МЕМОРАНДУМ АНАТОЛИЯ ДЕМИДОВА О УЛУЧШЕНИИ КАЧЕСТВА ЖЕЛЕЗА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ

Меморандум, составленный Анатолием Николаевичем Демидовым касательно улучшения качества железа марки ССНД предназначенного для производства стали

Дата документа: 14 августа 1841 г.

Архивный шифр: РГАДА. Ф. 1267. Оп. 8. Д. 896. Л. 3-8 (ФКУ «Российский государственный архив древних актов»)

Меморандум касательно улучшения качества железа марки ССНД предназначенного для
производства стали

Из доклада № 122 Управления Санкт-Петербурга и письма господина де Вейе от 5 июня я узнал о возобновлении жалоб в Англии на качество нашего железа и я понял, насколько важно срочно заняться решением этого важного вопроса и передать двум Управлениям результат уже осуществленных исследований, также, как и меры, которые необходимо принять для того, чтобы устранить ухудшение текущей ситуации, угрожающим главным источникам наших доходов.

С того времени, как этот вопрос возник, наш Частный совет в Париже ни на мгновение продолжал всемерно работать над этим вопросом в пределах своей компетенции. Он уже пришел к важным результатам, которые я считаю необходимым незамедлительно передать Управлениям, также была избрана стратегия для того, чтобы найти подходящие источники для освещения этого основополагающего вопроса. Частный совет одновременно следовал тремя разными путями, чтобы достичь этой цели:

1. Был осуществлен цикл химических опытов в отношении минералов железа и сырья, привезенного господином Швецовым в 1839 году, в качестве образцов.

2. Были диалоги с работниками, занятыми умственным трудом, которые согласились использовать марку ССНД, либо в рамках их текущего производства, либо в качестве эксперимента. Результатом этих контактов явилось не только открытие новых путей торговли с Францией, но также получение тех, кто заинтересован в технических сведениях, которые до сих пор не были получены от партнеров из Англии.

3. Наконец, один из членов Частного совета воспользовался новым постом, который был ему предоставлен в Школе горного дела в Париж, чтобы вступить в диалог, либо посредством переписки, либо деловых путешествий, с заводчиками, которые производят или используют свойства железа, аналогичного ССНД, чтобы получить их мнение о фактах, связанных с ухудшением положения нашей марки, и способами придать ей первосортный уровень. Сведения подобного рода очень важны, потому что они свободны от любых теоретических спекуляций и позволяют получить лучшие результаты, чем те же эксперименты в мастерских в аналогичных случаях на железоделательных заводах Нижнего Тагила.

Уже переданные документы, и те, что еще собирает Частный совет, должны представлять собой работу, позволяющую решить рассматриваемый вопрос по существу; но я решил для себя, с учетом срочности, системно изложить все факты и наилучшим образом достигнутые результаты, к которым я уже пришел, и затем снова вернуться к этому вопросу более подробно, когда все соответствующие детали будут собраны вместе. Соответственно, вот самые важные для принятия решения результаты, уже полученные Частным советом в рамках трех направлений исследований, о которых я указал ранее.

Химические опыты

Самых легких частиц серы и фосфора, содержащиеся в минералах железа, достаточно, чтобы самым надежным образом оценить качество железа, предназначенного для производства стали. Соответственно, необходимо прежде всего обнаружить присутствие этих вредных веществ в минералах железа из Нижнего Тагила. Работая для этих целей с образцами, привезенными Швецовым в 1839 году, нельзя было найти и малейшего следа серы в минералах, двумя образцами которых я обладаю.

В соответствии с этим докладом представляется, что они имеют все качества, которые желают видеть в минералах. В третьем образце также не было найдено серы, но в нем было найдено достаточно большое количество сульфида кальция, если даже нагретые минералы содержат их во внушительном количестве. Наоборот, во всех минералах были видны следы фосфора, но все они были абсолютно неотделимы с учетом ограниченного количества минералов, с которыми можно было работать.

Из этих экспериментов можно прийти к выводу, что минералы не содержат и 1/10 часть фосфора. Однако нельзя утверждать, что это количество минералов, каким бы ограниченным бы оно ни было, не могло оказывать неблагоприятного эффекта на качество сплавов, с учетом того, что также были обнаружены неотделимые следы этого вредного вещества, но, сравнивая эти результаты с тем, что было констатировано в отношении железа, имеющего репутацию высококачественного, можно склониться к выводу, что это влияние не может быть слишком существенным.

Было установлено, что следы фосфора гораздо более выражены в одном из образцов из Лебяжья, чем в 4 образцах из Высокогорска, которые были исследованы на предмет того, что если содержание фосфора в определенной пропорции способно оказать негативное влияние, каким бы слабым оно впрочем ни было бы, оно должно стать более ощутимым в сплавах, полученных из минералов в Лебяжье, если в массе этих минералов состав, аналогичный одному из двух образцов, которые были проанализированы.

Не приводя здесь различные результаты, которые показали указанные химические опыты, нельзя прийти к более или менее надежным следствиям того, что из этих опытов могло получиться.

а) Все минералы из Лебяжье и Высокогорска далеки от того, чтобы представлять собой абсолютно идентичные составы, как в отношении вредных веществ, которых они содержат только незначимые следы, как и в породе, которой от 15 до 20 % в минералах. Таким образом, уже вошло в систему, что для производства железа марки ССНД с точностью применяются средства, использованные до 1833 года, и будет полезно исследовать, в чем отличия породы, извлекаемой из рудников Высокогорска, и специально получить образцы, которые были изъяты при разработках в то время.

б) Если окажется, что фосфор, несмотря на минимальную его пропорцию, оказывает негативное влияние на качество железа, очевидно, что минералы из Лебяжье должны быть хуже, чем из Высокогорска. Как следствие, мы ничем не рискуем, используя исключительно эти последние минералы при производстве выбранных сплавов.

в) Будет полезным, если бы удалось определить посредством химических опытов качество всех партий минералов из рудников Высогокорска, поскольку таким образом можно получить коллекцию минералов, чтобы в систематизированном виде, после углубленного изучения разных жил, и с тщательным этикетированием, можно было знать позднее, какой партии из рудника соответствуют свойства, установленные посредством химических опытов. Нужно будет также, чтобы каждый образец был получен в смеси и в порошке разных видов в большом количестве, чтобы опыты были осуществлены комплексно, а не случайно.

Никакое специальное указание не было приложено к отдельным и слишком небольшим образцам, которыми располагали в рамках уже сделанных экспериментов, и даже есть основания опасаться, не были ли перепутаны этикетки, прикрепленные к образцам, так как один из образцов, озаглавленный «Карбонат железа из Лебяжье», совсем не был карбонатом железа, и принадлежал к диаметрально противоположному образцу минералов: это был оксид железа, как и минерал из Высокогорска, к которому было примешано немного пероксида железа и порошкообразных, содержащих железо веществ серо-зеленоватого цвета, который убирает металлический блеск, свойственный для оксида железа. Нет ничего легче, чем определить, является ли действительно минерал из Лебяжье карбонатом железа: достаточно влить каплю достаточно сильной кислоты на образец, если не произошло излияния и бурления, то вещество — не карбонат железа.

Польза надлежащим образом составленной коллекции также распространяется на анализ сплавов железа, окалин, шлаков и всех других видов веществ, полученных в ходе производства сплавов железа.

Можно надеяться, что составление таких коллекций будет тем более полезным. что через примерно год можно будет передавать ее часть для работы российским ученикам в Париж, чтобы довести до доброго конца огромное количество длительных разработок, которые нужны для химических исследований.

Независимо от их непосредственной пользы, эти исследования будут иметь большое преимущество в том, что для молодых людей станут абсолютно понятными и легко усваиваемыми реакции, которые они смогут в дальнейшем воспроизвести на более высоком уровне в тех же местах, ведя их одновременно с каждодневными наблюдениями, осуществляемыми в самих мастерских.

2. Сведения, которые предоставлены производителями цементирующей стали и особенно двумя способными производителями, которые использовали или используют марку ССНД. Эти сведения по нескольким пунктам отличаются от данных, собранных господином Швецовым у производителей стали Шифеля, и это совсем не удивительно, с учетом того, что эти различия могут быть вызваны, прежде всего, особенности каждого из эти мест и особенно озабоченностью не допустить предрассудков, которые окружают почти всех заводчиков и которые мешают прямо увидеть факты такими, какими они есть на самом деле, и сделать из них справедливые выводы. Частный совет особенно озаботился особо тщательным образцовым изучить причины ошибок, допуская для того, чтобы прийти к выводам, только факты, по которым было достигнуто единство мнений:

а) Французские производители в основном не жалуются на то, что железо марки ССНД содержит солому: они сообщают, что действительно, этот недостаток имеется, и при производстве, в частности, ригелей, много предметов нужно направлять на переработку из-за соломы, которая не проявляется до того момента, когда предмет полируется, но это не основной упрек.

б) Самый главный недостаток железа ССНД в его очень разнородном качестве, не только в разных брусьях, но еще и в разных частях одного бруса, так, что, несмотря на многоэтапную ковку, не могут добиться гомогенности полученной из него стали, необходимой для текущего производства.

в) Из этого следует, что разные партии одной технологии производства поставляют очень разную по качеству продукцию, несмотря на то, что есть много предметов, абсолютно лишенных соломы, имеющих все, что необходимо для признания их совершенства. Таким образом, все ригели без соломы и явных недостатков, произведенные из одной партии железа, все имеют одинаковы качества: некоторые могут стать очень твердыми и непробиваемыми (сопротивляемость внешним повреждениям), что и требуется от хорошего ригеля, в то время как остальные обладают этим в гораздо меньшей степени.

г) Из этой неоднородности материалов также следует, что железо марки ССНД нельзя применять для производства гомогенных предметов больших параметров, также, и для таких, например, как рессоры машин, пилы и косы, которые во Франции основные товары из стали. По этой причине наше железо используется только для производства ригелей, что относит продажи исключительно к дебету.

д) Представляется, что эта гетерогенность, которая могла возрасти в последнее время, что отталкивает потребителей, привыкших к менее выраженным недостаткам, всегда характерна для наших заводов, так как один способный производитель, с которым господин Дрют имел частный совет, недавно подтвердил, что этот недостаток уже долго поражает его в железе марке ССНД.

е) Единое мнение всех производителей стали, у которых консультировался частный совет состоит в том в том, что железо, произведенное из лучших листовых сортов, предпринимали самые тщательные усилия получит может быть большую гомогенность и самые ценные качества, как легкость ковки железа, но у него нет никаких из ценных качеств, которые делают железо с Севера таким превосходным для других при производстве стали. Они полагают, что таким образом произведенные брусья будут иметь в трещинах много волокон и зерно не будет единым, трещины однообразными, чистым, блестящим, не волокнистым, что характеризует любое железо хорошего качества, подходящего для изготовления стали. Если производство листового железа и обработка разрезов не является чем-то особенным для Нижнего Тагила, нужно опасаться, что испытание того, что нужно делать на значительно более высоком уровне, может привести к новым затруднениям при продаже продукции.

ж) Однако можно прийти к выводу, что некоторые партии брусьев ССНД отличаются превосходным качеством, отличная природа минералов и чтобы получить из них такие же хорошие результаты, как и из железа шведской марки L , достаточно найти метод, наилучшим образом подходящий для его подготовки.

3. Сведения, представленные различными разработчиками минералов железа, производящими сплавы и железо, более или менее аналогичное нижнетагильскому.
Сведения, которые можно получить из этих разработок, крайне ценны, но наблюдения очень трудны, потому что нужно принимать во внимание все различия между нашими заводами и всеми теми, что посетил с указанными целями один из членов частного совета. И именно посредством этого третьего пути я надеюсь получить больше всего сведений, чтобы представить их двум Управлениям, когда указанный член частного совета сможет посетить, как он предложил, с сегодняшнего времени за 2 или 3 года основные железоделательные заводы Германии и Швеции. Вот, с ожиданием лучшего, основные результаты, к которым наиболее единообразно пришли все исследования.

а) Метод очистки, применяемый в Нижнем Тагиле, в настоящее время не подходит для производства лучшего железа. Под увеличительным стеклом тех сведений, которые были представлены господином Швецовым во время его поездок по Парижу, те крицы *свежая глыба вываренного из чугуна железа, идущая под огромный водяной (кричный) молот, для отжимки, проковки и обработки в полосовое и другое железо+, что раньше весили после очистки 320 кило, еще весят 160 кило, еще слишком объемны для того, чтобы рабочий мог сделать такой кусок гомогенным во всех частях.

б) На всех французских металлургических заводах, на которых очень внимательно следят за качеством железа, самые большие крицы, что производят, весят 75 кило, если я хорошо осведомлен, то металлургические заводе в Данморе (Швеция), которые поставляют железо марки L, производят небольшие крицы, которые весят от 30 до 40 кило.

в) Очистка больших масс сырья является единственной операцией, когда железо может стать гомогенным, если только его будут вести очень медленно через крупный скрап *металл. вторичный металл, металлический лом и металлические отходы производства, предназначенные для переплавки с целью получения годного металла+, и если изменения, введенные в работу Нижнего Тагила 8 лет назад позволили ускорить работу и даже уменьшить толщину криц, эти изменения привели к увеличению гетерогенности выкованного железа.

г) Пункт, на который единодушно указывают все опрошенные собственники металлургических заводов, состоит в том, что для получения хорошего сырья (для стали) нужно обязательно использовать малогабаритные доменные печи, которые стараются поддерживать на самой низкой из возможных температур для возможности ее постоянного хода. Это условие представляется наиболее важным и в малочисленных территориях, где применяют достаточно габаритные доменные печи, чтобы производить этот тип сырья, очень заботятся, чтобы с помощью силы ветра можно было оказывать слабое давление, чтобы не слишком увеличивать интенсивность работы и не перегружать тигель.

Во всех местах, в которых хотели сверх меры увеличить высоту и температуру печей, ухудшали качество сырья. Это без сомнения по этой же причине потерпели неудачу везде, где хотели использовать горячий воздух для производства сырья для стали.

Управление Санкт-Петербурга сможет, как представляется, легко получить сведения о параметрах и режиме работы высоких доменных печей, применяемых вблизи рудника в Данморе для производства сырья марки L. Будет очень любопытно установить, что происходит в этой местности, и это тем более легко, что нужно только констатировать два факта, которые не требуют никаких технических инструкций со стороны собеседников, а именно: 1. Какова высота этих печей и их ежедневная выработка сырья. 2.Применяют ли там горячий воздух.

Нижеприведенные числовые данные позволят получить представление о различиях, которые существуют между самыми печами для плавки стали Германии и недавно построенными печами в Нижнем Тагиле.

Я как никто знаю, насколько нужно быть сдержанным, когда речь идет о применении к определенной местности факты, констатированные для другой местности. Также, как и частный совет, я расположен полагать, что большая высота, сильное давление ветра, кинетическая энергия и большая ежедневная производительность в высоких печах Нижнего Тагила уже несколько лет могли бы существенным образом ухудшить качество сырья.

Это предположение обретет новую степень вероятности, если констатировать, что этого времени начали заменять большие высокие печи на маленькие. Негативное влияние больших высоких печей, в которых применяется очень высокое давление, является настолько часто констатируем фактом на нескольких разработках, что я считаю его заслуживающим внимания и я считаю ненужным указывать все теоретические обоснования, которые подвигли господина Леплея присоединиться к их мнению.

Более чем понятно, что эти факты применимы только к производству сырья для стали и все становится совсем по-другому, когда сырье должно послужить для производства обычного железа. Большие печи позволяют осуществлять настолько существенную экономию топлива, особенно когда они работают с помощью ветра и высокого давления, что не колеблются в их применении в печах высокого качества, когда речь идет о производстве мягкого железа.

Выводы

Хотя некоторые факты, указанные в этой работе, должны быть еще перепроверены новыми сведениями, и, хотя частный совет сожалеет, что срочность заставляет обнародовать эти идеи до того, как они пройдут зрелые размышления, я считаю, что можно таким образом обобщить мои текущие взгляды на улучшение качества ССНД.

1.Важно как можно скорее полностью разделить производство сырья железа и стали, включая подготовку минералов и подготовку железа, предназначенного для других целей и различных разработок, которые сегодня вводятся в действие в отношении наших металлургических заводов.

2. Принципы, которым подчиняются эти 2 типа производства, очень сильно различаются по своей сути: железо для торговли продолжают производиться с применением средств экономии, введенных уже несколько лет назад; но при производстве железа для стали экономия материалов будет иметь вторичное значение, прежде всего должно быть достигнуто качество продукции. Чтобы избежать возможности наличия вредных для качества железа для стали примесей, нужно разделить, насколько возможно, оба типа производства и в рамках счетов будет сделан отдельный раздел. Для производства железа для стали будут использоваться самые технологичные печи, и нужно содействовать тому, чтобы те же рабочие всегда работали над теми же типами продукции.

3. После завершения нижеуказанных историко-технологических работ, совет Управления горного дела поищет все возможные средства по восстановлению ранее применявшийся способ производства 1833 года. Я желаю, чтобы господину Дрюту специально давали все распоряжения совета, и он составил доклад по данным, которые должен представить вскоре Совет о технологиях производства ранее 1833 года. Господин Дрют без сомнения найдет среди развлечений, которые ему позволит организация Счетной палаты, что является его главной миссией, время следовать тому, что укажет совет в этой важной задаче.

Чтобы достигнуть улучшения качества нашего железа, первое, что нужно, это констатировать, при помощи всех устных свидетельств и всех фактов, которые удастся собрать, совокупность технологий и данных, которые связаны с производством брускового железа в 1833 году. Для этой цели нужно особенно получить следующие факты.

Какая часть рудников Высокогорска поставляет минералы, если рабочие не уверены в методах разработки, которые изменились. Если, например, у них не было привычки отбрасывать некоторые части минералов, то как их можно собирать и использовать сегодня.

Какие высокие печи были использованы, и какие методы работы, какие обязанности были
возложены на тех, что осуществлял плавку. Какой способ нагрева применялся к этим минералам.

Сколько времени они должны провести на воздухе, прежде, чем отправить их в печь.

Какие методы применялись для очистки сырья и сколько угля и дров было использовано для производства сырья.

Когда Управление горного дела соберет все эти сведения, она должна будет приготовить полную работу, куда она включит мельчайшие детали, касающиеся особенностей технологии производства, применявшейся до 1833 года. Затем в отношении производства брусьев железа для стали, нужно будет восстановить все нюансы методов, которые применялись в то время. Само собой разумеется, что для более существенного количества железа, разработанного в разных формах, нужно применять более экономичные методы, чем те, которыми была осуществлена замена.

Как я понял, среди средств, которые должны быть испытаны для улучшения качества железа нужно не пренебрегать следующими, на применении которых я считаю себя должным настаивать, а именно:

а) Выбрать в Высокогорске, если такое имеет место, жилы наилучшего качества, особенно если есть те, которые разрабатывали до 1833 года.

б) Отказаться от использования минералов из Лебяжье.

в) Уделить особо тщательное внимание минералам, предназначенным для изготовления сплава стали.

г) Плавить эти минералы в маленьких печах, которые еще действуют с применением самыхтстаринных методов, не опасаясь, что для этого нужно увеличить потребление угля.

д) Доверить переработку сырья в кованное железо самым способным кузнецам, которые наиболее преуспели до 1833 года, настаивая, чтобы они применяли все ранее использованные методы работы.

е) Вести специальный регистр, в который будут включены все факты, которые в этом случае можно констатировать, делая попытки улучшений технологии, и бессрочно передать мне все факты, которые покажутся достойными моего внимания и запросив у меня все технические сведения, которые совет Управления посчитает полезным получить о методах производства на зарубежных металлургических заводах.

Наконец, я особенно прошу Управление горного дела проникнуться этой истиной, что в таком важном вопросе нужно абстрагироваться от самолюбия, от любых догм, от любого априорного мнения, в конце концов, нужно установить истину всеми возможными способами и всеми доступными средствами.

Управлению в Петербурге без сомнения нужно меньше делать в этом случае, чем Управлению горного дела; однако оно также может существенно поспособствовать достижению желанного результата, обеспечивая себя сведениями, которые могут предоставить только потребители, и также выдвигая настолько же мудрые и рациональные идеи, как и те положения, что были изложены в докладе № 122. Не будет излишним использовать все имеющиеся у нас силы, чтобы довести до хорошего конца настолько срочное и имеющее много тонкостей предприятие.

Париж, 14 августа 1841 года
Подпись Демидова
Сбор данных: Франков