Бессемеровский способ. Доменное производство.

До 70-х годов на Нижнесалдинском заводе не было доменного производства. Чугун возили из Верхней Салды и Нижнего Тагила, но уже в начале 70-х годов было принято решение наладить это производство в Нижней Салде. Для этого нужна была своя доменная печь.

Первую доменную печь Нижнесалдинского завода построил горный инженер К. Фрелих в 1871-1872 годах. Ее высота равнялась 60 футам, печь имела 8 фурм и при холодном дутье давала до 2200 пудов чугуна в сутки.

Еще в начале 70-х годов был заключен договор с администрацией французского завода "Терр-Нуар" о поставке чертежей и оборудования. В 1873 году заказанные машины прибыли.

Около полутора лет шел монтаж прибывшей техники и изготовление недостающих машин и механизмов. Старая заводская площадка оказалась тесна для нового цеха, для ее расширения пришлось снести огромную каменную гору.

В 1874 году по проекту Владимира Александровича Алексеева (механика Нижнетагильских заводов) на Нижнесалдинском заводе была построена турбина и оригинальная двойная горизонтальная воздуходувная машина, которая "затмила собой" большую воздуходувную машину шведского механика Беккера, построенную в 1858 году на Нижнетагильском заводе.

Огромный вклад в развитие доменного производства на Нижнесалдинском заводе внес Константин Павлович Поленов.

В 1875 году на Нижнесалдинском заводе впервые в России была построена бессемеровская фабрика. Она представляла собой две железные вращающиеся реторты, могущие вместить в себя до трехсот пудов чугуна каждая, два железных подъемных крана и другие механизмы.

Ее заведование было поручено вначале другим лицам, но когда дело не пошло, обратились к Поленову. Он поехал за границу для изучения бессемерования, и в результате появился свой метод производства бессемеровской стали, который в дальнейшем получил название "русского бессемерования". Этот метод был встречен вначале с большим недоверием, хотя его практическая выгодность была уже видна воочию.

В начале 1875 года четверо служащих Нижнесалдинского завода - Н. И. Алексеев, И. А. Шорин, А. А. Зобнин, М. В. Саканцев - были отправлены во Францию на завод "Терр-Нуар" для практического ознакомления с бессемеровским производством. Им предписывалось по мере возможности ознакомиться и с бессемеровскими заводами Швеции.

К началу августа 1875 года все подготовительные работы завершились. Первая пробная задувка конвертора прошла 7 августа под руководством французского инженера Вольтона. Опыт удался с первого раза, сталь оказалась отличного качества, и без проковки была прокатана в сортовой металл. А через неделю, 15 августа, состоялся торжественный пуск в промышленную эксплуатацию нового бессемеровского цеха.

В грушевидную реторту (конвертор), которая могла вращаться, вводили расплавленный чугун, содержащий 2% кремния и до 4% углерода, и пропускали через особые отверстия ток воздуха под давлением в 2 атмосферы. В результате этого происходило окисление (горение) кремния, марганца и углерода. За счет горения, главным образом кремния, температура без подогрева доходила до 1600 градусов. Весь углерод сгорал, и, когда получалось почти чистое железо, в него вводили дополнительно некоторое количество зеркального чугуна. Продолжительность процесса 15-20 минут, о его окончании судили по спектру пламени.

Одна плавка могла дать до 18 тонн ковкого железа. Угар металла высокий, около 12%, что и являлось основным недостатком бессемеровского процесса.

На торжествах по случаю пуска присутствовал известный писатель и журналист Василий Иванович Немирович-Данченко. Это событие и свое восхищение он описал в книге "Кама и Урал".

"В Нижнюю Салду мы приехали посмотреть храм Бессемера. Иначе я не знаю как и назвать это грандиозное производство, действующее одинаково и на ум и на воображение. Тут именно техническое дело принимает сказочные размеры, а внешняя обстановка такова, что можно вообразить себя скорее в каком-ни- будь таинственном древнем капище. Бессемеровское отделение начинается громадной домной. Это какое-то вавилонское сооружение. Одна сторона его - громадная, цельная сланцевая скала, заложенная сверху и с остальных трех сторон кирпичами.

"Меховня" - две громадные залы, в одной из которых работают вверху чудовищные маховики. Кажется, что вас самих подхватывает какой-то вихрь и уносит бог знает куда. Воздух свищет в ушах. Какие-то чугунные массивные организмы дышат, свистят и ревут перед вами. Громадное чугунное колесо со страшной силой вращается около вас, громадные приводы от него кажутся лапами какого-то железного чудовища. С ревом воздух стремится по трубам, проделанным в стенах, звенят и визжат железные цепи - в конце концов голова ваша трещит от боли и не знаешь, как бы побыстрее выбраться из этого отделения.

Вот наконец и главный храм Бессемера. Громадная железная пещера. Потолок и пол из железных плит, по бокам толстая крепостная каменная кладка. Размеры так велики, что, вступая сюда, кажешься сам себе каким-то муравьем.

Чем дальше, тем впечатление становится сильнее и сильнее. Наконец, таинство свершилось. Громадная реторта, этот чугунный желудок, переваривший металл, медленно опрокидывается пылающей пастью, выкидывая опять целые огненные фонтаны, золотые брызги которых сыплются щедро по стенам и на пол капища. Она еще ниже опрокидывается и льет в ковш ослепительное белое молоко, какую-то совсем солнечную жидкость. Выпустив железо и как будто бы вконец обессилев, реторта совсем кувыркается пастью вниз. Солнечная жидкость льется в формы, наполняя их. Кто бы мог подумать лет пятнадцать тому назад, что железо может быть обращено в молоко?"

Уже на следующий год после пуска "бессемеровской фабрики" было выплавлено бессемеровской стали 800000 пудов, тогда как на Боткинском заводе, продолжавшем опыты по бессемерованию свыше 10 лет, максимальной годовой выплавкой была цифра в 2000 пудов.

Поленовым в Нижней Салде был установлен новый тип бессемерования из малокремнистых, но сильно перегретых чугунов. Новый вариант бессемеровского процесса, помимо возможности перерабатывать более простые сорта чугуна, имел еще одно существенное преимущество перед традиционным: процесс продувки лучше управлялся, и, следовательно, было легче контролировать качество получаемой стали".

В 1876 году в Филадельфии состоялась Всемирная выставка, посвященная 100-летию США. На эту выставку Нижнесалдинский завод в составе Нижнетагильских заводов представил коллекцию образцов бессемеровского металла. К. П. Поленов отправил на выставку фотометр, применяемый для определения момента одинаковой температуры. И на последующих выставках - 1878 года в Париже и 1882 года в Москве - был представлен широкий ассортимент экспонатов с Нижнесалдинского завода.

Выплавка бессемеровской стали в больших масштабах потребовала строительства большого доменного цеха в Нижней Салде. В 1875-1878 годах К. Фрелих построил на Нижнесалдинском заводе еще две домны - №2 и № 3. В отличие от первой домны они не имели кирпичного кожуха, их шахты и горн были открытыми. Каждая из печей оснащалась 8 фурмами, горн при горячем дутье охлаждался водой. Все три печи принадлежали к типу эллиптических. Традиционно их называли доменными печами системы Рашета.

Бессемеровский способ получения стали значительно удешевил ее производство, так как требовал очень мало затрат топлива.

Цеховая цена бессемеровских слитков опустилась до 52-55 копеек за пуд при цене чугуна 36-40 копеек. Такой дешевой стали в России в те годы не знали.

Под руководством Поленова в XIX столетии было построено 4 домны, и завод стал иметь законченный цикл производства. Для нагрева дутья впервые в России на Нижнесалдинском заводе стали применять аппараты Каупера, и доменное производство к концу XIX века заняло одно из первых мест на Урале.

Источник:

Книга "Нижняя Салда"  Автор-составитель И.Н.Танкиевская

© Издательство Уральского университета, 2000г.

• Книга Нижняя Салда