Лев Гумилевский - Густав Лаваль

Низкие шахтные печи и открытые горна, применявшиеся для сыродутного процесса, годились лишь для легко восстановимых и богатых руд. Необходимость переработки трудно восстановимых руд вызвала увеличение высоты горнов и переход их в шахтные печи. Эти шахтные печи, высотой до 3½ метров, известные у нас под названием «домниц», были уже значительно более совершенными аппаратами, чем сыродутные горна.

В течение пяти столетий, начиная с IX и по XIV век, этот способ выплавки железа сохранялся без изменений в Европе и носил кустарный характер: на холмах, в лесу, близ железных рудников отдельные предприимчивые люди строили шахтные печи и кузницы и переплавляли в печи легкоплавкую руду, добываемую тут же на поверхности земли.

С истощением запасов этих руд и возрастанием спроса на металл встал вопрос о переработке тугоплавких руд, для которых шахтные печи уже не годились. Понадобились печи более интенсивно действующие: человеческой силы для приведения в движение мехов, вдувавших воздух в печь, оказывалось уже недостаточно, да и мехи были малы. Для больших мехов и интенсивного их действия начали применять водяные колеса.

Применение водяной силы для железоделательного производства, начавшееся с конца XIV века, внесло переворот и в эту область промышленности: железоделательные заводы из леса, от рудников стали переноситься на берега рек, к источнику энергии. Кустарничество уступило место крупным предприятиям. Механическое дутье от водяной силы, позволившее значительно увеличить высоту печи и перерабатывать трудно восстановимую руду, дало возможность печам работать непрерывно, вследствие чего производительность печей значительно увеличилась. Благодаря тому же механическому дутью, чрезвычайно повысившему температуру печи, удалось получать не вязкое, губчатое железо, а жидкий чугун.

Правда, сначала на чугун смотрели, как на ненужный отброс и выбрасывали его из печи вместе со шлаком, называя его «свинским железом». Но вскоре выяснилось, что это «свинское железо» при переплавке его в струе воздуха дает даже лучшего качества железо, чем добывавшееся непосредственно из руды.

Это открытие сильно способствовало развитию железоделательного производства. Появились высокие доменные печи, требовавшие большого расхода воды на вдувание воздуха в печь и не малого количества топлива, каким являлся древесный уголь.

В некоторых странах, например в Англии, были изданы даже указы, запрещавшие постройку железоделательных заводов, развитие которых вело к истреблению лесов. Любопытно, что в XVII веке правительство Англии едва не вынесло постановления о совершенном запрещении выделывать железо, найдя производство «вредным для страны», ограничившись тем, что закрыло все казенные железоделательные заводы.

Но в начале того же века англичанин Дод Додлей нашел способ получать железо, заменив древесный уголь — каменным, которым Англия была так богата. Однако Додлей сохранил свой способ в такой глубокой тайне, что в течение целого столетия, никто не мог проникнуть в его секрет. Лишь в 1730 году англичанин Авраам Дерби сделал вторично то же открытие. Секрет использования каменного угля в доменных печах заключался в том, что его нельзя было вводить в печь в обычном виде, а надо было предварительно скоксовать. Практический результат открытия не был особенно блестящим, так как кокс требовал сильного дутья, какого не могло дать водяное колесо. Лишь с изобретением парового двигателя железоделательное производство вступило в новый — каменноугольный период, так как паровой двигатель дал возможность значительно увеличить подачу воздуха в печь. Производительность домен повысилась даже в сравнении с древесноугольными домнами, и вопрос о замене древесного угля каменным был бесповоротно решен.

Характер и размеры железоделательной промышленности резко изменились. В течение ближайшего полувека производительность английских доменных печей возросла в десять раз. То же происходило и во всех других странах.

Главная масса железа в начале XX века выплавлялась на каменном угле. Лишь в Швеции, крайне бедной каменным, но еще богатой древесным углем, да на Урале в России домны питались древесным углем, кстати сказать дававшим продукт лучшего качества.

К этому времени, однако, выяснилось, что запасы каменного угля также не безграничны. Призрак каменноугольного кризиса, подобного древесноугольному в XVII веке, стал перед металлургией, особенно после подсчетов геологов, выяснивших, что общих запасов каменного угля, при возрастающем его потреблении, хватит во Франции лет на триста, в Англии — на двести, в Америке — на сто пятьдесят.

Но для металлургии, требующей высокоценных сортов угля, составляющих меньшую половину общих запасов, каменноугольный кризис должен был наступить еще задолго до истощения каменноугольных залежей вообще.

Однако к самому концу XIX века, как было уже показано ранее, развитие электротехники достигло такой высоты, что техническая мысль, в поисках выхода из положения, не могла пройти мимо этой области и поставила перед собой задачу использования электрической энергии для металлургических процессов.

Во главе этого течения стоял Лаваль.

В самом деле, малоценный каменный уголь, негодный для металлургических процессов, можно было на электростанциях превращать в электроэнергию и пользоваться ею для этих процессов. Но еще выгоднее было использовать для получения электроэнергии водные силы, оставив уголь для нужд химической промышленности и транспорта. Открытие Депре, указавшее на возможность передачи электроэнергии на значительные расстояния, создало новую эру во всех отраслях промышленности, в том числе и металлургической. Если XIX век явился веком пара и каменного угля, — XX век стал веком электричества.

Большие скорости, высокие давления и электрический ток — вот те основные пути, по которым пошло развитие технической мысли XX века.

Это были пути, избранные Лавалем.

Теперь мы знаем, что это были правильные пути. Теперь мы знаем, что уже через пять лет после смерти Лаваля в электрических печах выплавлялось в семь раз более стали, чем во всех тигельных печах, что в то время, как за эти пять лет производство стали в мартеновских печах увеличилось лишь вдвое, а количество бессемеровской стали осталось, примерно, тем же, количество стали, выплавленной в электрических печах в одних только Соединенных Штатах Америки увеличилось в тридцать три раза. Мы знаем также, что на сегодняшний день вся мировая продукция алюминия вырабатывается электрическим током, что из всего количества металла, вырабатываемого мировой металлопромышленностью, уже свыше полутора процента выходит из электрических печей и мы знаем, наконец, что в настоящее время Швеция стоит на третьем месте после Америки и Италии по удельному весу электроплавки и что на родине Лаваля, обладающей крупными ресурсами водной силы и дешевой электроэнергией, десять процентов, всей продукции металлургической промышленности выходит из электрических печей.