Вдохи доменных фабрик

Наши предки сумели создать технологию получения чугуна

Завод XVIII века… Для чего он вообще строился, скажем, тот же Каслинский или Златоустовский? В первую очередь для того, чтобы получать металл. Чугун то есть, а из чугуна — железо и сталь. И самым главным устройством, ради которого собственно все и затевалось, начиная со строительства плотины, была доменная печь. Иногда их было две. И уж совсем редко — три.

Надувай меха

Ставились домны в отдельном помещении, которое называлось «доменная фабрика». В домну засыпали древесный уголь, руду и флюс. Высокую температуру поддерживали с помощью постоянного поддува воздуха. Для этого служили большие мехи (иногда говорят «меха»). Мехи, это своеобразный кожаный мешок, сужающийся к одному концу, обычно с плоской деревянной верхней и нижней частью. К узкой части мехов крепилось сопло, через которое воздух подавался в домну. Когда мехи расправляли, они наполнялись воздухом из окружающей атмосферы, а когда их начинали резко сжимать — воздух через сопло устремлялся в домну, насыщая зону горения кислородом и поднимая, тем самым, температуру.
Поскольку воздуха в домну надо было закачивать много и постоянно, то обычно работали двое мехов — пока одни подавали воздух в домну, другие «делали вдох», а затем наоборот. Мехи были большие, и привести их в движение вручную было нереально. Опять вступала в действие вода — от рабочего прореза плотины к доменному двору обычно прокладывали водопровод (чаще всего с деревянными трубами), по которому вода из пруда подавалась на водяное колесо мехов. От водяного колеса вращался вал, от него усилие через систему передачи шло на рычаги, расправлявшие и сжимавшие меха.

После плавки руды в домне получался чугун. Но гораздо более востребованным материалом было железо. Чугун тверд, но хрупок, железо гораздо более пластично. Кроме того, железные изделия можно выковывать либо штамповать, а чугунные — только отливать в форму. Отливка — процесс более сложный, чем ковка. Поэтому предпочтительнее было железо. И его надо было получить из чугуна. Это делали на молотовых или кричных фабриках.

Поднимала вода молот

Оборудование этих фабрик состояло из горнов и больших молотов с наковальнями. В отличие от домны, горны — это печи с открытым устьем (топкой). Топливом служил тот же древесный уголь. Высокая температура в горнах поддерживалась с помощью постоянного поддува воздуха мехами. Из школьного курса химии, вы, возможно, помните, что чугун — это железо, насыщенное углеродом, или сплав железа с углеродом. Для того чтобы получить железо, надо было «выжечь» из чугуна углерод. Чугун загружали в горн, где он доводился до почти жидкого состояния. Затем прямо в горне формировали «крицу» — всовывали лом и, вращая, «наматывали» на него полужидкое железо. Вес такой крицы мог доходить до 80 кг. Затем полученную крицу клали на наковальню и проковывали большим молотом, чтобы «выбить» шлак, который оказывался включен в крицу.

Этот процесс обычно называют «обжиманием крицы», а шлак и прочие примеси, содержащиеся в крице, — «кричным соком». В процессе обработки крицы молотом из нее выжимают «сок» и остается собственно железо. Вес кричного молота доходил до 24 пудов, т. е. почти 400 кг. Естественно, что поднять такой молот человек не в состоянии. А таких молотов могло быть 4–5 в одной молотовой фабрике. Поднимала молоты все та же сила падающей воды. К молотовой фабрике, как и к другим частям завода, от плотины подводилась вода, которая вращала водяные «рабочие» колеса. Эти колеса были насажены на вал, от которого и приводились в движение и мехи горнов, и кричные молоты.

Помимо этого, на заводе были различные «фабрики». Иногда чугун, полученный в домне, разливали в формы («фурмы») и получали заготовки либо практически готовые изделия: сковороды, чугунки, ограды и пр. Такая фабрика называлась «фурмовой». Были кузницы, устройства для прокатки, резки железа, изготовления гвоздей. Но все это уже вопросы технологии обработки металла и мы их касаться не будем. Надеюсь, что некоторое представление о том, что же представлял из себя металлургический (железоделательный) завод XVIII века, я сумел дать.

Иллюстрации, приведенные в статье, взяты из книги Н. Б. Бакланова «Техника металлургического производства XVIII века на Урале» 1935 г.

Гаяз Самигулов

Мехи доменной фабрики

Реконструкция молотовой фабрики