Понятно, что при таких исходных данных никакого превосходства российская черная металлургия перед Европой иметь не могла и не имела.
Практически весь XVIII век английские металлурги работали над проблемой замены древесного угля на каменный. К середине XVII века все отрасли английской промышленности, ранее использовавшие в качестве топлива дрова и древесный уголь, вынуждено перешли на каменный уголь, и только черная металлургия не смогла этого сделать по технологическим причинам. Использовать каменный уголь в «сыром» виде было нельзя из-за наличия вредных примесей (в основном серы), которые, растворяясь в металле, делают его хрупким. Сера образует с железом легкоплавкое соединение FeS, которое при последующей горячей механической обработке (ковка) плавится, что вызывает потерю связи между зернами металла, и изделие просто разваливается на части.
Для того чтобы удалить серу решили пойти тем же путем, что и при получении древесного угля, т.е. нагреть каменный уголь без доступа воздуха. Именно так и получили кокс, правда, избавиться от присутствия серы все же не удалось. Но, это уже был прорыв, поскольку кокс в отличие от угля сгорает без копоти и неприятного запаха, что быстро оценили английские промышленники. Многие производства отказались от каменного угля, и перешли на кокс, но проблемы черной металлургии так и не были решены, поскольку, как оказалось, экономически эффективными методами удалить серу из угля невозможно.
Только в 1735 году английскому металлургу, Абрахаму Дарби, удалось, наконец, решить эту проблему. Он усовершенствовал технологию плавки, обеспечив переход серы в шлак, и получил первую партию довольно качественного чугуна с применением каменноугольного кокса. Это была победа, которая открывала просто фантастические перспективы для развития черной металлургии.
Достаточно сказать, что всего одна десятая часть древесины при жжении превращалась в уголь, в то время, как из тонны каменного угля получается минимум 750 килограмм кокса. К тому же, кокс значительно тверже древесного угля, что позволяет увеличить размеры и производительность доменных печей.
Правда, внедрение нового метода растянулось на долгие годы, и только с начала XIX века Англия смогла отказаться от импорта российского чугуна, а вот далее, английская черная металлургия с места в карьер понеслась вперед семимильными шагами.
Уже в 1820 году Англия выплавляла чугуна почти в 3 раза больше чем Россия (25 млн. пудов против 9 млн. пудов), а в 1850 году в 10 раз больше (140 млн. пудов против 14 млн. пудов). Дальше больше — в 1886 году Англия выплавляет 500 млн. пудов чугуна, а Россия только 32 млн. пудов. Очень показательная статистика — за 66 лет английская металлургическая промышленность увеличила объемы производства в двадцать раз, в то время как российская только в 3,5 раза. Россия, еще недавно обеспечивавшая металлом половину Европы, за первые пятьдесят лет XIX века безнадежно отстала, и из экспортера превратилась в импортера.
Почему? Потому, что до 30-х годов XX века уральские заводы работали только на древесном угле! Удивительный факт! Оказалось, что при обилии запасов каменного угля на Урале, коксующихся углей там просто нет. Справедливости ради отметим, что таких углей вообще немного, всего 10 — 15% от общего количества. Мало того, что работали на древесном угле, так еще заготавливать и возить его приходилось за десятки километров, поскольку все окрестные леса давно уже были вырублены. Отсюда и такие низкие показатели роста объема производства.
Черная металлургия — это фундамент для развития всех отраслей экономики страны, и в первую очередь военной промышленности. Образно говоря «многоэтажное здание» экономики развитых стран в XIX и начале XX века опиралось на современный, прочный фундамент, в то время как российское покоилось на полуразвалившемся фундаменте XVIII века петровских времен. Отсюда и болезненные поражения в Крымской войне (1853−56 гг.), Русско-Японской (1904 — 1905 гг.) и Первой мировой (1914 — 1918 гг.).
Как видим, российская черная металлургия в XVIII веке далека от того радужного состояния, которое нам расписывают исторические оптимисты. Хронические проблемы: низкокачественное сырьё, устаревшие технологии, безобразная организация труда и удаленность заводов от центра, никуда не делись и никем не решались.
Пик российского экспорта черных металлов, пришелся на 1798 год — 3 000 000 пудов (см. выше). Вроде много, но в денежном выражении это выглядит не так впечатляюще. В лучшем случае Россия получит 5 000 000 рублей, если это полосовое железо, а если чугун, то только половину. В процентном отношении это 5 — 10% российского экспорта в то время, и прибыль от продажи в Европу русского черного металла, как мы понимаем, будет, исчисляется мизерными суммами.
Еще раз вернемся к цифре 3 000 000 пудов черного металла, неважно будет это железо или чугун. Как мы помним, уральские «железные караваны» раз в год доставляли в Москву и Петербург только 500 000 пудов. Максимум, что отмечала статистика за 150 лет — около 1 000 000 пудов и то, всего несколько раз, так что их можно не принимать в расчет. Откуда взялись еще 2 500 000 пудов?
Нетрудно догадаться, что эти «недостающие пуды» дали металлургические заводы центральной России — Тульские, Липецкие и Олонецкие! Иначе говоря, заводы центральной России дают в пять раз больше металла, чем уральские! Зачем было «пороть горячку», осваивать расположенный за тридевять земель Урал, когда все было под рукой? Налаживай работу, улучшай, модернизируй производство и не нужен тебе никакой Урал! Согласно статистике, только Липецкие металлургические заводы после реконструкции в (1703 — 1705) давали половину всего металла, необходимого стране!
Основная задача, которую ставил Петр I перед уральскими заводами — изготовление всех видов оружия и боеприпасов для армии. Первые уральские пушки привезли в Москву летом 1703 года. Всего на Пушечном дворе приняли 323 пушки (216 трехфунтовых, 60 шестифунтовых и 47 восьмифунтовых), 12 мортир и 18 гаубиц (18-ти фунтовых). При приемке на контрольных стрельбах разорвало 102 пушки (95 трехфунтовых, 6 шестифунтовых и 1 восьмифунтовую) и 5 гаубиц. Как видим, примерно тридцать процентов продукции представляла собой явный хлам, но и это еще не все. Пушки испытывали двойным зарядом пороха, произведя всего один выстрел, а этого явно недостаточно, поскольку не дает полной картины — непонятно, как поведет себя орудие при интенсивной стрельбе (хотя бы 2 — 3 выстрела в минуту).
Сразу по результатам испытаний, в том же 1703 году следует указ запрещающий лить 3-х фунтовые пушки. Не понимая причины, Петр I считал, что виной всему человеческий фактор — «плохо работают собаки». Для страховки он запретил отливать только 3-х фунтовые пушки (уж очень высокий процент брака), считая, что с крупными калибрами вопрос качества можно решить по ходу дела. Было приказано пушки испытывать двойным зарядом, а для литейщиков прислали «подробную» инструкцию:
«…лить добрым мастерством против чертежей, следить, чтобы железо было в спелости, из недоспелова и переспелова не лить, для того что из такого железа чинится в пушках рванина».
Инструкция это конечно хорошо, тем более такая «подробная», но видимо и сам Петр считал, что этого будет недостаточно, а потому решил подключить еще и «материальный стимул». За пушку литейщик получал по 6 денег с пуда (3 копейки), однако при этом из его жалования удерживалась стоимость бракованных орудий. Простой арифметический подсчет показывает, что литейщик не заработает ничего, да при этом еще и должен останется!
Для того чтобы убедиться в этом возьмем условную пушку, весом 20 пудов. Если пушку не разорвет, то литейщик заработает 60 копеек, а если разорвет, то с него вычтут, как минимум 3 рубля (себестоимость чугуна — 15 копеек за пуд), а может быть и больше, поскольку не ясно, сколько стоят «бракованные орудия». Ежу понятно, что при таких «условиях» все литейщики перемрут с голоду!
Убедившись, что «инструкция» и «материальный стимул» не привели к желаемому результату, Петр I приказал отправить на Урал лучших мастеров, включая иностранцев, однако лучше не стало и пушки по-прежнему, продолжали разрываться. Низкое качество чугунных орудий было характерно для всех мастеров, поскольку причина была не в квалификации литейщиков, а в качестве материала, о чем мы говорили выше. В одной из книг историка Милова Л. В. приводится интересный факт:
