже печь и поступали во всемъ сообразно описанному выше. Явленія, усмотрѣнныя при произведеніи сихъ испытаній, суть самыя тѣ, которы я приведены выше; онѣ служили намъ къ объясненію Англійскаго производства подобной работы.
Чугунъ сбѣгалъ чрезъ 40 и 50 минутъ по его насажденіи; мѣшаніемъ и разгребаніемъ приводима была расплавленная масса къ спѣлости въ 25 и 30 минутъ: сбиваніе и нагрѣваніе кусковъ требовало отъ 15 до 20 минутъ, а обжатіе ихъ совершалось въ 10 минутъ, такъ что вся операція, при начальномъ еще ея введеніи, требовала уже не болѣе трехъ часовъ времени. Работа производилась двумя человѣками и далеко была не столь тягостна, какъ обыкновенная кричная работа. Всѣ перемѣны происходящія въ чугунѣ, бывъ предъ глазами, скоро знакомили людей съ симъ дѣломъ. Желѣза въ кускахъ выходило изъ 10 пудъ чугуна по 8, 8 и 9 пудъ, смотря по расторопности и смѣтливости рабочихъ людей. Дрова употребляли сосновыя и елевыя; ихъ выходило на обработку 10-ти пудъ чугуна нѣсколько менѣе одной погонной сажени, составляющей около 500 кубическихъ четвертей аршина.
При дѣлѣ семъ потребны: два или три лома для помѣшиванія обработываемой массы, для раздѣленія оной на комья и для пробивки выпуска, также для встряхиванія дровъ въ печи; одинъ изъ нихъ долженъ быть плоской, для лучшаго сбиванія комьевъ; гребокъ съ длиннымъ черепомъ для сгребанія сгорошившейся массы и очищенія соковъ; большая балда или двоеручиый молотъ для обжиманія вынутыхъ изъ печи комьевъ предъ прокаткою ихъ подъ вальками; малая балда или одноручный молотокъ для обивки соку отъ ломовъ; колода съ водою для замачиванія инструментовъ; лопатка подобная кричной, и трое клещей, извѣстные подъ названіемъ тягальныхъ, изъ коихъ одни должны быть тягольные плотные, другіе тягольные усы, а третьи тягольные трубчатые, для выниманія комьевъ изъ печи и принятія обжатыхъ кусковъ при прокаткѣ или проковкѣ ихъ.
Опыты сіи скоро были прекращены по случаю непредвидѣннаго отъѣзда В. А. Всеволожскаго изъ заводовъ своихъ; со всѣмъ тѣмъ они не оставили ни малѣйшаго сомнѣнія на счетъ удобности введенія подобнаго способа въ желѣзныхъ нашихъ заводахъ и выгодъ отъ того ожидаемыхъ. Единственное затрудненіе, могущее встрѣтиться при нѣкоторыхъ желѣзныхъ заводахъ, состоитъ въ неимѣніи при нихъ хорошей огнепостоянной глины: самодувныя печи Пожевскаго завода были складены изъ кирпича, приготовленнаго изъ Бадьяковской глины, добываемой въ вершинахъ Камы. Весьма хорошія огнепостоянныя глины имѣются въ дачахъ Златоустовскихъ заводовъ и въ окрестностяхъ Иргинскаго завода. Нѣтъ сомнѣнія, что подобныя могутъ быть найдены и въ другихъ мѣстахъ.
Низкая доброта большой части Англійскаго желѣза служила прежде основаніемъ общему предубѣжденію, будто бы желѣзо, выдѣланное симъ способомъ, не можетъ равняться качествами своими съ желѣзомъ, выкованнымъ обыкновеннымъ способомъ; но сіе несправедливо.
Худыя качества Англійскаго желѣза происходятъ отъ выплавки чугуна ихъ коксомъ и отъ выдѣлки изъ него желѣза каменнымъ углемъ. Всякой каменной уголь содержитъ въ себѣ болѣе или менѣе сѣристаго желѣза и мѣди, и потому отъ прикосновенія его съ желѣзомъ оное дѣлается красноломкимъ: такъ какъ отъ малой примѣси къ желѣзу фосфора, олова, сурьмы и нѣкоторыхъ другихъ веществъ, оно становится холодноломкимъ.
Нынѣ уже доказано, что обработываніе въ самодувныхъ печахъ чугуна, выплавленнаго древеснымъ углемъ, не сообщаетъ выдѣланному изъ него желѣзу дурныхъ качествъ, приписываемыхъ Англійскому желѣзу. Даже обработка подобнаго чугуна въ самодувныхъ печахъ, нагрѣваемыхъ каменнымъ углемъ, не портитъ желѣза, лишь бы только не было между ими непосредственнаго прикосновенія.
Въ семъ отношеніи Россія, не имѣя чугуна выплавленнаго каменнымъ углемъ, будетъ имѣть предъ Англіею большое превосходство при введеніи подобнаго способа въ употребленіе. Чугунъ выплавленный древеснымъ углемъ даетъ желѣзо превосходное, не требуетъ выдуванія, легко обѣливается и удобно въ желѣзо обращается; чего не представляетъ чугунъ выплавленный коксомъ, употребляемый по необходимости во всей Англіи на дѣло желѣза.
Съ нѣкотораго времени требуется въ Англію сварочное желѣзо, получаемое чрезъ сгибаніе кричныхъ полосъ по-поламъ, сварку поверхности одной половины съ поверхностію другой, и вторичное вытянутіе складки въ полосу прежней мѣры. Таковая сварка подъ молотами производится весьма медленно и требуетъ особеннаго, довольно затруднительнаго наблюденія; напротивъ того посредствомъ катальныхъ машинъ таже самая работа оканчивается въ короткое время съ желаемымъ успѣхомъ.
Способъ здѣсь описанный соединяетъ всѣ достоинства, которыхъ только въ хозяйственномъ и коммерческомъ отношеніяхъ заводовъ пожелать можно. Облегченіе въ работѣ, уменьшеніе числа рукъ рабочихъ, сбереженіе въ чугунѣ и сгараемомъ матеріалѣ и умноженіе количества выдѣлки при меньшемъ числѣ машинъ и фабричныхъ зданій, суть преимущества сего способа, во всякомъ другомъ весьма рѣдко вмѣстѣ встрѣчаемыя.
- ↑ Heron de Villefosse, de la Richesse minerale.
- ↑ Taylor, Vorlesungen der Metallurgie.
- ↑ Annales des Aris et Manafactures T. I. et 23. — Journal de Mines T. 17. — Bullelin de la societe d'Encouragement. T. 10 et 12 — Heron de Villefosse, de la richesse minerale. Hasen-fratz, Siderolechnie. — Karslen, Handbuch der Eisen-Hüllenkunde.
- ↑ Для любопытнаго Читателя прилагаю у сего сравненіе цѣнъ Англійскаго и Россійскаго желѣза въ Лондонѣ, въ Мартѣ мѣсяцѣ прошедшаго и нынѣшняго годовъ.
Сорты желѣза. цѣна онымъ. въ Мартѣ 1824. въ Мартѣ 1825. желѣзо полосовое Англiйское за пудъ отъ 380 коп. до 390 коп. отъ 6 р. 55 к. до 6 р. 77 к. — Россiйское C.C.N.D. по 10 руб. 21 коп. по 8 руб. — — P.S.7. — — 8 руб. 16 коп. — 6 руб. 77 коп. — Шведское — — — — — — — отъ 6 р. 35 к. до 6 р. 98 к. чугунъ штыковой Англiйской за пудъ отъ 275 коп. до 295 коп. отъ 5 р. 8 к. до 5 р. 30 к. Пониженіе цѣны Россійскому желѣзу, вѣроятно, произошло отъ послѣдовавшей отмѣны высокой пошлины, которая взималась въ Англіи съ иностраннаго желѣза, и которая простиралась прежде отъ 2 руб. 75 коп. до 3 руб. 35 коп. съ каждаго пуда. Причиною же возвышенія цѣны Англійскаго чугуна и желѣза по видимому полагать должно умножившіяся чрезмѣрно требованія сихъ произведеній составившимися вновь большими компаніями для устройства дорогъ и производства горныхъ работъ въ рудникахъ Ирландіи и Южной Америки. Въ настояще время выгоднѣе отпущать въ Англію штыковой чугунъ, нежели вывозить туда полосовое желѣзо. За провозъ желѣза изъ Петербурга въ Гулль платили въ навигацію 1824 года по 5 шилинговъ съ тонны или по 10 коп. съ пуда.
- ↑ По свидѣтельству Г. Галлоа, объѣзжавшаго Англійскіе чугунные и желѣзные заводы, находилось во всей Великобританіи въ 1817 году до 250 доменныхъ печей, изъ коихъ едва ли только двадцать употребляютъ древесный уголь; прочія же всѣ производятъ плавку желѣзныхъ рудъ, состояіцихъ большею частію изъ глинистаго желѣзнаго камня (iron-stone), посредствомъ обожженаго каменнаго угля или кокса. Сію руду прежде пожигаютъ; при чемъ оная теряетъ одну четверть и до одной трети своего вѣса; тогда становится она притягиваемою магнитомъ. По смѣшеніи разныхъ рудъ, даютъ они обыкновенно чугуна 33 процента. Самыя богатыя мѣстонахожденія желѣза въ Англіи суть: Графства Гламорганъ, Шропшейръ и Стафордшейръ; а въ Шотландіи важнѣйшими признаются Графства Ланаркшейръ и Фейфшеръ. Въ проплавку желѣзныхъ рудъ употребляютъ въ Англіи каменный уголь, уже болѣе 80-ти лѣтъ.
- ↑ Дѣйствіе обѣливанія чугуна и причины разности сѣраго чугуна и бѣлаго объяснены мною при изложеніи теоріи образованія стали, въ 3-мъ №. Журнала Мануфактуръ и Торговли на 1825 годъ
- ↑ У насъ въ Россіи, въ разныхъ заводахъ, на выдѣлку ста пѵдъ полосоваго желѣза употребляютъ въ обыкновенномъ кричномъ производствѣ:
чугуна. угля. Въ казенныхъ заводахъ 150 пуд. 22 кор. 9 рѣш. Въ Пожевскомъ В. А. Всеволожскаго 137 — 15 — — — Въ Чермоскомъ Г. Лазарева 133 — 12 — — — - ↑ Быть можетъ уже недалеко то время, въ которое каменный уголь не будетъ болѣе матеріаломъ незнакомымъ въ заводахъ Уральскихъ. Предгорія хребта Уральскаго заключаютъ въ себѣ обширные флецы сего сгараемаго. Каменный уголь усмотрѣнъ близъ Иргинскаго завода, принадлежащаго Г. Кнауфу, и въ дачахъ заводовъ Г. Лазарева; а въ дачахъ В. А. Всеволожскаго, близъ Александровскаго его завода, въ горѣ Ивановкѣ, по рѣчкамъ большой и малой Луньвѣ, открыты и разрабошываются уже пять пластовъ превосходнаго каменнаго угля, составляющихъ вмѣстѣ до 56 вершковъ толщины. Простираніе сихъ пластовъ развѣдано уже на пространствѣ довольно значительномъ.
