Тандем - 2, шлакоблочные станки, бетоносмесители


Производство оборудования и технологии
Рубрики

Применение водяных мельниц в черной металлургии

ПОЛУЧЕННЫЙ при сыродутном процес»* ком мягкого сварного железа содержал пустоты, заполнении» шлаком. Шлак удалялся многократными ударами молота. Долго* время это делали вручную кузнецы-молотобойцы.

До VIII в. на территории России выплавка железа произіш дилась в ямных горнах с естественным дутьем. С VIII-X вв. стали применяться сыродутные горны с искусственным дутьсМ воздуха[220].

Процесс восстановления железа из руды в сыродутном гори» продолжался примерно 2,5 часа, и все это время также вручную мехами нагнетался воздух[221] [222]. Работа была чрезвычайно тяжелой, недаром на Руси существовала поговорка: "Лучше со сварливой женой жити, нежели железо варити".

Естественно, что появившиеся в Европе водяные колеся очень рано стали применять для выработки энергии, потребной для производства металлов. По данным К. Чиполла, наиболее раннее использование водяных колес при производстве железа R Европе (в Штирии) относится к 1135 г.[223] По-видимому, речь здс(т идет о кузнечных молотах.

Самое раннее упоминание об использовании водяной мель ницы для подачи воздуха при производстве металла, как пиши

К Жемпель, встречается в документе, датированном 1323 годом4. Інкам образом, водяные колеса подавали сырой воздух еще в і мродутные горны.

Первые доменные печи с мощными воздуходувками, приво — ІІІМММИ в движение водяными колесами, появились в XV в. Это ІШІІШЛЯЛО достичь нужной температуры в домнах, имевших го­ри що больший объем, чем прежние горны.

А в XVI в. в кузницах и литейных мастерских Западной Ев — рпнм употреблялись и вертикальные молоты, и меха, приводи­мые в движение водяными колесами5

В России также довольно рано стали применять водяные мгнмшцы при производстве железа. Так, в одой из вотчин Соло­вецкого монастыря железоделательный завод с водяным двигате — и м на ручье возник не позже 1566 г.6 И в других местах в Мос — mmcKoe государстве в XVI в. применялась механическая водяная і ни» для лучшей проковки кричного железа-сырца. Такой "само — мш", т. е. молот с приводом от водяного колеса, применялся, на­пример, на железоделательных заводах Строгановых в 1583 г.7 Пнин из заводов находился вблизи Соли Вычегодской, энергия вины у Строганова применялась лишь при ковке железа, а не для пилами воздуха при плавке руды8.

Такого доменного производства, как в Европе, в XVI в. в Рыт и и не было. В 1569 г. англичане получили от Ивана Ерозного р>і ірешение поставить на Вычегде доменный завод, однако отно­шения с Англией вскоре ухудшились (Королева Елизавета откло — шніа предложение заключить военный союз против польского [224] I

короля Сигизмунда), и в 1570 г. царь отменил свое разрешение "аглицким немцам"[225] [226] [227].

Начало строительства в России первого "мельнишного" до менного завода относится к 1632 г., разрешение на его создание получил выходец из Голландии А. Виниус. Завод строился на реке Тулице, недалеко от г. Тулы. Первую продукцию он дал в 1636 г, но первая домна была пущена в "надлежащий ход" не ранее 1641) г. К 1647 г. на реке Тулице было воздвигнуто три плотины — верхняя, средняя и нижняя, с мельничными водяными колесами у каждой, приводившими в движение меха, молоты, а также с вер лильные станки и зубленые укладные "круги" для внутренней II внешней отделок литых пушек. У всех трех плотин было 5 водя

ных колес, их общая мощность составляла не менее 50 лошади 10

ных сил.

К 1674 г. в России железоделательные заводы были распо ложены в районах Тулы, Каширы, Алексина и Звенигорода. Ilrt десяти заводах использовалось 56 водяных колес. Чтобы привел тй их в действие, приходилось ставить плотины на мелких несу доходных речках средней полосы России. Энергия, получаема* водными колесами от одной плотины, была слишком мала, но этому цеха завода — доменный, молотовый — приходилось ставши у разных плотин. Проблемой было и то, что плотины то и дело срывдло вешними водами, их приходилось перестраивать11.

Документы того времени свидетельствовали: "в вешнее и * осеннее время за большою, а в летнее и в зимнее время за малою водою бывают на заводах прогульные многие дни"[228]. Водяная энергия не обеспечивала непрерывности и равномерности прош водственного процесса. И вешнее половодье, и летнее маловодм*

приводили к неизбежным перебоям в производстве. Из-за не — ч ватки водной энергии одно русское предприятие XVII в. — желе — шцелательный завод Марселиса — было разбросано аж у семи инотин, на протяжении десятков верст друг от друга. Как писал і Г. Струмилии: "Энергетика лимитировала и размер доменных m-чей, и вес "вододействуемых" молотов"13.

Энерговооруженность в нашей металлургии производства VII в. была довольно высокой, ее обеспечивали водяные мель­ницы-

Рек и речушек в Тульской, Калужской и Московской губер­ниях было достаточно; не хватало леса. Петр I создал новую ме — шллургическую базу — на Урале, где были и леса, и реки, и руды. Н своих указах Петр I определил требования, необходимые для выбора места размещения металлургического завода. Первое тре — гтнание — наличие речки, именно речки, а не большой реки — •иобы плотина могла выдержать напор вешней воды. Кроме того, нужно было, чтобы поблизости находились "многие пустые ле — | .і", руда, судоходная река[229] [230]"1. Все это имелось на Урале.

Первая домна на Урале пущена в дутье 15 октября 1701 г. на Каменском доменном заводе; 15 декабря 1701 г. был пущен и шорой уральский завод — Невьянский. И Каменский, и Невьян — імій заводы имели также крупные вододействующие сверлиль — …. станки15.

Процесс производства металлических изделий в XVII в. был п-рриториально разделен: в одном месте отливался чугун, в дру — ІПМ — на молотовом заводе — он перековывался в железо, в треть­ем — производилось конечное изделие. Единственная причина нікого разделения — отсутствие необходимой энергии в одном

месте. Все предприятия работали на водяных колесах, причем речка не могла быть слишком большой. На более крупных речки* ставились доменные завода, требовавшие больше всего энергии, меньше энергии нужно было для молотовых заводов. Выпуск конечной продукции также основывался на применении водяного колеса. Так, на Тульском оружейном заводе с 1712 г. строились "вододействующие машины", на которых можно ружья "сверлип и обтирать, а палаши и ножи точить водою"[231].

Энергетический фактор во всех отношениях был решающим для металлургии XVIII в. Плотина вместе с гидротехническими сооружениями в XVIII в. в России стоила в среднем вдвое боль­ше, чем обслуживаемое ею металлургическое предприятие[232]. Объемы производства определялись энергетическими возможно­стями водяных колес; производство металла на Урале по отдель ным годам колебалось в зависимости от количества воды в реках, на которых стояли заводы, и от которых зависела вся заводская энергетика[233].

Наибольшее количество водяных колес на русских заводах XVIII в. требовалось для привода воздуходувных мехов. Второе место, как объекты привода, занимали молоты. На одном только Екатеринбургском заводе в 30-е годы XVIII в. работало 50 водя­ных колес, которые приводили в действие 22 молота и 107 возду ходувных мехов[234].

Уральское железо в XVIII в. было весьма дешевым: в 1726 г, пуд железа на заводах обходился в 10,25 коп., а с провозом в Пе­тербург — в 22,25 коп., при продажной цене в Петербурге в 65

•.ни. за пуд. Для сравнения: пуд ржаной муки на Урале стоил в то

20

и|11‘мя 6-7 коп.

Как уже отмечалось, развитие русской металлургической промышленности в XVIII в. шло весьма успешно, с 1725 по 1800 и выпуск чугуна в России увеличился с 815 тыс. пуд. до 9788 ii. li — пуд., т е. в 12 раз21.

В самом конце XVIII в. по выплавке чугуна первое место в мире по-прежнему занимала Россия, на втором месте была Анг — HDI, которая с ней почти сравнялась, на третьем — Франция, чет­вергом — Швеция, пятом — Австрия, шестом — США. Выплавка чугуна в США тогда была в 4 раза меньше, чем в России22.

На протяжении всего XVIII в. выпуск металла в России осуществлялся на основе одной и той же технологической схемы, шнованной на применении водяных колес и древесного угля. Іикое же положение существовало и во всем остальном мире, іінііь в Англии к концу века начались некоторые сдвиги — пере­мін к каменному углю и паровым машинам. Академик Е. В. Тарле mu ал: "Если нам говорят, что в течение XVIII в. русская фабрика in* сделала технических успехов, можно указать, что и во Фран — IIIIII до самого XIX столетия технические успехи были до послед­ней степени убогими"23. Причем, таким же, как во Франции, по — шжение было и в США, и в Германии, и в Швеции.

В первые десятилетия XIX в. технология производства чер­ных металлов в России в принципе не менялась (в отличие от Англии, а затем и некоторых других стран). Некоторые техниче — іміс новшества были основаны на прежней энергетической базе.

Струмилин С. Г. Очерки экономической истории России. М, 1960 С.338 11 Струмилин С. Г. История черной металлургии в СССР. Том 1. М, 1954.

• 1**7.201.

» Струмилин С. Г. История черной металлургии в СССР. Том 1.

Ч 1954 С. 205.

" Тарле Е В. Была ли екатерининская Россия экономически отсталою стра­ны"’’ //Сочинения в 12 томах. Том IV. М, 1958. С.460.

Так, в начале XIX в. в России применялась ковка железа 20* пудовыми молотами при помощи водяной силы[235].

В 1801 г. в России было выплавлено 10,2 млн. пудов чугунп, затем началось непрерывное длительное падение производства — до низшего уровня в 7,5 млн. пудов в 1814 г. Впервые уровень 1801 г. был превышен лишь в 1827 г.: в других странах в это вре­мя выплавка чугуна быстро росла, в результате доля России и мировом производстве упала до 10% в середине 1830-х годов (С 33% мировой выплавки в 1790 г.) и 4% в 1860 г.[236] За первые 60 лет XIX в. России не удалось даже удвоить выпуск чугуна[237].

Тяжелый удар по всему строю уральских железоделатель­ных заводов нанесла крестьянская реформа 1861 г. Освобожден­ные ею рабочие целыми массами уходили с заводов. Заработная плата поднялась в несколько раз, тем не менее, выплавка чугунп упала — и на Урале, и по всей России в целом.

Подпись: Выплавка чугуна (в млн. пуд.)2 Годы Урал Россия в целом 1860 145147 19581 1861 14226 18881 1862 10467 14535 1863 11921 16255 1864 12533 17448

Водяные колеса применяли на уральских металлургических заводах вплоть до XX в. В 1886 г. на предприятиях черной метал­лургии России использовались 1088 водяных колеса общей мощ­ностью 25698 лошадиных сил и 215 гидравлических турбин мощностью 10884 лошадиных силы. В 1900 г. применялось 596 водяных колес общей мощностью 13795 лошадиных сил и 472

ниравлических турбины мощностью 26273 лошадиных силы. За и /кс годы совокупная мощность применяемых на металлургиче — МІХ заводах паровых машин возросла с 40693 лошадиных сил до 11/454 лошадиных сил[238]

Таким образом, история показывает и длительное сосущест — нниаиие различных технологических укладов, и то, что экономи — нч кая эффективность более раннего уклада — в нашем случае "і копанного на применении водяного колеса (затем турбины) и 1|>П|1 может быть длительное время не ниже, чем у более поздне — 1/1 Цолее того, не все преимущества применения водяной турби­ны раскрылись в XIX в. В XX в. интерес ко всем экологически пн ним возобновляемым источникам энергии резко возрос, а иыроэнергия стала преобразовываться в электрическую. ♦

Оставить комментарий