Железное «тесто»

Доподлинно неизвестно, действительно ли существовали алхимики, которые с помощью философского камня могли превратить любой металл в золото. Перед учеными более позднего периода задача стояла попроще - превратить железную руду в чугун. А его, в свою очередь, - в сталь.

Еще во II веке до нашей эры китайские изобретатели в трактате «Хуайнань-цзы» оставили потомкам метод изготовления прочной стали. Им вовсю пользовались металлурги Европы, начиная со времен Средневековья. Железная руда дробилась, после чего смешивалась с древесным углем и доломитовой мукой и загружалась в небольшую печь шахтного типа. Туда подавался воздух. В результате на выходе получался слиток крицы - восстановленного железа, перемешанного со шлаками. Путем многочисленных проковок его очищали и пускали в дело.

Выход крицы не отвечал потребностям развивающейся промышленности. Еще одной проблемой (коснувшейся прежде всего Великобритании) стало массовое истребление лесов. Пробовали заменить древесный уголь каменным. Но наличие в нем вредных примесей в виде серы и фосфора делало железо низкокачественным. Первым решение нашел некто Дад Дадли. Он предложил осуществлять плавку на пережженном каменном угле (коксе), откуда были удалены вредные примеси. Ему даже удалось запатентовать свое изобретение в 1622 году, однако оно осталось без внимания, поскольку лесов еще хватало. Так продолжалось до тех пор, пока к концу XVIII века проблема с уничтожением зеленых насаждений не стала катастрофической. Тогда к ее решению подключился морской агент Генри Корт.

Ему, как никому другому, было известно, в каких количествах правительство Туманного Альбиона экспортирует в страну качественное железо (например, шведского производства). Выйдя в отставку, экс-чиновник по своей инициативе стал объезжать большие и малые металлургические предприятия Великобритании. На большинстве из них продолжали использовать древесный уголь. Но некие братья Кранедж, владельцы небольшого плавильного завода в графстве Шропшир, разработали и применили новую технологию. Они переделали кричный горн в печь со сводом-отражателем, который существенно повышал температуру. Железо превращалось из твердого в мягкое только за счет высокой температуры, не соприкасаясь с топливом. Этот способ продолжал оставаться кустарным, нужно было организовывать производство в промышленном масштабе.

Корт был достаточно богатым человеком. Поэкспериментировав на арендованной под Лондоном кузне, он вложил средства в строительство завода в Портсмуте, где решил реализовать патент, полученный в 1784 году. Часть денег пожертвовало Адмиралтейство, которому требовался высокопрочный и дешевый металл для строительства кораблей.

Идея процесса, получившего название «пудлингование» (от английского слова puddling - «перемешивание»), была проста. Зоны внутри печи, где сжигался каменный уголь и, собственно, проходила плавка, были разделены специальным элементом - подом. На его тщательно очищенную верхнюю поверхность насыпался песок вперемешку с чугунной крошкой. После тщательного прогрева сверху устанавливались чугунные болванки весом около трех центнеров, которые нагревались до температуры плавления.

Когда расплавленный чугун разливался по поду, в процесс вступали пудлинговщики, или, попросту говоря, сталевары. Учитывая то, что у чугуна температура плавления ниже, чем у выплавляемого железа, они, шуруя в топке длинными металлическими штангами, наматывали на них чистое «тестообразное» железо в виде комков. Постепенно оно превращалось в крицу весом килограммов под 60. Далее крицу проковывали и отправляли на плющение. В результате получалось обладающее высокой пластичностью, с минимальным содержанием вредных примесей железо. Содержание в пудлинговом железе углерода, фосфора и серы не превышало сотых долей процента.

К сожалению, за повышение качества и снижение себестоимости железа своим здоровьем приходилось расплачиваться сталеварам. Мало кто из них доживал до 40 лет.

Кроме того, скоро выяснилось, что казначей, давший ссуду на строительство завода, оказался коррупционером. В процессе судебных разбирательств Корт лишился и производства, и патентов. Правда, правительство не оставило нищим изобретателя (к тому же являвшегося отцом 12 детей), назначив ему пенсию.

Но из-за перенесенных нервных потрясений Корт скоропостижно скончался в 1800 году, не узнав, что методом его плавки будут пользоваться множество десятилетий. В СССР «по Корту» плавили сталь вплоть до 1930-х годов, пока не перешли на более продуктивный мартеновский метод.

Сергей УРАНОВ