Страница:
Сидни Джилькрист Томас записывал истории из жизни в большую
протокольную книгу. Подобные историй никогда не были полными, ибо
протоколировалось только то, о чем шла речь на заседании суда. При этом
никого не интересовали ни причины падения человека, ни то, что толкнуло его
на нарушение закона и порядка. Работа Томаса в полицейском суде тяготила
его, поэтому удовлетворения он искал в свободное от работы время.
Молодого человека, как и прежде, увлекали естественные науки. Он часто
посещал научно-популярные лекции в институте Бирбека. Особенно интересовали
его лекции по химии, которые читал профессор Джордж Челонер. Этот лектор,
как мало кто другой, умел увлечь слушателей и очень доступно рассказать о
стоящих перед его наукой проблемах.
Однажды профессор Челонер говорил о бессемеровском процессе. При этом
он сказал: "Тот, кому когда-либо удастся удалить фосфор из стали при
бессемеровском процессе, станет в один ряд с величайшими изобретателями
человечества".
С того дня Томас занялся этой проблемой. Он начал посещать Royal Sckool
of Mines (Королевскую горную академию) и слушал лекции известного далеко за
пределами Англии Джона Перси. Он начал также писать статьи в издаваемый
профессором Челонером журнал "Iron". Его рабочая загрузка в эти годы
подорвала бы здоровье и более физически крепкого человека, чем он. Но
проблема дефосфорации бессемеровской стали, которая, как и прежде,
оставалась центральной в сталеплавильном производстве, не давала ему покоя.
И вот настал день, когда Томас пришел к убеждению, что ключ к решению
задачи у него в руках. Он не воскликнул "Эврика!" и не выпрыгнул из ванны,
как это, якобы, сделал Архимед, чтобы рассказать людям о своем открытии. Не
тот был характер и не те обстоятельства. По мнению Томаса, бессемеровский
конвертор надо футеровать известью, а в расплав добавлять пылеватую известь,
тогда имеющийся в металле фосфор будет связан. Изобретатель привлек к работе
своего двоюродного брата Перси К. Джилькриста. Вместе они провели
необходимые исследования, и все сомнения остались позади. Томас подал заявку
на новый патент. Это было в ноябре 1877 года. Второй патент, имевший
особенно важное значение, был выдан 5 октября 1878 года, спустя несколько
недель после возвращения со Всемирной выставки в Париже. Промышленные опыты,
финансировавшиеся Виндзором Ричардсоном, проводились на заводе в Мидлсбро
вплоть до весны следующего года.
В начале апреля 1879 года Томас и Ричарде представили новый способ на
суд специалистам, которых пригласили на завод. Пока шли последние
приготовления, Томас разъяснял внимательно слушавшим его металлургам
некоторые особенности дефосфорации. Чугун залили в поваленный конвертор, а
после его подъема начали продувку. Пламя вырвалось из горловины конвертора и
устремилось в камин. Заглушая все другие звуки, постепенно нарастали шипение
и свист. Никто даже не пытался разговаривать. Процесс продувки наблюдали
через затемненные стекла. Было видно, как менялся цвет пламени.
Обезуглероживание чугуна закончилось, и Томас подал знак на передувку.
Наконец, шум прекратился. Конвертор повалили, скачали шлак и разлили сталь в
изложницы. Присутствующие были потрясены. Уходя, все крепко пожимали руку
победителю.
Пришли слава, известность. На весеннем собрании Iron and Steel
Institute 8 мая 1879 года Томаса встретили уже иначе, чем год назад. В своем
докладе он смог представить свой способ как вполне отработанный и
проверенный на практике в заводских условиях. Никаких предположений,
домыслов, догадок. Президент поблагодарил докладчика и, обращаясь к
собранию, продолжил:
-- Я думаю, в этом зале не осталось тех, кого не смогли убедить доводы
докладчика. Сегодня открыта новая глава в металлургии стали. Начал этот
раздел Генри Бессемер, закончил Сидни Джилькрист Томас. Прошу поддержать мое
предложение назвать процесс продувки чугуна в конверторе с основной
футеровкой именем его изобретателя -- томасовским.
Шквал аплодисментов, который последовал за словами президента, был
необычным для собраний института, проходивших всегда очень строго. Аудитория
стоя скандировала здравицу в честь Сидни Томаса. Новый процесс получения
стали очень быстро распространился по всему миру, принеся широкую
известность автору. На его долю выпало много почестей. Генри Бессемер личнс
вручил Томасу золотую медаль своего имени. Прожил! Сидней Томас недолго. Он
умер в Париже 1 февраля! 1885 года.
В те же годы, когда Бессемер занимался продувкой! чугуна воздухом,
барон Франц фон Ухациус в Австрии пытался получить литую сталь иным
способом. Он noлагал, что столь высоко ценившуюся литую сталь можно получить
не переплавом, а при первой плавке. С этой; целью он расплавлял чугун вместе
с окисленной,железной рудой в тигле. И действительно, ему, императорскому и
королевскому артиллерийскому офицеру, эксперту по вооружениям, удалось таким
образом выплавить тигельную или, как ее тогда называли, литую сталь.
На Всемирной выставке 1855 года в Париже уполномоченный Ухациуса некто
Карл Ленц демонстрировал и популяризировал "рудную сталь" австрийца. Карл
Ленц знал толк в рекламе. Сталь Ухациуса привлекла значительное внимание.
Наполеон III поручил специальной комиссии проверить способ. Результаты
оказались благоприятными. По данным комиссии, одна тонна стали Ухациуса
стоила всего 400 франков, то есть была значительно дешевле обычной литой
стали, одна тонна которой обходилась в 1000 франков. Новый способ выплавки
стали опробовали в Англии, и опыты, проведенные там, тоже дали положительный
эффект. В результате крупнейшая металлургическая компания мира того времени
Ebbw-Vale-Iron-Company купила патент на этот способ. На металлургическом
заводе в Понлипуле было запланировано организовать производство с 1000
плавильными печами. После Англии и Франции патенты на право производства
стали по новому методу приобрели также одна испанская фирма и шведская
финансовая группа. В Австрии предполагалось построить крупный завод недалеко
от Вены и еще один в промышленном центре империи -- Богемии, в частности в
городе Клад-но. Однако большие ожидания не сбылись. Высококачественную литую
сталь получали лишь в случае чистого чугуна с низким содержанием кремния.
Вместе с тем чугун большинства сортов содержал слишком много фосфора и серы,
поэтому качество литой стали оказывалось неудовлетворительным. Лишь в Швеции
на заводах Хедемора и Викмансхитан производили рудную сталь необходимого
качества. Восторги по поводу нового метода быстро исчезли. Кроме
австрийского барона, были и другие изобретатели, предлагавшие подобные
способы получения стали.
Среди них следует упомянуть русского офицера Обухова, о стали которого
было сказано следующее в одном из сообщений из Петербурга: "Придет время,
когда обуховская сталь найдет за границей больший спрос, чем шведская и
нынешняя русская прутковая сталь* Время не пришло, но опыты при всех
разговорах и неудачах позволили получить очень важные данные .
В сороковых годах XIX века Вернер Сименс, офицер прусской армии,
занимался в своем гарнизоне в Виттенберге гальванотехникой. Довольно быстро
ему удалось осадить медь на железную основу, однако с другими металлами
процесс не шел. Многие недели Сименс прово дил свои опыты, прерывая их
только по требованию казарменной службы, что бывало нередко. Но однажды
произошло событие, после которого у изобретателя появилось неограниченное
время для экспериментов.
Как известно, дуэли для офицеров были строго запрещены и нарушителей
этого запрета строго наказывали. Такие меры, как длительное заключение в
крепость (иногда даже на несколько лет), применяли довольно часто. В одной
из дуэлей Сименс был секундантом, и военный суд в Магдебурге приговорил его
к длительному лишению свободы. Местом заключения Сименса стала магдебургская
цитадель, где сто лет назад отбывал наказание другой прусский офицер, барон
Фридрих фон дер Тренк, которого поместили в сырой холодный карцер, приковав
цепью к стене. Вернеру Сименсу, с молчаливого согласия коменданта крепости
было обе-
спечено более комфортабельное существование. Более того, ему даже
позволили устроить небольшую лабораторию по гальванотехнике.
Занимаясь своими опытами в цитадели, Сименс добился успеха. Это стало
многим известно, и тут же нашелся заинтересованный человек -- один из
магдебургских ювелиров. За сорок луидоров он купил у Сименса его способ
осаждения металла и, кроме того, передал заключенному заказ на золочение
столовых ложек. Однако это деловое сотрудничество было нарушено высочайшим
помилованием, которое в тот момент было явно не кстати. Вернеру Сименсу
пришлось обратиться к своему непосредственному командиру полковнику
Шарнхорсту, внуку знаменитого генерала освободительных войн, с прошением
продлить пребывание в крепости. Но тот не принял прошения и в тот же день
Вернер Сименс покинул крепость.
В 1843 году брат помилованного офицера Вильгельм Сименс поехал в
Англию, чтобы продать изобретенный Вернером способ гальванического
золочения. Очень скоро один из английских предпринимателей приобрел патент
на этот способ за 1500 фунтов. Англию Вильгельм Сименс не покинул.
Впоследствии за заслуги в разных делах королева пожаловала ему дворянский
титул и он стал "сэром Уильямом". Но пока его звали Вильгельм, и был он
чрезвычайно предприимчив. Не чужда была ему и страсть к изобретательству.
Так, он изобрел очень точный водомер для лондонских водонапорных
предприятий. Это принесло ему большие деньги, впрочем, иначе и не могло
быть. Третий брат -- Фридрих Сименс -- тоже осел в Лондоне и стал
сотрудничать с Вильгельмом. Оба обладали исключительным чутьем на выгодные
дела, поэтому, когда однажды к ним явился английский уполномоченный
австрийского барона Франца фон Ухациуса и предложил разработать и соорудить
плавильную печь для выплавки рудной стали по его способу, братья
согласились.
Фридрих Сименс занимался проблемой снижения тепловых потерь в
промышленных печах путем создания регенеративной топки. На это у него был
патент. Вильгельм тоже имел опыт в этом деле -- ему принадлежала идея
создания регенеративной паровой машины, которую он сумел продемонстрировать
изумленной публике на Всемирной выставке в Париже в 1855 году. Идея
заключалась в том, чтобы вторично использовать отработав-
ший пар, регенерируя его. Однако предпосылки, из которых он исходил,
были неверны, успеха он не добился, но идея была признана правильной.
Суть регенеративного обогрева заключается в следующем. Горячие газы
горения, проходя через каналы кирпичной насадки, отдают ей значительную
часть тепла, прежде чем достигнут отходящего тракта и трубы. Когда насадка
нагревается до достаточно высокой температуры, газы горения начинают
отводить через другую насадку, а через первую пропускают генераторный газ и
свежий воздух, которые при этом нагреваются. Тем временем газы горения
нагревают другую насадку, и после нагрева ее до требуемой температуры снова
переключают тракты. Таким образом, тепловая энергия, выделяющаяся при
сжигании угля, используется значительно полнее, а достигаемые температуры
значительно выше, что и позволяет плавить в такой печи сталь.
На подобную печь братьям и был выдан английский патент, датированный 22
января 1861 года. В нем прямо говорилось об использовании такой печи в
металлургии стали. Опыты по внедрению указанного способа выплавки стали было
намечено провести в Шеффилде --в центре английской сталеплавильной
промышленности. Братья Сименс не теряли времени и спустя несколько недель
после выдачи патента прибыли в Шеффилд. На вокзале их встречал мистер Чарльз
Этвуд, владелец и держатель акций заводов черной металлургии. Он отвез
Сименсов в отель Мейбл Ферилейз, который и стал местом их жительства.
Отлучались братья из Шеффилда лишь в самых необходимых случаях. Целые дни
они проводили на заводе, где руководили сооружением опытной печи. Братья
далеко не всегда были согласны друг с другом, совместная работа была
трудной.
Наконец, строительство печи было закончено. Загрузили тигли и начали
разогрев. Клапаны переключения газоходов (перекидка клапанов)
функционировали нормально. Все, казалось, шло хорошо. Но это только
казалось. После завершения опыта выяснилось, что расплавились не только
сталь, но и несколько тиглей, а также футеровка. Вильгельм Сименс в
присутствии Чарльза л Этвуда упрекнул брата в том, что тот не послушал его и
разогревал печь слишком быстро. Фридрих не стерпел замечания брата:
-- Уже второй раз ты обвиняешь .меня в неудаче. Пять лет назад было то
же самое.
-- А разве тогда я был не прав? Не ты ли потерпел фиаско в Берлине у
Луиса Шварцкопфа? Вернер мне писал, что ты так и не смог выдать ни одной
хорошей плавки.
Фридрих побагровел:
-- Ты, вероятно, думаешь, что если опыты оплачены твоими деньгами, то и
ошибки невозможны. Как бы не так! Но с меня хватит. Я немедленно еду в
Лондон и завтра возвращаюсь в Берлин. Это окончательно.
Чарльз Этвуд попытался помирить братьев, но не преуспел в этом. Фридрих
Сименс покинул цех и исчез в наступивших сумерках. Вильгельм пожал плечами.
Ему было неприятно. Нельзя было понять, отчего все-таки возник разрыв: то ли
из-за оскорбленного самолюбия младшего, то ли из-за неудавшегося
предприятия. К этому времени уже возникли серьезные финансовые трудности,
которые можно было устранить лишь при положительном исходе опытов. Весьма
сомнительно, что после постигшей братьев неудачи Чарльз Этвуд согласится
купить лицензию на их регенеративную печь. А если и согласится, то наверняка
значительно уменьшит цену и будет прав. Вильгельму удалось застать брата в
отеле и убедить его не уезжать. Спустя год Этвуд купил лицензию, но Фридрих
Сименс все же вернулся в Германию. В Дрездене он вместе с еще одним своим
братом Гансом Сименсом, рожденным в 1818 году, основал стекольный завод.
Вильгельм Сименс по-прежнему энергично работал над внедрением в
промышленность регенеративной печи. Он встречался и переписывался со многими
металлургами, в том числе и с Генеральным инспектором горнорудных
предприятий Ле Шателье из Парижа. Этот контакт сыграл особую роль.
В южнофранцузском городке Сирей близ Ангулема жили Эмиль и Пьер
Мартены, которым принадлежал небольшой металлургический заводик, Мартенов
считали опытными металлургами. Через Ле Шателье они обратились к Вильгельму
Сименсу с просьбой создать для них высокопроизводительную сталеплавильную
печь. Этот заказ был выполнен, но успех не пришел., Сименс посоветовал
использовать печь для сварки, то есть, для нагрева стальных изделий до
температуры, требуемой для сварки. Но Мартены не последовали его совету.
Пьер не оставлял попыток выплавить сталь на noj сименсовской печи с
регенеративным обогревом. Наиболее большие затруднения вызывала футеровка
пода, так как жидкая сталь проникала в кладку и разрушала ее.
И вот, наконец, 8 апреля 1864 года плавка удалась. Через два дня Эмиль
и Пьер Мартены запатентовал способ во Франции, а через несколько месяцев и в
Англии. По странному стечению обстоятельств Вильгелм Сименс узнал об успехе
спустя год.
Сталь из чугуна и стального скрапа (лома) Мартен| выплавляли в
сименсовской печи на набивном песчанс поду. Эта сталь оказалась превосходным
материале для ружейных стволов. Поставкой французскому правительству
ружейных стволов для нарезных штуцеров Мартены занимались уже давно, и их
продукция была намного лучше прусских капсульных ружей. Спрос на ружейные
стволы возрастал, и это побудило Мартене заняться поиском способа, который
позволял бы получат сталь, не уступающую по качеству тигельной, но боле
дешевую. Результатом поиска стал способ, основанный на плавке чугуна и
стального лома (скрапа) на набивном поду регенеративной печи, так называемый
скраг процесс.
Вильгельма Сименса занимало теперь другое. Он paботал над идеей прямого
получения стали из руды. Лишь много позднее он оценил то громадное значение,
которое имел скрап-процесс. Подобно австрийскому баронз Ухациусу, который
выплавлял свою "рудную сталь" из чугуна и руды в тигле. Вильгельм Сименс
хотел выплавлять сталь на поду регенеративной печи. И он добился успеха.
Предложенный им способ получил название рудного процесса, который и по сей
день является одним из важных вариантов сименс-мартеновского способа
выплавки стали.
В начале ноября 1866 года Вильгельм Сименс и Mapтены заключили договор.
При возникновении спорных мо ментов каждый из партнеров сохранял право на
преимущество. Сименс-мартеновский процесс успешно конкурировал с
конверторным. Его преимущество состояло в возможности получать
высококачественную сталь, используя стальной лом, количество которого
непрерывке накапливалось. Это преимущество привело к тому, чтс вскоре
повсеместно были сооружены сименс-мартеновские сталеплавильные цехи. Почти
половину всего мирового производства стали давали сименс-мартеновские печи.
В 1867 году в Париже вновь состоялась Всемирная выставка. Несмотря на
то что королевская власть доживала свои последние дни, город предстал перед
миром
еще более величественным, чем прежде. Свою притягательную силу Париж
распространял на всех, кто был богат, в чести и знаменит или мнил себя
таковым. Все новое, что возникало в мире, прогресс фактический и мнимый в
любой отрасли деятельности был представлен на Выставке. Парад-алле
искусства, науки и техники! Тяжелая индустрия впечатляла своими новыми и
новейшими достижениями. Постоянный экспонат Всемирных выставок --
крупповской стальной слиток -- был еще больших размеров, чем слиток,
представленный на выставке 1862 года в Лондоне. Ожесточенная конкуренция,
борьба фабрикантов оружия Армстронга и Круп-па придавала этому разделу
выставки особую окраску. Альфред Крупп старался заинтересовать Наполеона
III. Император французов, хотя и удивлялся крупповской пушке и сделал
пушечного короля из Эссена кавалером ордена Почетного легиона, но на деловое
сотрудничество не пошел. Ну что ж, решил Крупп, если не французы, то,
значит, пруссаки. Эти, правда, поскупее, но пушки им тоже нужны. Альфред
Крупп подарил выставленную в Париже гигантскую пушку прусскому королю, и
сделка была совершена. Наряду с прибылью это принес Круппу также славу
патриотически настроенного пред- принимателя. О своем отрицательном
отношении к предложению Крупна Наполеон III горько пожалел три года спустя.
В войне 1870--1871 годов победу над француз скими бронзовыми пушками
одержали крупповские стальные орудия и снаряды. В битве при Седане исход
решила артиллерия. Наполеон III попал в плен, проиграл войну и потерял
корону. Вспоминал ли он предложение Круппа?
На Всемирной парижской выставке Мартены были награждены золотой медалью
за их отличную сталь Сименс мартеновская сталь превратилась в понятие и
таковой осталась до сегодняшнего дня. Для Пьера Мартена жизнь приберегла
своеобразный эпилог. Он пережил свою славу и, хотя везде говорили о
сименс-мартеновской стали, никто не вспоминал изобретателей. Считали, что
Мартенов давно нет в живых. В отношени Эмиля это было правдой, но его сын
Пьер прожил четыре десятилетия после зенита своей славы, причел жил в нужде
и нищете, в тяжелейших условиях в одном из пригородов Парижа. В 1910 году
"нашли" этого человека -- человека, которому черная металлургия всего мира
обязана всем.
Те, кому его изобретение принесло громадные прибыли, краснея полезли в
карманы. Умер Пьер Мартен в 1915 году в возрасте 91 года. Незадолго до его
смерти Iron and Steel Institute присудил ему бессемеровскую золотую медаль.
Технический прогресс на рубеже XVIII и XIX столетий развивался без
заметного влияния науки, хотя начало новых взаимоотношений между наукой,
техникой и производством наметились уже давно. Лишь во второй половине XIX
века произошло качественное изменение во взаимодействии трех названных основ
технического прогресса. Быстрое развитие машиностроения, возрастающие
требования к военной технике, появившиеся новые отрасли, промышленности
потребовали увеличения производства чугуна и стали. Возросли и требования к
качеству материалов на железной основе, возникла потребность в сталях с
особыми свойствами, например в коррозионностойких, износостойких,
теплостойких, хладостойких и др. Возросшие требования черная металлургия
могла удовлетворить лишь при направленном использовании достижений науки.
Если в 1825 году люди еще с удивлением относились к тому, что некоторые
владельцы металлургических заводов брали на работу химиков с высшим
образованием, то в начале XX века уже на осталось ни одной более или менее
крупной металлургической фирмы, где бы не было научных и опытно-промышленных
лабораторий и баз, в которых ученые физики и химики, металлурги и инженеры
различных специальностей ставили свои знания и свое умение на службу
непрерывно обостряющейся конкурентной борьбе.
______СТАЛЬ -- ТЫСЯЧЕЛИКИЙ МАТЕРИАЛ_____
Майкл Фарадей, пытаясь разгадать тайну дамасской стали, систематически
легировал сталь различными элементами. -- Хобби бухгалтера и первая
вольфрамовая сталь. -- Марганцовистая сталь дает начало сталям нового
класса. -- Быстрорежущая сталь Фредерика Тейлора революционизирует
станкостроение. -- Эдуард May pep осуществляет древнюю мечту человечества,
открыв сталь, которая не ржавеет. -- Что было дальше...
Фарадей отложил рукопись в сторону. То, что он прочел, его очень
заинтересовало; погруженный в свои мысли он не заметил появления шефа,
знаменитого Хемфри Деви. Несколько дней назад они вернулись с континента в
Англию. Это было длительное путешествие по европейским странам, в котором
Фарадей принимал участие в качестве секретаря. В октябре 1813 года Хемфри ее
своей женой и Фарадеем выехал из Лондона. Это были дни, когда решалась
судьба Европы в битве народов близ Лейпцига, где объединенные силы русских,
пруссаков и австрийцев нанесли смертельное поражение армии Наполеона. А
между тем именно Наполеон, император Франции, в 1808 году в Париже вручил
Хемфри Деви учрежденную им премию за научные разработки в области
гальванотехники и, несмотря на его заходящую звезду, рекомендательные письма
еще оказывали помощь путешественникам. Поездка продолжалась полтора года. За
это время Наполеон был низвергнут и сослан на остров Эльба. В апреле 1815
года он снова возвратился в Париж. В это время шла подготовка к последнему
акту социально-политической борьбы, в которую наряду с известными политиками
были вовлечены целые народы европейского континента. 1 марта этого года
образовался новый союз между Австро-Венгрией, Пруссией, Россией и Англией.
Союзные государства обязывались поставить под ружье по 150 тысяч человек для
разгрома армий Наполеона.
Рукопись, которую отложил Фарадей, не имела никакого отношения к
политическим событиям. Речь в ней шла о научных изысканиях француза по имени
Гюитан де Морво, проводившего опыты по выплавке стали, пытась разгадать
тайну индийской стали, которую обычно-называли дамасской. Де Морво был в
этом не одинок.Несколько десятилетий назад швед Свен Ринман впервые
заинтересовался проблемой дамасской стали, и с тех пор число ученых,
стремившихся постигнуть искусство индусских мастеров, непрерывно
увеличивалось. Ринман различал "дикую" и "натуральную" дамасскую сталь. В
Англии публикации об исследованиях индийской "вуц-стали"1 за подписью
Джорджа Пирсона появилась в 1795 году. Энергичные усилия по получению
дамасской стали предпринимались во Франции. Интерес к ней особенно возрос
после того, как в середине XVII века турецкий султан начал карать смертно за
ее вывоз. Покровитель Реомюра, герцог Орлеанский, будучи регентом, посылал,
правда безрезультатно, французских мастеров в Каир для изучения искусства
получения вуц-стали в начале XVIII века, где-то в период между 1715 и 1723
годами.
Гюитану де Морво мысль о необходимости изучения дамасской стали подал
естествоиспытатель и писатель Джордж Луис Леклерк граф Бюффона. Свои
исследования де Морво провел в Париже в 1798--1799 годах. Именно его доклад
читал Фарадей, когда в комнату вошел Хемфри Деви. Став его секретарем и
ассистентом, Фарадей поселился в доме Royal Institution (Королевской
Академии) на Эльбмерлстрит. В то время Деви был директором лаборатории
Академии. Он, как и другие профессора, читал открытые лекции, а ассистент
должен был поддерживать в порядке аппаратуру и на этих лекциях
присутствовать. Деви зашел к Фарадею, чтобы сообщить о предстоящей работе.
Рассеянность хозяина была, необычной, и Деви правильно предположил, что
виной тому лежащая рядом рукопись, а предположив, спросил, о чем в ней идет
речь.
"Мы привезли рукопись из Парижа, -- объяснил Фарадей.-- Автор пишет,
что он сплавил мягкое ковкое железо с алмазом и получил при этом сталь, не
уступающую по качеству индийской вуц-стали".
Деви заметил:
-- Довольно дорогое удовольствие получать сталь таким образом.
протокольную книгу. Подобные историй никогда не были полными, ибо
протоколировалось только то, о чем шла речь на заседании суда. При этом
никого не интересовали ни причины падения человека, ни то, что толкнуло его
на нарушение закона и порядка. Работа Томаса в полицейском суде тяготила
его, поэтому удовлетворения он искал в свободное от работы время.
Молодого человека, как и прежде, увлекали естественные науки. Он часто
посещал научно-популярные лекции в институте Бирбека. Особенно интересовали
его лекции по химии, которые читал профессор Джордж Челонер. Этот лектор,
как мало кто другой, умел увлечь слушателей и очень доступно рассказать о
стоящих перед его наукой проблемах.
Однажды профессор Челонер говорил о бессемеровском процессе. При этом
он сказал: "Тот, кому когда-либо удастся удалить фосфор из стали при
бессемеровском процессе, станет в один ряд с величайшими изобретателями
человечества".
С того дня Томас занялся этой проблемой. Он начал посещать Royal Sckool
of Mines (Королевскую горную академию) и слушал лекции известного далеко за
пределами Англии Джона Перси. Он начал также писать статьи в издаваемый
профессором Челонером журнал "Iron". Его рабочая загрузка в эти годы
подорвала бы здоровье и более физически крепкого человека, чем он. Но
проблема дефосфорации бессемеровской стали, которая, как и прежде,
оставалась центральной в сталеплавильном производстве, не давала ему покоя.
И вот настал день, когда Томас пришел к убеждению, что ключ к решению
задачи у него в руках. Он не воскликнул "Эврика!" и не выпрыгнул из ванны,
как это, якобы, сделал Архимед, чтобы рассказать людям о своем открытии. Не
тот был характер и не те обстоятельства. По мнению Томаса, бессемеровский
конвертор надо футеровать известью, а в расплав добавлять пылеватую известь,
тогда имеющийся в металле фосфор будет связан. Изобретатель привлек к работе
своего двоюродного брата Перси К. Джилькриста. Вместе они провели
необходимые исследования, и все сомнения остались позади. Томас подал заявку
на новый патент. Это было в ноябре 1877 года. Второй патент, имевший
особенно важное значение, был выдан 5 октября 1878 года, спустя несколько
недель после возвращения со Всемирной выставки в Париже. Промышленные опыты,
финансировавшиеся Виндзором Ричардсоном, проводились на заводе в Мидлсбро
вплоть до весны следующего года.
В начале апреля 1879 года Томас и Ричарде представили новый способ на
суд специалистам, которых пригласили на завод. Пока шли последние
приготовления, Томас разъяснял внимательно слушавшим его металлургам
некоторые особенности дефосфорации. Чугун залили в поваленный конвертор, а
после его подъема начали продувку. Пламя вырвалось из горловины конвертора и
устремилось в камин. Заглушая все другие звуки, постепенно нарастали шипение
и свист. Никто даже не пытался разговаривать. Процесс продувки наблюдали
через затемненные стекла. Было видно, как менялся цвет пламени.
Обезуглероживание чугуна закончилось, и Томас подал знак на передувку.
Наконец, шум прекратился. Конвертор повалили, скачали шлак и разлили сталь в
изложницы. Присутствующие были потрясены. Уходя, все крепко пожимали руку
победителю.
Пришли слава, известность. На весеннем собрании Iron and Steel
Institute 8 мая 1879 года Томаса встретили уже иначе, чем год назад. В своем
докладе он смог представить свой способ как вполне отработанный и
проверенный на практике в заводских условиях. Никаких предположений,
домыслов, догадок. Президент поблагодарил докладчика и, обращаясь к
собранию, продолжил:
-- Я думаю, в этом зале не осталось тех, кого не смогли убедить доводы
докладчика. Сегодня открыта новая глава в металлургии стали. Начал этот
раздел Генри Бессемер, закончил Сидни Джилькрист Томас. Прошу поддержать мое
предложение назвать процесс продувки чугуна в конверторе с основной
футеровкой именем его изобретателя -- томасовским.
Шквал аплодисментов, который последовал за словами президента, был
необычным для собраний института, проходивших всегда очень строго. Аудитория
стоя скандировала здравицу в честь Сидни Томаса. Новый процесс получения
стали очень быстро распространился по всему миру, принеся широкую
известность автору. На его долю выпало много почестей. Генри Бессемер личнс
вручил Томасу золотую медаль своего имени. Прожил! Сидней Томас недолго. Он
умер в Париже 1 февраля! 1885 года.
В те же годы, когда Бессемер занимался продувкой! чугуна воздухом,
барон Франц фон Ухациус в Австрии пытался получить литую сталь иным
способом. Он noлагал, что столь высоко ценившуюся литую сталь можно получить
не переплавом, а при первой плавке. С этой; целью он расплавлял чугун вместе
с окисленной,железной рудой в тигле. И действительно, ему, императорскому и
королевскому артиллерийскому офицеру, эксперту по вооружениям, удалось таким
образом выплавить тигельную или, как ее тогда называли, литую сталь.
На Всемирной выставке 1855 года в Париже уполномоченный Ухациуса некто
Карл Ленц демонстрировал и популяризировал "рудную сталь" австрийца. Карл
Ленц знал толк в рекламе. Сталь Ухациуса привлекла значительное внимание.
Наполеон III поручил специальной комиссии проверить способ. Результаты
оказались благоприятными. По данным комиссии, одна тонна стали Ухациуса
стоила всего 400 франков, то есть была значительно дешевле обычной литой
стали, одна тонна которой обходилась в 1000 франков. Новый способ выплавки
стали опробовали в Англии, и опыты, проведенные там, тоже дали положительный
эффект. В результате крупнейшая металлургическая компания мира того времени
Ebbw-Vale-Iron-Company купила патент на этот способ. На металлургическом
заводе в Понлипуле было запланировано организовать производство с 1000
плавильными печами. После Англии и Франции патенты на право производства
стали по новому методу приобрели также одна испанская фирма и шведская
финансовая группа. В Австрии предполагалось построить крупный завод недалеко
от Вены и еще один в промышленном центре империи -- Богемии, в частности в
городе Клад-но. Однако большие ожидания не сбылись. Высококачественную литую
сталь получали лишь в случае чистого чугуна с низким содержанием кремния.
Вместе с тем чугун большинства сортов содержал слишком много фосфора и серы,
поэтому качество литой стали оказывалось неудовлетворительным. Лишь в Швеции
на заводах Хедемора и Викмансхитан производили рудную сталь необходимого
качества. Восторги по поводу нового метода быстро исчезли. Кроме
австрийского барона, были и другие изобретатели, предлагавшие подобные
способы получения стали.
Среди них следует упомянуть русского офицера Обухова, о стали которого
было сказано следующее в одном из сообщений из Петербурга: "Придет время,
когда обуховская сталь найдет за границей больший спрос, чем шведская и
нынешняя русская прутковая сталь* Время не пришло, но опыты при всех
разговорах и неудачах позволили получить очень важные данные .
В сороковых годах XIX века Вернер Сименс, офицер прусской армии,
занимался в своем гарнизоне в Виттенберге гальванотехникой. Довольно быстро
ему удалось осадить медь на железную основу, однако с другими металлами
процесс не шел. Многие недели Сименс прово дил свои опыты, прерывая их
только по требованию казарменной службы, что бывало нередко. Но однажды
произошло событие, после которого у изобретателя появилось неограниченное
время для экспериментов.
Как известно, дуэли для офицеров были строго запрещены и нарушителей
этого запрета строго наказывали. Такие меры, как длительное заключение в
крепость (иногда даже на несколько лет), применяли довольно часто. В одной
из дуэлей Сименс был секундантом, и военный суд в Магдебурге приговорил его
к длительному лишению свободы. Местом заключения Сименса стала магдебургская
цитадель, где сто лет назад отбывал наказание другой прусский офицер, барон
Фридрих фон дер Тренк, которого поместили в сырой холодный карцер, приковав
цепью к стене. Вернеру Сименсу, с молчаливого согласия коменданта крепости
было обе-
спечено более комфортабельное существование. Более того, ему даже
позволили устроить небольшую лабораторию по гальванотехнике.
Занимаясь своими опытами в цитадели, Сименс добился успеха. Это стало
многим известно, и тут же нашелся заинтересованный человек -- один из
магдебургских ювелиров. За сорок луидоров он купил у Сименса его способ
осаждения металла и, кроме того, передал заключенному заказ на золочение
столовых ложек. Однако это деловое сотрудничество было нарушено высочайшим
помилованием, которое в тот момент было явно не кстати. Вернеру Сименсу
пришлось обратиться к своему непосредственному командиру полковнику
Шарнхорсту, внуку знаменитого генерала освободительных войн, с прошением
продлить пребывание в крепости. Но тот не принял прошения и в тот же день
Вернер Сименс покинул крепость.
В 1843 году брат помилованного офицера Вильгельм Сименс поехал в
Англию, чтобы продать изобретенный Вернером способ гальванического
золочения. Очень скоро один из английских предпринимателей приобрел патент
на этот способ за 1500 фунтов. Англию Вильгельм Сименс не покинул.
Впоследствии за заслуги в разных делах королева пожаловала ему дворянский
титул и он стал "сэром Уильямом". Но пока его звали Вильгельм, и был он
чрезвычайно предприимчив. Не чужда была ему и страсть к изобретательству.
Так, он изобрел очень точный водомер для лондонских водонапорных
предприятий. Это принесло ему большие деньги, впрочем, иначе и не могло
быть. Третий брат -- Фридрих Сименс -- тоже осел в Лондоне и стал
сотрудничать с Вильгельмом. Оба обладали исключительным чутьем на выгодные
дела, поэтому, когда однажды к ним явился английский уполномоченный
австрийского барона Франца фон Ухациуса и предложил разработать и соорудить
плавильную печь для выплавки рудной стали по его способу, братья
согласились.
Фридрих Сименс занимался проблемой снижения тепловых потерь в
промышленных печах путем создания регенеративной топки. На это у него был
патент. Вильгельм тоже имел опыт в этом деле -- ему принадлежала идея
создания регенеративной паровой машины, которую он сумел продемонстрировать
изумленной публике на Всемирной выставке в Париже в 1855 году. Идея
заключалась в том, чтобы вторично использовать отработав-
ший пар, регенерируя его. Однако предпосылки, из которых он исходил,
были неверны, успеха он не добился, но идея была признана правильной.
Суть регенеративного обогрева заключается в следующем. Горячие газы
горения, проходя через каналы кирпичной насадки, отдают ей значительную
часть тепла, прежде чем достигнут отходящего тракта и трубы. Когда насадка
нагревается до достаточно высокой температуры, газы горения начинают
отводить через другую насадку, а через первую пропускают генераторный газ и
свежий воздух, которые при этом нагреваются. Тем временем газы горения
нагревают другую насадку, и после нагрева ее до требуемой температуры снова
переключают тракты. Таким образом, тепловая энергия, выделяющаяся при
сжигании угля, используется значительно полнее, а достигаемые температуры
значительно выше, что и позволяет плавить в такой печи сталь.
На подобную печь братьям и был выдан английский патент, датированный 22
января 1861 года. В нем прямо говорилось об использовании такой печи в
металлургии стали. Опыты по внедрению указанного способа выплавки стали было
намечено провести в Шеффилде --в центре английской сталеплавильной
промышленности. Братья Сименс не теряли времени и спустя несколько недель
после выдачи патента прибыли в Шеффилд. На вокзале их встречал мистер Чарльз
Этвуд, владелец и держатель акций заводов черной металлургии. Он отвез
Сименсов в отель Мейбл Ферилейз, который и стал местом их жительства.
Отлучались братья из Шеффилда лишь в самых необходимых случаях. Целые дни
они проводили на заводе, где руководили сооружением опытной печи. Братья
далеко не всегда были согласны друг с другом, совместная работа была
трудной.
Наконец, строительство печи было закончено. Загрузили тигли и начали
разогрев. Клапаны переключения газоходов (перекидка клапанов)
функционировали нормально. Все, казалось, шло хорошо. Но это только
казалось. После завершения опыта выяснилось, что расплавились не только
сталь, но и несколько тиглей, а также футеровка. Вильгельм Сименс в
присутствии Чарльза л Этвуда упрекнул брата в том, что тот не послушал его и
разогревал печь слишком быстро. Фридрих не стерпел замечания брата:
-- Уже второй раз ты обвиняешь .меня в неудаче. Пять лет назад было то
же самое.
-- А разве тогда я был не прав? Не ты ли потерпел фиаско в Берлине у
Луиса Шварцкопфа? Вернер мне писал, что ты так и не смог выдать ни одной
хорошей плавки.
Фридрих побагровел:
-- Ты, вероятно, думаешь, что если опыты оплачены твоими деньгами, то и
ошибки невозможны. Как бы не так! Но с меня хватит. Я немедленно еду в
Лондон и завтра возвращаюсь в Берлин. Это окончательно.
Чарльз Этвуд попытался помирить братьев, но не преуспел в этом. Фридрих
Сименс покинул цех и исчез в наступивших сумерках. Вильгельм пожал плечами.
Ему было неприятно. Нельзя было понять, отчего все-таки возник разрыв: то ли
из-за оскорбленного самолюбия младшего, то ли из-за неудавшегося
предприятия. К этому времени уже возникли серьезные финансовые трудности,
которые можно было устранить лишь при положительном исходе опытов. Весьма
сомнительно, что после постигшей братьев неудачи Чарльз Этвуд согласится
купить лицензию на их регенеративную печь. А если и согласится, то наверняка
значительно уменьшит цену и будет прав. Вильгельму удалось застать брата в
отеле и убедить его не уезжать. Спустя год Этвуд купил лицензию, но Фридрих
Сименс все же вернулся в Германию. В Дрездене он вместе с еще одним своим
братом Гансом Сименсом, рожденным в 1818 году, основал стекольный завод.
Вильгельм Сименс по-прежнему энергично работал над внедрением в
промышленность регенеративной печи. Он встречался и переписывался со многими
металлургами, в том числе и с Генеральным инспектором горнорудных
предприятий Ле Шателье из Парижа. Этот контакт сыграл особую роль.
В южнофранцузском городке Сирей близ Ангулема жили Эмиль и Пьер
Мартены, которым принадлежал небольшой металлургический заводик, Мартенов
считали опытными металлургами. Через Ле Шателье они обратились к Вильгельму
Сименсу с просьбой создать для них высокопроизводительную сталеплавильную
печь. Этот заказ был выполнен, но успех не пришел., Сименс посоветовал
использовать печь для сварки, то есть, для нагрева стальных изделий до
температуры, требуемой для сварки. Но Мартены не последовали его совету.
Пьер не оставлял попыток выплавить сталь на noj сименсовской печи с
регенеративным обогревом. Наиболее большие затруднения вызывала футеровка
пода, так как жидкая сталь проникала в кладку и разрушала ее.
И вот, наконец, 8 апреля 1864 года плавка удалась. Через два дня Эмиль
и Пьер Мартены запатентовал способ во Франции, а через несколько месяцев и в
Англии. По странному стечению обстоятельств Вильгелм Сименс узнал об успехе
спустя год.
Сталь из чугуна и стального скрапа (лома) Мартен| выплавляли в
сименсовской печи на набивном песчанс поду. Эта сталь оказалась превосходным
материале для ружейных стволов. Поставкой французскому правительству
ружейных стволов для нарезных штуцеров Мартены занимались уже давно, и их
продукция была намного лучше прусских капсульных ружей. Спрос на ружейные
стволы возрастал, и это побудило Мартене заняться поиском способа, который
позволял бы получат сталь, не уступающую по качеству тигельной, но боле
дешевую. Результатом поиска стал способ, основанный на плавке чугуна и
стального лома (скрапа) на набивном поду регенеративной печи, так называемый
скраг процесс.
Вильгельма Сименса занимало теперь другое. Он paботал над идеей прямого
получения стали из руды. Лишь много позднее он оценил то громадное значение,
которое имел скрап-процесс. Подобно австрийскому баронз Ухациусу, который
выплавлял свою "рудную сталь" из чугуна и руды в тигле. Вильгельм Сименс
хотел выплавлять сталь на поду регенеративной печи. И он добился успеха.
Предложенный им способ получил название рудного процесса, который и по сей
день является одним из важных вариантов сименс-мартеновского способа
выплавки стали.
В начале ноября 1866 года Вильгельм Сименс и Mapтены заключили договор.
При возникновении спорных мо ментов каждый из партнеров сохранял право на
преимущество. Сименс-мартеновский процесс успешно конкурировал с
конверторным. Его преимущество состояло в возможности получать
высококачественную сталь, используя стальной лом, количество которого
непрерывке накапливалось. Это преимущество привело к тому, чтс вскоре
повсеместно были сооружены сименс-мартеновские сталеплавильные цехи. Почти
половину всего мирового производства стали давали сименс-мартеновские печи.
В 1867 году в Париже вновь состоялась Всемирная выставка. Несмотря на
то что королевская власть доживала свои последние дни, город предстал перед
миром
еще более величественным, чем прежде. Свою притягательную силу Париж
распространял на всех, кто был богат, в чести и знаменит или мнил себя
таковым. Все новое, что возникало в мире, прогресс фактический и мнимый в
любой отрасли деятельности был представлен на Выставке. Парад-алле
искусства, науки и техники! Тяжелая индустрия впечатляла своими новыми и
новейшими достижениями. Постоянный экспонат Всемирных выставок --
крупповской стальной слиток -- был еще больших размеров, чем слиток,
представленный на выставке 1862 года в Лондоне. Ожесточенная конкуренция,
борьба фабрикантов оружия Армстронга и Круп-па придавала этому разделу
выставки особую окраску. Альфред Крупп старался заинтересовать Наполеона
III. Император французов, хотя и удивлялся крупповской пушке и сделал
пушечного короля из Эссена кавалером ордена Почетного легиона, но на деловое
сотрудничество не пошел. Ну что ж, решил Крупп, если не французы, то,
значит, пруссаки. Эти, правда, поскупее, но пушки им тоже нужны. Альфред
Крупп подарил выставленную в Париже гигантскую пушку прусскому королю, и
сделка была совершена. Наряду с прибылью это принес Круппу также славу
патриотически настроенного пред- принимателя. О своем отрицательном
отношении к предложению Крупна Наполеон III горько пожалел три года спустя.
В войне 1870--1871 годов победу над француз скими бронзовыми пушками
одержали крупповские стальные орудия и снаряды. В битве при Седане исход
решила артиллерия. Наполеон III попал в плен, проиграл войну и потерял
корону. Вспоминал ли он предложение Круппа?
На Всемирной парижской выставке Мартены были награждены золотой медалью
за их отличную сталь Сименс мартеновская сталь превратилась в понятие и
таковой осталась до сегодняшнего дня. Для Пьера Мартена жизнь приберегла
своеобразный эпилог. Он пережил свою славу и, хотя везде говорили о
сименс-мартеновской стали, никто не вспоминал изобретателей. Считали, что
Мартенов давно нет в живых. В отношени Эмиля это было правдой, но его сын
Пьер прожил четыре десятилетия после зенита своей славы, причел жил в нужде
и нищете, в тяжелейших условиях в одном из пригородов Парижа. В 1910 году
"нашли" этого человека -- человека, которому черная металлургия всего мира
обязана всем.
Те, кому его изобретение принесло громадные прибыли, краснея полезли в
карманы. Умер Пьер Мартен в 1915 году в возрасте 91 года. Незадолго до его
смерти Iron and Steel Institute присудил ему бессемеровскую золотую медаль.
Технический прогресс на рубеже XVIII и XIX столетий развивался без
заметного влияния науки, хотя начало новых взаимоотношений между наукой,
техникой и производством наметились уже давно. Лишь во второй половине XIX
века произошло качественное изменение во взаимодействии трех названных основ
технического прогресса. Быстрое развитие машиностроения, возрастающие
требования к военной технике, появившиеся новые отрасли, промышленности
потребовали увеличения производства чугуна и стали. Возросли и требования к
качеству материалов на железной основе, возникла потребность в сталях с
особыми свойствами, например в коррозионностойких, износостойких,
теплостойких, хладостойких и др. Возросшие требования черная металлургия
могла удовлетворить лишь при направленном использовании достижений науки.
Если в 1825 году люди еще с удивлением относились к тому, что некоторые
владельцы металлургических заводов брали на работу химиков с высшим
образованием, то в начале XX века уже на осталось ни одной более или менее
крупной металлургической фирмы, где бы не было научных и опытно-промышленных
лабораторий и баз, в которых ученые физики и химики, металлурги и инженеры
различных специальностей ставили свои знания и свое умение на службу
непрерывно обостряющейся конкурентной борьбе.
______СТАЛЬ -- ТЫСЯЧЕЛИКИЙ МАТЕРИАЛ_____
Майкл Фарадей, пытаясь разгадать тайну дамасской стали, систематически
легировал сталь различными элементами. -- Хобби бухгалтера и первая
вольфрамовая сталь. -- Марганцовистая сталь дает начало сталям нового
класса. -- Быстрорежущая сталь Фредерика Тейлора революционизирует
станкостроение. -- Эдуард May pep осуществляет древнюю мечту человечества,
открыв сталь, которая не ржавеет. -- Что было дальше...
Фарадей отложил рукопись в сторону. То, что он прочел, его очень
заинтересовало; погруженный в свои мысли он не заметил появления шефа,
знаменитого Хемфри Деви. Несколько дней назад они вернулись с континента в
Англию. Это было длительное путешествие по европейским странам, в котором
Фарадей принимал участие в качестве секретаря. В октябре 1813 года Хемфри ее
своей женой и Фарадеем выехал из Лондона. Это были дни, когда решалась
судьба Европы в битве народов близ Лейпцига, где объединенные силы русских,
пруссаков и австрийцев нанесли смертельное поражение армии Наполеона. А
между тем именно Наполеон, император Франции, в 1808 году в Париже вручил
Хемфри Деви учрежденную им премию за научные разработки в области
гальванотехники и, несмотря на его заходящую звезду, рекомендательные письма
еще оказывали помощь путешественникам. Поездка продолжалась полтора года. За
это время Наполеон был низвергнут и сослан на остров Эльба. В апреле 1815
года он снова возвратился в Париж. В это время шла подготовка к последнему
акту социально-политической борьбы, в которую наряду с известными политиками
были вовлечены целые народы европейского континента. 1 марта этого года
образовался новый союз между Австро-Венгрией, Пруссией, Россией и Англией.
Союзные государства обязывались поставить под ружье по 150 тысяч человек для
разгрома армий Наполеона.
Рукопись, которую отложил Фарадей, не имела никакого отношения к
политическим событиям. Речь в ней шла о научных изысканиях француза по имени
Гюитан де Морво, проводившего опыты по выплавке стали, пытась разгадать
тайну индийской стали, которую обычно-называли дамасской. Де Морво был в
этом не одинок.Несколько десятилетий назад швед Свен Ринман впервые
заинтересовался проблемой дамасской стали, и с тех пор число ученых,
стремившихся постигнуть искусство индусских мастеров, непрерывно
увеличивалось. Ринман различал "дикую" и "натуральную" дамасскую сталь. В
Англии публикации об исследованиях индийской "вуц-стали"1 за подписью
Джорджа Пирсона появилась в 1795 году. Энергичные усилия по получению
дамасской стали предпринимались во Франции. Интерес к ней особенно возрос
после того, как в середине XVII века турецкий султан начал карать смертно за
ее вывоз. Покровитель Реомюра, герцог Орлеанский, будучи регентом, посылал,
правда безрезультатно, французских мастеров в Каир для изучения искусства
получения вуц-стали в начале XVIII века, где-то в период между 1715 и 1723
годами.
Гюитану де Морво мысль о необходимости изучения дамасской стали подал
естествоиспытатель и писатель Джордж Луис Леклерк граф Бюффона. Свои
исследования де Морво провел в Париже в 1798--1799 годах. Именно его доклад
читал Фарадей, когда в комнату вошел Хемфри Деви. Став его секретарем и
ассистентом, Фарадей поселился в доме Royal Institution (Королевской
Академии) на Эльбмерлстрит. В то время Деви был директором лаборатории
Академии. Он, как и другие профессора, читал открытые лекции, а ассистент
должен был поддерживать в порядке аппаратуру и на этих лекциях
присутствовать. Деви зашел к Фарадею, чтобы сообщить о предстоящей работе.
Рассеянность хозяина была, необычной, и Деви правильно предположил, что
виной тому лежащая рядом рукопись, а предположив, спросил, о чем в ней идет
речь.
"Мы привезли рукопись из Парижа, -- объяснил Фарадей.-- Автор пишет,
что он сплавил мягкое ковкое железо с алмазом и получил при этом сталь, не
уступающую по качеству индийской вуц-стали".
Деви заметил:
-- Довольно дорогое удовольствие получать сталь таким образом.