Вот где начала обосновываться новая русская металлургия!

В 1696 году в Москву доставили образцы уральского магнитного железняка. Их всесторонне исследовали в лабораториях. Руду послали на пробу тульскому кузнецу Антуфьеву — будущему Демидову. И тот дал ей самую высокую оценку: «железо из уральской руды выходит не хуже свейского!»

Это и решило вопрос о постройке уральских заводов. 23 апреля 1699 года был заложен Невьянский чугуноплавильный и железоделательный завод. Несколько позднее заложили, но раньше Невьянского выстроили, Каменский завод.

15 октября 1701 года задули первую домну на Каменском заводе, а через два месяца была «пущена в дутье» и невьянская домна. Эти два завода позволили Петру быстро восстановить потери в технике, понесенные им под Нарвой. Один лишь Каменский завод дал в 1702 году 182 пушки, а в 1703 году с пуском второй домны — 572 орудия.

Металлургический Урал рос очень быстро. В 1725 году на Урале уже было 14 казенных и частных заводов с 23 домнами и 54 вододействующими молотами.

На Урале строились самые большие в мире доменные печи с суточной производительностью в 400–500 и даже 700 пудов. Например, невьянские домны были 20 аршин высотой, они имели по два фурменных отверстия. Это было сделано по предложению доменщика Григория Махотина. Воздух подавался четырьмя мехами, поэтому плавка протекала много быстрее, чем в других домнах.

Нигде в мире не было домен, равных по производительности невьянским. Это вынужден был признать очень ревниво защищавший честь западной металлургии, известный немецкий историк Людвиг Бек. Говоря о домнах, существовавших на Урале на рубеже XIX века, Бек назвал их не только «величайшими древесно-угольными доменными печами континента», но и «наиболее производительными и экономичными».

Вплоть до конца XVIII века России принадлежало мировое первенство в производстве чугуна. Наша страна давала около половины всей продукции чугуна. Значительную часть металла Россия экспортировала за границу, поставляя его Англии, странам Западной и Южной Европы. К концу XVIII века в сферу влияния России вошли Ближний Восток и даже американские страны. За двенадцать лет — с 1761 по 1773 год — вывоз железа из России вырос с 1 миллиона до 2,5 миллиона пудов; позднее экспорт достиг почти 4 миллионов пудов в год.

О том, как поднялся Урал, писал в своем гениальном труде «Развитие капитализма в России» В. И. Ленин.

«В исходный период пореформенного развития России главным центром горной промышленности был Урал. Образуя район, — до самого последнего времени резко отделенный от центральной России, — Урал представляет из себя в то же время оригинальный строй промышленности. В основе «организации труда» на Урале издавна лежало крепостное право, которое и до сих пор, до самого конца 19-го века, дает о себе знать на весьма важных сторонах горнозаводского быта. Во времена оны крепостное право служило основой высшего процветания Урала и господства его не только в России, но отчасти и в Европе. В 18 веке железо было одной из главных статей отпуска России…»[14]

На Урале решался самый острый и трудный вопрос металлургического производства — вопрос о переделе чугуна в железо и сталь.

Все применявшиеся до XIX века способы передела чугуна в железо основывались исключительно на эмпирических наблюдениях.

Все делалось «втемную», никто не знал, что происходит с металлом. Лишь в последней четверти XVIII века был открыт кислород. Химия только отвоевывала позиции у алхимии. Процесс горения объясняли тем, что из горючего материала будто бы выделяется таинственное вещество «флогистон». Флогистонная теория держалась до самого конца XVIII века (и даже позднее). Решительный удар по ней, как известно, нанес великий русский ученый М. В. Ломоносов.

После того как М. В. Ломоносов заложил основы современной химии, наметился и научный подход к объяснению явлений, происходящих при восстановлении железа и при образовании из него столь различных по своим свойствам материалов, как чугун, сталь и железо. Это могло подсказать и решение вопроса, каким образом легче и быстрее переделывать чугун в сталь.

Задача эта становилась все более актуальной, так как старые, малосовершенные методы не могли больше обеспечить получение в необходимых количествах железа и стали.

Гениальное изобретение И. И. Ползуновым паровой машины, возникновение машинного производства, развитие железных дорог требовали организации массового изготовления железа и стали.

Карл Маркс в «Капитале» писал:

«Увеличение размера двигательных машин, передаточного механизма и рабочих машин, увеличение сложности и многообразия, более строгая правильность составных частей рабочей машины, возрастающие по мере того, как последняя порывает с своим ремесленным образцом… развитие автоматической системы и все более неизбежное и растущее применение материала, труднее поддающегося обработке, напр., железа, вместо дерева, вот те естественно выросшие задачи, разрешение которых повсюду наталкивалось на рамки, которые обусловливаются зависимостью работ от личности рабочего и которые даже комбинированный рабочий персонал в мануфактуре мог лишь несколько раздвинуть, но не уничтожить по существу»[15].

Маркс привел ряд примеров применения железа вместо дерева: «Механический ткацкий станок в своей первоначальной форме состоит преимущественно из дерева, усовершенствованный, современный — из железа».

Попытки применить в разных конструкциях чугун только на время отложили решение вопроса о прочном и дешевом металле. Нужна была сталь.

Передел чугуна в сталь становился узким местом развития новой техники. Поисками новых, лучших методов решения этой задачи занимались металлурги и ученые всех стран, среди них были выдающиеся физики Реомюр, Фарадей и другие.

Значительный шаг вперед по пути решения этой задачи сделали два английских рабочих — Томас и Джордж Кранеджи, которые в 1780 году изобрели так называемый метод пудлингования. По их предложению печь была разделена на две части — в одной помещался горючий материал, в другой — металл; между ними делался «пламенный порог», который предохраняет находящийся в ванне печи металл от непосредственного соприкосновения с пламенем. Над ванной печи — свод куполообразного очертания, чтобы газы отдавали металлу возможно больше тепла.

Недостатком таких печей было то, что металл необходимо было непрерывно перемешивать, причем это делалось вручную, и количество загружаемого в печь чугуна ограничивалось физическими возможностями рабочих-пудлинговщиков.

«…Рабочий-пудлинговщик, — писал К. Маркс, — занятый тем, чтобы освобождать чугун от углерода, должен выполнять ручной труд такого рода, что величина печи, которую он в состоянии обслуживать, ограничивается его личными способностями, и эта граница задерживает в настоящее время (1874 г.) тот изумительный подъем, который начался в металлургической промышленности с 1780 г., со времени изобретения пудлингования»[16].

Своими, особыми путями шли к разрешению проблемы передела чугуна в железо и сталь металлурги нашей страны. Правда, и на некоторых русских заводах стали вводить пудлингование, для чего даже выписывали из Англии специалистов.

Русские сталевары могли перенять у англичан и у металлургов других стран гораздо меньше, чем те могли заимствовать у русских. Надо думать, что не случайным является недавно установленный факт, что из всех русских архивов бесследно исчезли описания различных приемов получения стали, применявшихся на заводах нашей страны.

Одно за другим появлялись в России предложения о новых путях выплавки стали, исходившие от Полюхова, Бадаева, Всеволожского и от других русских сталеваров. Эти новаторы вносили коренные усовершенствования в широко применявшиеся в то время методы производства стали, настойчиво искали новые пути. Русская металлургия того времени подготавливала почву для открытий П. П. Аносова.