metaljournal blog

Человек у истоков металлургических знаний

Fri, 22 Nov 2013 16:38:56 +0200

Одной из наиболее увлекательных проблем в истории первобытного общества является проблема происхождения и начального развития металлургии. Первыми металлами, известными людям, стали те, которые встречаются в природе в самородном виде – золото и медь. Но золото, несравненно более редкое, находило применение только в изготовлении украшений. Медь же с самого начала стала важным материалом для изготовления орудий труда, а затем и оружия. Греческий эпос рассказывает о временах, когда люди «использовали орудия и оружие только из меди и воевали медью, поскольку черное железо не было известно». Античные авторы не только отдают дань уважения этой далекой медной эпохе, но и с предельной ясностью определяют основные этапы развития человечества по ведущим рабочим материалам древности – камню, меди и железу. Великий философ древнего Рима Тит Лукреций Кар в своем сочинении «О природе вещей» писал в I в. до н. э.:

«Прежде служили оружием руки могучие, когти,

Зубы, каменья, обломки ветвей от деревьев и пламя,

После того, как последнее стало людям известно.

После того была найдена медь и порода железа.

Все-таки в употребленье вошла прежде медь, чем железо.

Так как была она мягче, притом изобильней гораздо.

Медным орудием почва пахалась, и медь приводила

Битву в смятенье, тяжкие раны везде рассевая.

Скот и поля похищались при помощи меди, легко ведь

Все безоружное, голое повиновалось оружью.

Начали мало-помалу мечи из железа коваться.

Вид же оружья из меди в людях возбуждать стал презренье.

В это же время и землю возделывать стали железом,

И при войне с неизвестным исходом равнять свои силы».

Любознательный читатель, несомненно, спросит, каким образом в столь раннее время могли появиться представления о последовательной смене в истории орудий из камня, меди и железа? Наиболее естественно предположить, что их донесла до античных писателей и мыслителей передаваемая из поколения в поколение память предков. Но потом эта память померкла, а идеи античных авторов были прочно забыты. Человечеству понадобилась почти тысяча лет, чтобы вновь возродить их, но уже на научной основе.

В первой половине – середине XIX в. в Европе развернулись активные археологические раскопки. Они привели к накоплению в музейных собраниях огромных коллекций археологического материала. Попытки их культурно-хронологической оценки, дополненные первыми химическими исследованиями металла, внесли лишь одну коррективу в предложенную античными авторами схему: между веком меди и железа был введен век бронзы – время господства орудий из сплавов на медной основе. Приоритет научной разработки этих проблем принадлежит датскому археологу X. Томпсону (1836 г.) и венгерскому археологу Ф. Пульскому (1876 г.).

Сейчас уже ни у кого не возникает сомнений, что за веком камня следовали века меди-бронзы, а затем и железа. Такое развитие, в значительной степени связанное с успехами металлургии, проверено археологическими находками на территории основной части Старого Света. Исключением в пределах этого региона является, пожалуй, лишь Центральная и Южная Африка и Северо-Восточная Азия, где позднему появлению железа не предшествовало знакомство с медью и бронзой.

Существует часто повторяемое мнение о том, что открытие меди явилось одним из величайших достижений древности. Действительно ли это так? В чем состояло преимущество меди? Отчего она быстро завоевала признание наших далеких предков и вытеснила камень, бывший до тех пор основным рабочим материалом в течение сотен тысяч лет? Благодаря пластичности меди одной ковкой из нее можно было получить очень тонкие и острые лезвия. Поэтому такие важные для древнего человека изделия, как иглы, шилья, рыболовные крючки, ножи, кинжалы, наконечники стрел и копий, изготовленные из металла, оказались более совершенными, чем сделанные из камня и кости. Благодаря плавкости меди оказалось возможным придать ей такую сложную форму, которая в камне была недостижимой. Поэтому освоение плавления и литья определило появление многих новых, неизвестных ранее орудий- сложных топоров, мотыг, комбинированных топоров-тесел и т. д. Высокие рабочие качества этих орудий определялись не только сложностью их формы, в равной мере они зависели от твердости их лезвий. А повышать твердость металла у лезвий человек очень скоро научился путем его преднамеренной проковки. Итак, высокий рабочий эффект меди стал основной причиной ее широкого и быстрого распространения.

Здесь, пожалуй, уместно рассказать об интересных экспериментах ленинградских ученых. Доктор исторических наук С. А. Семенов с группой молодых археологов в приангарской тайге провел серию опытов по сравнительному сопоставлению производительности медных и каменных орудий. Два одинаковых по форме топора – медный и каменный – были использованы при рубке равных по толщине сосен диаметром 25 см. В роли лесоруба выступал один и тот же человек. Непрерывно орудуя каменным топором, он свалил сосну только через 75 минут после начала работы. Каково же было изумление присутствующих, когда соседняя сосна была срублена им же с помощью медного топора всего через 25 минут! Медный топор оказался эффективнее каменного в 3 раза! Чтобы сопоставить рабочие качества не только ударных, но и режущих орудий, начали строгать деревянный сук медным, а потом кремневым ножом. Производительность медного ножа превзошла каменный в 6-7 раз!

Английский ученый Г. Г. Коглен на опыте доказал, что литую медь с исходной твердостью 30-40 ед. по шкале Бринеля можно довести одной ковкой до твердости 110 ед. Эти цифры приобретут особую значимость, если вспомнить, что твердость железа составляет всего 70-80 ед.

Но наиболее ощутимо выявились преимущества меди при сверлении. Медным сверлом березовое полено было просверлено в 22 раза быстрее, чем кремневым. Таким образом, опыты С. А. Семенова наглядно показали, что коэффициент полезного действия медных орудий намного превосходил коэффициент полезного действия каменных.

Но не только поэтому новый рабочий материал занял столь прочное место в быту древнего человека. Переход к использованию орудий из металла вызвал не только общий рост производительности труда, но и расширил технические возможности многих отраслей производства. К примеру, стала доступна более совершенная обработка дерева. Медные топоры, тесла, долота, а позднее пилы, гвозди, скобы позволили выполнять такие сложные работы по дереву, которые ранее были просто неосуществимы. Эти работы способствовали улучшению приемов домостроительства, появлению выпиленного или вырезанного из дерева колеса, а по мнению английского археолога Гордона Чайлда, и первой цельнодеревянной сохи.

Древнейшие свидетельства использования колеса действительно обнаружены только там, где уже стали доступными орудия из металла. Примеров можно привести множество: они отмечены находками в памятниках медного и раннего бронзового веков Месопотамии, Кавказа, Средней Азии, северопричерноморских степей, Венгрии. Колесо предоставляло человеку большие возможности для передвижения и транспортировки. Оно нашло успешное применение в конструкции ворота. И наконец, от открытия колеса был один шаг к изобретению гончарного круга.

Таким образом, многие, вполне реальные достижения древнего человека могут быть поставлены в связь с успехами металлургии. Представив себе эти достижения, легче понять, почему археологи выделяют в истории первобытного человека в качестве самостоятельных хозяйственно-технических этапов медный и бронзовый века. Они оценивают их не только с точки зрения основного, используемого для изготовления орудий металла, но и с точки зрения общего технического и социального прогресса общества. И тут сразу возникает вопрос, с какого момента мы вправе говорить о наступлении медного века? Можно ли поначалу весьма редкие находки из меди связывать с наступлением века металла?

Археологические открытия, сделанные на протяжении двух последних десятилетий на Ближнем Востоке, позволяют заключить, что первые медные поделки в виде мелких бусин, проколочек, шильев появляются в весьма ранних поселениях так называемого «докерамического неолита». Обитатели этих поселений не знали керамики и пользовались лишь каменными, деревянными или плетеными из лозы сосудами, обмазанными для водонепроницаемости битумом. Но они уже сделали первые шаги по пути овладения земледелием и скотоводством: выращивали злаки и пасли скот. Культура их, в целом связанная с каменным веком, совершенно неожиданно обнаружила того человека, который первым на нашей Земле держал в руках обработанную медь.

Чатал-Гуюк

В 60-х годах сенсацией номер один в мировой археологии стали раскопки восточного холма Чатал-Гуюк, расположенного в Южной Анатолии, в солончаковой степи долины р. Конья. Раскопки проводились сотрудниками школы Британского археологического института в Анкаре во главе с доктором Джеймсом Меллартом. Они длились всего три полевых сезона, с 1961 по 1963 год, но дали такую богатейшую коллекцию, равной которой по обилию и великолепию находок не знала первобытная археология. Занимая площадь в 12 га, Чатал-Гуюк является самым большим неолитическим поселком Ближнего Востока. Не случайно позднее на страницах научных журналов развернется оживленная дискуссия, можно ли считать его неолитическим городом.

Мощность культурного слоя Чатал-Гуюка огромна – 19 м, а местами и более. Непрерывное развитие культуры этого памятника демонстрируют 14 строительных горизонтов, которые по времени укладываются в промежуток от 6250 до 5400 г. до н. э. Эти даты получены методом радиоуглеродного датирования 30 образцов, собранных археологами с различных горизонтов.

По образному заключению Д. Мелларта, «культура Чатал-Гуюка является материализованным воплощением всех достижений неолитической революции». Понятие «неолитическая революция», впервые введенное в научный оборот Гордоном Чайлдом и принятое многими археологами, в том числе и советскими, означает революционный переход от присваивающего хозяйства – охоты и собирательства к производящему – земледелию и скотоводству.

В самом деле, жители Чатал-Гуюка знают уже 14 видов культурных растений. Среди них три вида пшеницы, несколько видов ячменей, горох, обычная и горькая вика, виноград и т. д. Здесь собрана такая гигантская коллекция зерен и семян различных культурных растений, равной которой нет нигде в мире. Она включает в себя даже семена декоративных комнатных растений, украшавших жилища.

Кроме земледелия обитатели поселка занимались скотоводством. Остеологи, изучившие костные остатки, собранные при раскопках, установили, что в составе стада был и крупный, и мелкий рогатый скот – коровы, козы, овцы. Пищевой рацион пополнялся частично за счет охоты на крупнокопытных животных – оленей, диких ослов, быков, кабанов. Однако роль охотничьего промысла постепенно угасала.

О высоком развитии общества, оставившего нам этот неолитический поселок, свидетельствует расцвет его домашних промыслов и ремесел. Изумительно техническое совершенство изготовления изделий из камня. Наконечники копий и стрел из обсидиана и кремневые кинжалы с великолепной «струйчатой» ретушью являются подлинными шедеврами искусства камнеобработки и оставляют далеко позади все близкие по времени изделия Ближнего Востока. Поражают техникой полировки зеркала из обсидиана – древнейшие зеркала нашей планеты. Из полудрагоценных камней – бирюзы, сердолика, халцедона, яшмы – мастерски выточены бусы. Высверленные в них отверстия тоньше, чем в современных иглах! Из камня же делались сосуды весьма разнообразных форм. При их производстве использовался мрамор, диорит, алебастр. Техническое мастерство и изысканный вкус исполнения разнообразной деревянной посуды, заменявшей в нижних слоях поселения керамику, также не имеет себе равных в мировой археологии. Обрывки прекрасных тканей обнаружили при специальном исследовании настолько высокое качество, что вызвали изумление даже у современных ткачей!

Архитектура Чатал-Гуюка очень проста и однообразна. Прямоугольные дома и святилища из сырцового кирпича, плотно примыкая друг к другу, взбираются террасами по склону холма. Отсутствие между ними улиц и проходов заставляет думать, что вся жизнь обитателей поселка протекала на их плоских крышах. При переходе с одной крыши на другую и при спуске внутрь дома через прямоугольный лаз – отверстие в потолке – использовались приставные деревянные лестницы. Кроме лаза в каждом доме имелось световое окошко. Оно находилось высоко, почти у крыши и служило не только для освещения, но и для выпуска дыма от топившегося «по-черному» очага. Вдоль боковой стены каждого жилища пристраивался хозяйственный отсек – хранилище для зерна. У внутренних стен жилых помещений возвышались глинобитные платформы-диваны, иногда огражденные деревянными столбами и окрашенные в красный цвет. Они служили для сидения, сна, работы. Под платформами, в пределах дома, погребали и умерших родственников, после чего совершался капитальный ремонт.

Настенные росписи в пределах жилых построек, как правило, отсутствовали. Совершенно неожиданным поэтому было открытие расписного панно в одном из домов с красочным изображением плана поселка на фоне вулкана в момент его извержения. Д. Мсл-ларт предположил, что это Гасан-Даг, расположенный рядом с Чатал-Гуюком, вулканическая деятельность которого не угасла до сих пор.

Но особенно впечатляют искусство и религия Чатал-Гуюка. Вызывает восхищение огромный набор статуэток из зеленоватого камня и глины. Это и животные – бараны, быки, леопарды, и люди – идущие, стоящие, сидящие мужчины и женщины, иногда в сопровождении животных. Дошедшие до современного зрителя статуэтки помогают распознать основных божеств, которым поклонялись обитатели поселка.

Главной среди них была Богиня-Мать, дающая жизнь ребенку. Чаще всего она восседает на троне, ручки которого оформлены в виде двух стоящих леопардов. Статуэтки находят в святилищах, и это подтверждает, что они являлись особым объектом поклонения.

Целый район Чатал-Гуюка, раскопанный Д. Меллартом, был назван им «жреческим» из-за огромного числа вскрытых там святилищ. Видимо, группа из двух-трех домов обслуживалась своим святилищем. Д. Мелларт именует их храмами, что неверно. Храм – это всегда монументальное сооружение, резко отличное по своей архитектуре от жилья. В. Чатал-Гуюке мы имеем дело, несомненно, со святилищами: ни по планировке, ни по строительной технике они не отличаются от жилых домов. Фактически это обычный дом, выделенный для религиозных функций и потому имеющий особенно богатый интерьер.

Интерьеры святилищ украшались тремя способами: росписью, силуэтной углубленной резьбой и рельефами, обычно монументальными, до двух и более метров в высоту, выполненными из глины на основе из связок соломы и дерева.

Для росписей характерны самые разнообразные мотивы. Обычно это красочные геометрические узоры, сплошь покрывающие стены. Скорее всего, они повторяют орнаменты ковров. Часто встречаются фигуры животных – оленей, леопардов. А в святилище V слоя чатал-гуюкские живописцы оставили нам цветную фреску с изображением загонной охоты: маленькие человеческие фигурки преследуют крупного дикого быка.

Обилие охотничьих сцен говорит о живучести старых идеологических представлений в среде обитателей поселка: охота занимает всего 10% в их хозяйстве и тем не менее сохраняет устойчивую популярность в религиозной символике. Наряду с этим проявляет себя и символика, связанная уже с земледельческими культами, и прежде всего с культом плодородия. В изображаемых женских фигурах подчеркивается пупок, беременность. Распространены сцены, в которых показана богиня, рождающая голову быка или барана. Весьма показательна в этом смысле и популярность изображений быка, всегда сопряженного в среде ранних земледельцев с культом плодородия. Рельефно проработанные из глины бычьи головы с огромными рогами нависают со стен, а под ними располагаются ряды женских грудей. Целые ряды бычьих голов помещаются друг за другом на скамьи, служившие, видимо, для отправления каких-то обрядов. Иногда головы заменяются одними натуральными бычьими рогами, воткнутыми по краям этих скамеек.

РРР: Странно… По символике – должна быть эра Тельца, но она еще не наступила. Чатад-Гуюк по имеющимся датировкам относится к эре Близнецов…

Мы намеренно подробно остановились на описании изумительных древностей Чатал-Гуюка, чтобы показать сложный мир раннего земледельца и скотовода, впервые обратившегося к идее использования металла. Дело в том, что в культурном слое Чатал-Гуюка найден уже целый набор изделий из меди. Сенсационным стало их открытие уже в погребениях IX горизонта памятника, датируемого рубежом VII и VI тыс. до н. э. Это были украшения – бусы и трубчатые пронизки, прикрепленные к краю женской одежды в погребениях. В более поздних напластованиях, связанных с VI тыс. до н. э., появились мелкие шильца, проколки, кусочки медной руды. Они дошли до археологов в сильно поврежденном от окисления состоянии и, видимо, поэтому привлекли к себе мало внимания. Во всяком случае, Д. Мелларт в своих публикациях материалов Чатал-Гуюка не приводит даже рисунков этих уникальных находок. Он лишь перечисляет их, называя «безделушками». Между тем эти «безделушки» составляют бесценную коллекцию древнейших медных изделий планеты. Д. Мелларт думает, что все эти предметы изготовлены ковкой из самородной меди, но, к сожалению, это лишь гипотеза, не проверенная с помощью специальных химико-технологических исследований, хотя гипотеза и весьма вероятная.

Австрийский археолог Р. Питтионн полагает, что раскопки Чатал-Гуюка предоставили в распоряжение археологов не только данные о древнейшем применении самородной меди, но и о древней металлургической выплавке ее. Он исследовал микроскопически кусочки медной руды, извлеченные из домов Чатал-Гуюка, и обнаружил в одном из них спекшиеся шлаковые скопления. По заключению Р. Питтиони, такого рода шлак мог быть получен только при преднамеренной плавке меди из окисленных рудных минералов. Вывод явно преждевременный и излишне прямолинейный. В доме, откуда получен этот «шлак», никаких других остатков медеплавильного процесса не найдено. Отсутствуют они и в других раскопанных постройках. Поэтому находки руды и даже руды ошлакованной можно объяснить совсем по другому, связать с частым использованием в древности в качестве краски рудных минералов, в том числе малахита и азурита. При постоянном применении в быту кусочек такой краски мог случайно попасть в костер или домашний очаг, где и произошло его частичное восстановление и оплавление с образованием спекшейся ошлакованной массы.

Как бы то ни было, находки Чатал-Гуюка сформировали новое отношение к старой проблеме возникновения металлургии на Ближнем Востоке. Важнейший результат открытия медных изделий Чатал-Гуюка – установление замечательного для истории мировой культуры явления: начатки металлургических знаний не были диковиной даже для человека VII тыс. до н. э. А ведь до этого общепризнанным считался факт их зарождения только в V тыс. до н. э.

Находки в Чатал-Гуюке полностью разрушили и старые представления о зоне становления древнейшего в Старом Свете земледелия и скотоводства. Анатолия никогда не включалась в эту зону и считалась заброшенным в эпоху неолита краем. Теперь же она стала одним из самых ярких и развитых центров неолитической культуры, который, по выражению Д. Мелларта, «сияет подобно алмазу среди одновременных тусклых земледельческих культур».

Идея об уникальной древности металлических находок Чатал-Гуюка недолго занимала умы археологов. Вслед за Чатал-Гуюком на Ближнем Востоке последовало открытие целой серии памятников докерамического неолита, в которых также присутствовал очень ранний металл. К востоку от долины р. Конья, в верхнем течении Тигра, неподалеку от турецкого города Диар-бекнр американским археологом Р. Брейдвудом в содружестве с турецкой исследовательницей Г. Кемпбелл было раскопано еще одно замечательное раннеземледельческое поселение – Чайеню-тепези. Серия радиоуглеродных дат, полученных для его пяти строительных горизонтов, дала временной интервал от 7500 до 6800 г. до н. э. Обломки медного шила и трех медных булавок, а также куски руды – малахита – были обнаружены уже в ранних напластованиях памятника и датированы рубежом VIII-VII тыс. до н. э. Чайеню-тепези расположено в 20 км от Эргани Маден – широко известного в древности месторождения самородной меди и малахита, не утратившего и сегодня роль важного рудного источника. Вероятно, отсюда и получали обитатели поселка необходимое сырье для своих металлических поделок.

Распространение металла

Несколько позднее, во второй половине VII тыс. до н. э. металл стал известен в Восточном Средиземноморье. Во время полевых работ 1968 г., проводимых французской археологической экспедицией в многослойном поселении докерамического неолита у местечка Рамад неподалеку от Дамаска в Сирии, был найден сильно окислившийся предмет, явно сделанный из меди и потому сразу обративший на себя внимание исследователей. Назначение предмета и характер его металла были выяснены позднее, после специального изучения в 1970 г. в лаборатории археологии металлов при Центре по исследованию истории черной металлургии во французском городе Джарвиле. Тщательная расчистка коррозии показала, что первоначально изделие имело вид продолговатой подвески, входившей в состав ожерелья или нашивавшейся на одежду. Вдоль подвески проходило отверстие, в котором сохранились остатки продетой в него нити, судя по строению растительных волокон, сделанной из джута.

Поразительно интересными оказались результаты металлографического исследования изделия. Здесь уместно рассказать, что такое металлография и каковы ее задачи в археологии. Металлография – наука о внутреннем строении и особенностях металлов и сплавов. Рассматривая излом металлического предмета, можно даже невооруженным глазом заметить, что он неоднороден и состоит из множества кристаллов и зерен. Иногда зерна крупные и легко различимые, иногда настолько мелкие, что увидеть их удается только при значительном увеличении. Характер зерен – их форма, размеры, взаимное расположение – определяется прежде всего природой исходного металла. Так, в металлах самородных, в том числе и в меди, вырастают огромные зерна, имеющие форму геометрически правильных полиэдров. Местами зерна начинают как бы раздваиваться, образуя так называемые «двойники» – узкие, длинные кристаллы, располагающиеся по границам основного зерна.

Но строение металла зависит не только от его природных свойств, а и от методов его обработки. Уже давно ученые заметили, что зерна и кристаллы обладают способностью чутко реагировать на различные механические и термические воздействия. К примеру, достаточно проковать самородок вхолодную, ударив по нему несколько раз молотом, и его полиэдры раздробятся и послушно вытянутся длинными волокнами по направлению ковки. Если после холодной ковки его нагреть, то вновь вырастут полиэдры и двойники, но даже при самом сильном нагреве их размеры не достигнут свойственной самородкам величины. Этот прием термообработки принято называть отжигом; его часто использовали в древности для разупрочнения деформируемого металла, для снятия возникающих в нем напряжений и возвращения ему прежних пластических свойств, необходимых для продолжения ковки.

Если медь расплавить, то после остывания кристаллы вновь приобретут вид полиэдров, но их очертания станут округлыми, плавными. Потому полиэдры литого металла невозможно спутать с полиэдрами деформированного. Теперь понятно, что структура древнего металла таит в себе очень важную для археолога информацию. Изучив структуру, можно узнать, каким способом сделана вещь, а в ряде случаев и из чего она сделана. Метод исследования, который позволяет распознать загадки строения металлов, и принято называть методом металлографического, или структурного, анализа.

На микрофотографии подвески из Телль Рамада хорошо видно, что она выполнена из самородного металла. Обращает на себя внимание полное отсутствие в микроструктуре каких бы то ни было включений. Высокая чистота меди подтверждена и результатами ее микрохимического анализа, который показал только наличие следов мышьяка. По справедливому заключению французских ученых, для изготовления подвески был использован маленький медный самородок, не подвергавшийся никакой особой формующей обработке. К нему отнеслись как к разновидности камня, просто просверлили кремневым сверлом, чтобы получить отверстие для подвешивания, и не подправили даже холодной ковкой, которая, без сомнения, оставила бы свои следы в строении металла. Таким же способом сверлились каменные цилиндры и каменные бусы, в изобилии встреченные во всех слоях Телль Рамада.

В конце 60-х годов в поселении Али Кош на юго-западной оконечности Иранского плато, в долине Дех-Луран американской экспедицией была найдена удлиненная трубчатая подвеска. Она могла быть современницей пронизки из Телль Рамада, поскольку время существования докерамической фазы, в напластованиях которой она лежала, было четко определено по радиоуглероду интервалом 6750-6000 лет до н. э. Следует, однако, отметить, что технические приемы ее изготовления оказались более совершенными. Это установил с помощью металлографического исследования профессор металлургии Массачусетского технологического института С. Смит. Хотя весь металл пронизки из Али Кош оказался изъеденным коррозией, тем не менее сам характер ее скоплений позволил «прочесть» исходную структуру изделия, состоявшую из удлиненных волокон, характерных для холодной ковки. Но особенно важным было открытие в толще зеленовато-красных окисных образований ярко сверкавших в поле зрения микроскопа частиц серебра. Ведь С. Смиту было известно, что включения зернышек природного серебра часто сопутствуют медным самородкам. Не оставалось никаких сомнений, что пронизка из Али Кош была свернута из тонко прокованной вхолодную медной пластины, полученной из самородка.

Пришедшие в науку находки из Али Кош, Телль Рамада, Чайеню-тепези, Чатал-Гуюка показали, что первым металлом планеты была самородная медь, обработка которой в VII тыс. до н. э. была вполне обычным явлением. Не менее важный результат открытия этих находок – установление географической зоны, в пределах которой человек впервые познакомился с самородным металлом. Она включала значительный район Ближнего Востока от Анатолии и Сирийского Средиземноморья на западе до Иранского Хузистана на Востоке. Только одно обстоятельство смущало археологов: почему центральная часть этой зоны, приходившаяся на Северную Месопотамию, была лишена ранних находок из металла. Научное предвидение заставляло ожидать их и здесь.

Древние сплавы на медной основе.

Но вот наступил 1979 год и на археологической карте Месопотамии появился памятник, культурные отложения которого донесли до ученых долгожданный металл VII тыс. до н. э. Это было поселение докерамического неолита Телль Магзалия, раскопки которого проводились с 1977 г. силами советской археологической экспедиции АН СССР на севере Синджарской равнины Ирака.

Поселение почти наполовину разрушено рекой, на берегу которой оно располагалось. Сохранившаяся часть занимала площадь около 1,5 га, толщина слоя превышала 8 м. Слой накапливался непрерывно и достаточно быстро: предварительное сравнение археологического материала с вершины и основания жилого холма не дало явных, заметных различий в культуре. Быстроту накопления слоя обусловил характер жилых построек памятника: они были глинобитными и потому часто ремонтировались и перестраивались, а по прошествии нескольких десятилетий сносились. Причем после сноса пришедших в негодность домов площадки под новое строительство просто выравнивались, повышая тем самым уровень новой застройки.

Восьмиметровая толща культурных отложений холма была разделена археологами на 15 строительных горизонтов. На уровне третьего от вершины холма горизонта на глубине 236 см в непотревоженном слое было найдено медное шило. В четвертом и пятом горизонтах были обнаружены ноздреватые куски руды – малахита.

К сожалению, радиоуглеродных дат для Телль Магзалии пока нет. Но материал памятника проявляет большое сходство с Чайеню-тепези и рядом других ближневосточных поселков докерамического неолита, прочно датированных VII тыс. до н. э. На основании этих аналогий поселение Телль Магзалия также может быть отнесено к этому времени.

Шило из Телль Магзалии было доставлено одним из участников экспедиции Н. О. Бадером в лабораторию структурного анализа при кафедре археологии Московского университета для всестороннего технологического исследования. Это уникальное орудие поражало прежде всего прекрасной сохранностью своей первоначальной формы. Шило имело вид квадратного в сечении стержня с четко обозначенными гранями, один конец которою был плоско обрублен, а другой – заострен проковкой, а возможно, и специальной заточкой. Угол «заточки» рабочего окончания после снятия поверхностной коррозии металла составил не >30°. Общая длина шила 3,8 см, толщина – 0,3х0,3 см.

При увеличении в 23 раза удалось проследить три последовательно сменяющие друг друга, разные по степени коррозированности зоны. Первая, наружная, зона состояла из зеленоватых хлоридов меди. За ней следовала зона темно-красного куприта с отдельными зеленоватыми прожилками хлоридов. В центральной части среза находилась третья зона – овальная по форме металлическая сердцевина, практически не затронутая коррозией. Именно этот неповрежденный металл предстояло изучить по составу и структуре.

Спектральный анализ обнаружил, что он состоит из меди с заметными примесями железа и серебра (десятые доли процента) и микропримесями олова, свинца, цинка, никеля, кобальта (тысячные доли процента). Металлографический анализ выявил волокнистую структуру металла, подвергнутого интенсивной холодной деформации. Ни проявлений серебра, ни скоплений сульфидов железа, которых можно было бы ожидать в кованом самородке, различить даже при самом большом увеличении не удавалось. Как объяснить их отсутствие в структуре при наличии заметных количеств и железа, и серебра в химическом составе металла? Его переплавкой, при которой они растворились в меди. Но строение кристаллов ничего не говорило о расплавлении и литье! И тогда интуиция подсказала мне, что объяснение следует искать в разрешающих возможностях металлографического микроскопа. Даже при самых больших увеличениях он способен улавливать примеси, размер которых составляет больше 0,5 микрон. А что если разгадка кроется в меньших размерах включений?

Зная, что геологи владеют чрезвычайно точными методами исследования металлов и минералов, я обратилась за советом и помощью на кафедру минералогии геологического факультета Московского университета. Уяснив, что речь идет о металле, возраст которого исчисляется девятью тысячелетиями, геологи живо и заинтересованно откликнулись. Вся поверхность продольного разреза металлической сердцевины шила была тщательно изучена ими с помощью рентгеноструктурного и рентгеноспектрального анализов. И вот долгожданный результат: на одном из участков его поверхности обнаружены вытянутые в продольном направлении включения серебра размером 0,3 микрона. Тесное срастание серебра и меди в некоторых ее природных проявлениях уже давно было замечено учеными. Поэтому факт присутствия таких «сростков» в структуре шила достаточен, чтобы сделать заключение, что оно отформовано одной ковкой из обогащенного серебром самородка меди.

Итак, находки медных поделок в памятниках VIII- VII тыс. до н. э. стали выдающимся событием в истории мировой науки. Но особую радость они доставили археологам, которые поняли, что первый металл планеты связан еще с эпохой становления земледелия и скотоводства, с эпохой новокаменного века, или неолита. Человек в это время знаком только с самородной медью, к которой относится как к разновидности мягкого камня. Ему известны только самые простые приемы ее ковки, стачивания, сверления. И это не удивительно: близкие приемы были освоены им в процессе камнеобработки и поначалу механически перенесены на новый материал.

На первых порах отнюдь не всякая самородная медь могла быть использована человеком в своем естественном виде, ведь медные самородки бывают самых разных размеров: от мельчайших зерен до громадных глыб весом в несколько тонн. Разделить на части такую глыбу с помощью каменных орудий было практически невозможно. Даже теперь это представляет большую трудность: из-за вязкости медь с трудом режется даже стальной ножовкой.

Слишком мелкие зерна или «ноздреватые» образования самородной меди также не годились для обработки ковкой: при ударах они легко распадались, превращаясь в грубую пудру. Пригодными для ковки оказывались только самородки в форме пластин, небольших древовидных сростков. Они, как правило, встречались в приповерхностной зоне месторождений меди, поэтому и становились легкодоступными для первых «рудознатцев» древности. Из меди такого рода с помощью копки можно было сделать очень небольшие по размерам изделия – шилья, проколки, рыболовные крючки, пронизки, колечки. Единичность этих изделий, их использование только в роли украшений и колющих орудий лишь приближают человека к мысли об особых свойствах нового материала, но не открывают ему этих свойств.

…факт использования в древности кованой самородной меди [фаза «А»] подкреплен результатами металлографического изучения ближневосточного металла VII тыс. до н. э.

Знакомясь сейчас с археологическими открытиями последних десятилетий, мы хорошо видим, насколько углубились наши представления и об использовании в древности сплавов на медной основе (фаза «D» Г. Г. Коглена). Этим мы обязаны спектральному анализу: переход от меди к бронзам, сначала мышьяковым, а потом и оловянным, хорошо прослежен по химическому составу ближневосточного и европейского металла III-II тыс. до н. э. Этот переход ознаменовал начало бронзового века.

Гораздо хуже обстоит дело с вопросом о времени и условиях освоения литья и металлургического плавления чистой меди (фазы «В» и «С»). К сожалению, мы располагаем минимальными данными об этих важных технических завоеваниях человека.

Ясно, что литье и металлургическое плавление медных руд – два близких по времени и техническим предпосылкам открытия, которые следуют за кузнечной обработкой самородков и предшествуют изобретению бронз. Но какова взаимная последовательность этих открытий? Можно ли с уверенностью полагать, что литье осваивается человеком раньше рудной плавки? Мне представляется, что изобретения эти следовали друг за другом в обратном порядке: для расплавления и литья чистой меди требуется температура 1083°, в то время как для восстановления окисленных медных руд достаточны температуры порядка 700-800°С.

Связь зеленых, синих и красных окисленных минералов меди с медью самородной древние рудознатцы подметили сразу. В поисках самородков они постоянно сталкивались с ними, принимая за яркие камни. Поначалу они не замечали их особых свойств и использовали, как и другие камни, для получения бусин и пронизок. Бусы из кусочков малахита, обработанные простейшими приемами сверления и подтачивания, хорошо известны, к примеру, племенам хассунской культуры, обитавшим на севере Месопотамии в VI тыс. до н. э. Прошло немало веков, прежде чем человек научился выплавлять медь из этих давно знакомых ему «камней». Каким путем он пришел к идее металлургической плавки? Вряд ли нам когда-нибудь удастся узнать об этом. И все-таки, давая волю фантазии, попытаемся наметить один из таких возможных путей.

У античных авторов – Диодора Сицилийского, Страбона, Лукреция Кара – открытие выплавки металлов связывается с огромным лесным пожаром. Тит Лукреций Кар так изображает этот чудовищный по опустошительной силе огонь, который послужил толчком к изобретению металлургии и литья:

«Пламени жар, от каких бы причин ни возник он,

Дебри лесов пожирал с ужасающим треском и шумом

Вплоть до глубоких корней, и огнем выжигалась там почва.

Золото и серебро заструились потоком обильным

Всюду из жил раскаленной земли и стеклись в углубленья

Так же, как медь и свинец. А когда отвердели металлы

И засверкали впоследствии цветом блестящим и ярким.

Люди, плененные блеском и прелестью, их поднимали

И замечали при этом, что слитки всегда сохраняли

Форму, похожую на замыкавшие их углубленья.

Было открыто тогда, что металлам, расплавленным жаром.

Может дана быть фигура и форма какая угодно

И что из них при посредстве кузнечного молота можно

Лезвия выковать с тонкостью и остротою любою

Изготовлять себе начали люди орудия эти

Из серебра и из золота, но раньше – из меди».

Действительно, при лесном пожаре в обогащенной рудами местности медные минералы могли с поверхности восстанавливаться, а полученный металл оплавляться. Но даже если человек заметил это, он не сразу пришел к мысли об искусственной плавке меди. Он лишь установил причинную связь между сильным жаром и изменением вида и свойств зеленых «камней», которые превращались в красную медь. Это подготовило следующий шаг по пути овладения металлом. Видимо, он заключался в том, что человек собрал сразу много таких камней и положил их в костер.

Мог ли костер стать первым примитивным «горном»? Положительный ответ на этот вопрос предоставляют данные этнографических наблюдений. Их приводит историк металлургии Т. Риккард в фундаментальном исследовании «Человек и металл», вышедшем в 1932 г. По его сведениям, английский геолог в начале нашего века наблюдал восстановление меди в огне костра туземцев, живших в Катангской провинции Бельгийского Конго.

По справедливому замечанию Г. Г. Коглена, для того чтобы восстановить окисленную руду до металлической меди в обычном костре, необходимо выполнить два условия: 1) температура огня должна быть достаточно высокой, чтобы восстановительные процессы шли без помощи искусственного дутья; 2) огонь должен быть достаточно большим, чтобы исключить избыток воздуха, который может помешать восстановлению.

В окисленных медных минералах медь всегда химически соединена с кислородом, который требуется отделить, чтобы получить чистый металл. Медь способна отдать свой кислород в условиях сильного жара только углероду, а точнее, одноокиси углерода СО, которая наряду с двуокисью – углекислым газом СО2 – образуется при горении древесного угля. При восстановительной атмосфере в пламени костра древесный уголь сгорает с преимущественным образованием одноокиси, которая и восстанавливает малахит: СО + СuСО3 = 2СO2 + Сu. Однако избыточный приток воздуха способен нарушить необходимое соотношение СО и СO2 и привести к излишнему скоплению углекислого газа. В его присутствии малахит обжигается до окиси меди СuО, и медь при этом не выплавляется.

Неудача такого рода постигла Г. Г. Коглена, когда он предпринял попытку по примеру древних металлургов выплавить на костре медь из малахита. Сложенный конусом уголь, в середину которого были помещены двумя рядами мелкие куски малахита, был подожжен в ветреный мартовский день и горел несколько часов.

Замеры температуры показали, что она достигла необходимого для восстановления уровня – 700-800°С. Но руда только обожглась, и чистой меди не получилось. Этому препятствовал обильный приток воздуха. Когда руда в смеси с углем была засыпана в горшок, прикрытый сверху плоской крышкой, опыт увенчался успехом. Кислород при горении окружающего костра почти не проникал в сосуд, и на его дне скопилась плотная губчатая масса меди.

Более удачными оказались опыты костровой выплавки меди, проведенные советскими учеными В. А. Пазухиным и Ф. Н. Тавадзе, много лет посвятившими исследованию древнейшей металлургии. Они доказали, что восстановительная среда, несомненно, возможна в обычной куче древесного угля, если его накопилось в костре много и если он достаточно уплотнен уложенными поверх поленьями и защищен тем самым от сквозного продувания ветром. В таком костре без всяких особых приспособлений им удалось выплавить чистую медь: малахит и хризоколла «отпотевали» под толстым слоем прогоревшего угля чистым металлом.

Хотя мы и говорим, что в костре можно выплавить медь, это не значит, что ее удается получить в расплавленном виде. Путаница в этих терминах, к сожалению, весьма обычна даже в археологических работах. Часто археологи пишут «плавленая» медь, когда в действительности имеется в виду медь, выплавленная из руды. Плавление означает перевод металла в жидкое состояние, в то время как выплавление является совершенно отличным процессом, с помощью которого из руды получают чистый металл через ее нагревание и соответствующие химические превращения. До открытия специальных горнов, высокая температура в которых достигалась искусственным дутьем с использованием мехов, получить медь в расплавленном виде было невозможно. И в костре, и в первых, весьма примитивных металлургических печах, работавших на естественной, создаваемой ветром тяге, выплавленная медь имела вид губчатой массы, спекшейся из отдельных размягченных, но не расплавленных зерен металла. Это и естественно: прямое его восстановление протекало, как отмечалось, при температуре всего 700-800°.

К сожалению, мы очень мало знаем о конструкции этих древнейших металлургических печей. Условия плавки в них были таковы, что вынуждали металлургов всякий раз разрушать их, чтобы извлечь готовый металл. Пожалуй, наименование «печь» звучит даже слишком громко для этих примитивных поначалу приспособлений. Они представляли собой небольшую, углубленную в землю яму, окруженную плотно уложенными камнями. Чаше всего такого рода устройство сооружалось на вершинах или склонах гор с подветренной стороны. Это обеспечивало естественное раздувание жара ветром через специально оставленное в каменной кладке отверстие.

Перед плавкой на дно ямы в основании печи укладывали плоскую глиняную чашу. Поверх чаши насыпали слой древесного угля, на уголь – измельченную руду. Слои чередовали с необходимыми интервалами до тех пор, пока не заполнялась вся внутренняя полость печи. В ветреный день уголь поджигали. По мере его прогорания струящиеся кверху окислы углерода обволакивали руду, создавая необходимую восстановительную среду. Постепенно металл в руде восстанавливался и, размягчаясь, спускался вниз, где и собирался в чаше в виде губчатых корольков, смешанных со шлаком.

Прямые свидетельства использования таких печей в древнем Египте были обнаружены английским археологом Флиндерсом Питри. В течение многих лет он вел раскопки на Синайском полуострове, который славился по всему древнему миру своими меднорудными богатствами. У одного из рудных выходов он нашел печь, основание которой имело вид овальной ямы диаметром 60x75 см, глубиной 25 см. По краям ямы возвышались вертикальные стены из камня и щебня, сохранившиеся на высоту 67 см. В основании стен располагались два поддувала: нижнее поддувало, на уровне пода печи, имело диаметр 27 см, верхнее, тех же размеров, находилось на 37 см выше пода. К сожалению, сведений об абсолютном возрасте этого горна практически нет. Но ясно, что он работал без дутья, на естественной тяге и отличался весьма архаичной конструкцией. Вероятно, в начале плавки египетские металлурги открывали оба поддувала, чтобы обеспечить скорейший прогрев руды, а затем сосредоточивали жар в нижней части, закрывая верхнее отверстие.

С успехом получить медь в таких низкотемпературных печах можно было только из очень чистых медных минералов, таких, как куприт, тенорит, малахит, свободных от пустой породы. Но чистыми монолитными кусками они встречаются даже в богатых месторождениях редко. Руду же не столь богатую нужно было предварительно измельчить и отмыть от пустой породы. Это удавалось не всегда: тесное прорастание пустой породы с медными минералами часто препятствовало их отделению. Для ошлакования пустой породы при плавке такой руды требовалось использование высокотемпературных горнов с принудительным дутьем. Изобретение искусственного дутья явилось поэтому важным шагом человека по пути овладения металлургией. Оно открыло широкие возможности для резкого увеличения запасов меди, которую удавалось теперь и выплавить в больших количествах, и расплавить, доведя до жидкого состояния. Только в этих условиях человек оказался на пороге освоения литья, необходимого для изготовления крупных и сложных по форме ударных орудий.

В горны новой конструкции воздух нагнетался при помощи мехов, которые и теперь часто применяются в деревенских кузницах. Меха делались из кожаного мешка. С одной стороны в нем прорезалась узкая длинная щель, служившая для притока воздуха. Она открывалась и закрывалась при помощи пришитых к ее краям деревянных рукоятей. С другой стороны к мешку прикреплялась деревянная трубка, конец которой соединялся с глиняным соплом. Оно вставлялось в отверстие печи и предохраняло трубку от огня. В соответствии с движением рук мастера-металлурга меха то освобождались от воздуха, выбрасывая его через сопло в печь, то вновь наполнялись им. Наряду с такого рода ручными мехами широко использовались в древности и более совершенные ножные меха. Судя по их изображениям в росписях древнеегипетских гробниц середины II тыс. до н. э., выталкивание воздуха из их резервуаров производилось ногами, а наполнение – руками, видимо, с помощью веревок. При этом, чтобы обеспечить непрерывный приток воздуха, работали совместно парой, а иногда и двумя парами мехов.

К сожалению, археологам неизвестны реальные находки первобытных воздуходувных мехов, но их конструкция, восстановленная по древнеегипетским фрескам и рельефам II тыс. до н. э., претерпела мало изменений за долгую историю металлургии в Старом Свете. Мало изменилось на протяжении тысячелетий и устройство медеплавильных горнов: и в первобытности, и в средние века они сохраняли форму вертикальных, шахтообразных сооружений квадратных, круглых или овальных в плане. На использование принудительного дутья при выплавке в них металла обычно указывают находки глиняных трубок – сопел.

Так, при раскопках в древнем Лагаше на юге Месопотамии в слоях начала III тыс. до н. э. обнаружены остатки основания горна в форме круглой чаши из обожженной глины с двумя трубками, вставленными в ее основание под углом. Очевидно, что трубки служили воздуходувными каналами прикреплявшихся к ним мехов. Несколько горнов того же типа прослежено в местечке Тимна в Израиле на памятнике, датированном последней четвертью IV тыс. до н. э.

Остатки этих древнейших в археологии медеплавильных устройств, работавших на искусственной тяге, к сожалению, ничего не говорят нам о времени появления новой технологии металлургического процесса. Ее истоки, без сомнения, относятся к значительно более раннему периоду, чем конец IV-начало III тыс. до н. э.

Научное изучение керамики Ближнего Востока свидетельствует, что печи для обжига горшков уже в V тыс. до н. э. были развиты здесь настолько, что давали температуру 1100-1200°. Если такие высокотемпературные горны были известны гончарам, нет никаких оснований утверждать, что металлурги не могли приспособить их для своих целей. Следуя этим логическим путем, многие ученые ставят в связь древнейшую плавку металла с искусством обжига керамики. Так, Г. Г. Коглен, а вслед за ним американский историк металлургии Л. Эйчинсон пишут о зарождении медной плавки в V тыс. до н. э. в среде «горшечников», обитавших к югу от Эльбруса и обжигавших свою посуду в двухъярусных печах при нагреве до 1200°. Конечно, правильнее говорить не о зарождении металлургии, а о се совершенствовании на основе использования впервые высоких температур. Зарождение же металлургического процесса в его примитивном, низкотемпературном проявлении, конечно, восходит к еще большей древности, пока не осмысленной археологами с точки зрения абсолютных дат.

Как бы то ни было, открытие выплавки меди из руд в новых печах послужило толчком к открытию литья. Оба изобретения, связанные близкими техническими предпосылками, должны были быстро следовать друг за другом. Это не позволяет рассматривать их в пределах разновременных этапов развития истории металлургии, как это делает Г. Г. Коглен.

А что говорит археологический металл о времени распространения литейной техники? С помощью металлографии первые следы литья действительно установлены на изделиях V тыс. до н. э. Институт востоковедения при Чикагском университете предоставил в распоряжение металловедов серию медных и бронзовых предметов, открытых в двух поселениях-теллях в районе оз. Амук на равнине Антиохии в Северо-Западной Сирии. Культурные напластования поселений подразделяются археологами на десять последовательных фаз, обозначенных латинскими буквами от «А» до «J», и датируются от 6000 до 2000 г. до н. э. Первые медные изделия в виде шильев и булавок происходят из так называемого первого «смешанного слоя», который был расчищен в одном из раскопов между фазами «С» и «F». В более поздних напластованиях фаз «F» и «G» появляются иглы, долота, ножи и другие орудия.

Медь смешанного слоя была подробно изучена и химически, и металлографически. В ней присутствовали заметные примеси никеля и мышьяка. Их концентрация иногда достигала до целых процентов. Это, безусловно, указывало на то, что она была выплавлена из руд сложного состава в горнах с искусственным дутьем. Не менее интересными оказались результаты структурного анализа. Он обнаружил, что шилья второй половины V тыс. до н. э. уже получены отливкой, за которой следовала холодная или горячая доработка металла ковкой. Следы особенно длительной и тщательной кузнечной доработки рабочих окончаний орудий не оставляли сомнений в том, что она имела преднамеренно упрочняющий характер. Интересно отметить, что обитатели Амукских поселений изготавливали прекрасную лощеную и расписную посуду, которая, как и металл, подвергалась высокотемпературному нагреву.

Итак, анализы амукских изделий документально отмечают тот хронологический горизонт, на котором появляются три важных металлургических приема: высокотемпературная плавка, литье и специальное упрочнение металла ковкой. Именно этот горизонт в истории металлургии связан с распространением крупных ударных орудий и оружия из металла, именно он знаменует начало медного века.

Примечательно, что все известные на сегодняшний день древнейшие ударные орудия Ближнего Востока вписываются так же, как и древнейшие литые изделия Амука, в пределы второй половины V тыс. до н. э. Так, к последней трети V тыс. до н. э. относятся плоские клиновидные топоры и долота из ранних напластований знаменитого поселения Сузы в Юго-Западном Иране, ставшего впоследствии столицей Элама (Сузы А). На сопредельной с Ираном территории Месопотамии они появляются в памятниках так называемой раннеубеидской культуры, датируемых тем же временем. Среди месопотамских находок можно назвать плоский клиновидный топор с двояковыпуклым лезвием из Арпачии и плоское долото из Тепе Гавра.

Технология гумельницких изделий

Свидетельством раннего использования ударных орудий в Анатолии служат находки трех клиновидных топоров в поселении Мерсин в Киликии, в слоях середины V тыс. до н. э. Со слоями конца V тыс. до н. э. связано массивное долото и обломки кинжала из поселения Бейджесултан в Западной Анатолии. Кинжалы и плоские клиновидные топоры из центрально-анатолийского поселка Бюйкж-Гюлличек до сих пор не датированы археологами однозначно. Возможно, они относятся уже к более позднему времени: началу-середине IV тыс. до н. э.

По-видимому, наряду с простейшими клиновидными топорами в конце V тыс. до и. э. на Ближнем Востоке стали известны и более сложные но форме топоры-молоты с проушиной – сквозным отверстием для насаживания рукоятки. Об этом говорят глиняные копии таких орудий с рельефно воспроизведенным в пластическом материале литейным швом. Они в изобилии встречены в памятниках убеидского времени и на юге, и на севере Месопотамии. Один из таких предметов обнаружен в Телль Укаире. Это глиняный молот округлого сечения с заметным наклоном корпуса от проушины и в сторону лезвия, и в сторону обуха. Вход и выход проушины отмечены рельефным валиком. Наличие валиков показывает, что прототип изделия был отлит из металла. Этот вывод кажется тем более убедительным, что в Сузах найден медный топор-молот того же типа. К сожалению, датировка топора-молота из Суз неясна. Но нет никаких причин, которые помешали бы отнести его к раннему периоду истории памятника, хронологически отвечающему убеидской культуре Месопотамии. Как бы то ни было, период древнейшего использования медных орудий ударного действия в странах Ближнего Востока четко соотносится со второй половиной V тыс. до н. э., историей которого и открывается в этой зоне век металла.

По сравнению с Ближним Востоком появление крупных медных изделий в Европе запаздывает почти на целое тысячелетие. Впервые мы застаем их в юго-восточной, балкано-карпатской ее части, в материалах гумельницкой культуры – так археологи именуют принадлежность памятников середины – второй половины IV тыс. до н. э., распространенных на территории Восточной Болгарии и Юго-Западной Румынии. Невзирая на более поздний возраст балкано-карпатских находок, бросается в глаза их удивительное многообразие и массовость, не имеющие себе равных в азиатских культурах. С пластом гумелыницкой металлообработки в настоящее время связывается около пятисот крупных ударных орудий. Среди них – и массивные клиновидные топоры, и долота, и сложные втульчатые топоры-молотки, топоры-тесла, топоры-клевцы. Формы этих находок сильно отличаются от ближневосточных. Это говорит о самостоятельном развитии балкано-карпатской металлургии.

Многие медные изделия были обнаружены при раскопках гумельницких поселений – «жилых холмов», весьма напоминающих азиатские телли с многометровым культурным слоем. Большие по размерам жилые холмы в изобилии встречаются по всей территории культуры Гумельница, но особенно много их в плодородных долинах Болгарии, где они отстоят друг от друга буквально на несколько километров. Земледельцы и скотоводы, впервые обживавшие эти плодородные земли, вначале строили свои поселки на равнинном участке. Они возводили небольшие, но прочные глинобитные дома, деревянный каркас которых обмазывался толстым слоем глины. Они плотно лепились друг к другу, а иногда обносились по краю поселения деревянной стеной и валом. Когда дом приходил в негодность, его ломали и на его месте возводили новую постройку. После сноса очередного дома оставался культурный слой толщиной в 15-20 см. Так накапливались культурные напластования жилых холмов, высота которых в некоторых случаях достигает 20 м.

Особенно знаменит жилой холм у с. Караиово. Он возник еще в эпоху неолита, но был обитаем и в гумельницкое время. Раскопки гумельницких слоев позволили археологам собрать великолепную коллекцию расписанной графитом и разноцветными красками посуды, большой набор орудий из кости и рога, статуэток из глины. Они служили олицетворением местных божеств, среди которых особо почитаемой была Богиня-Мать, хранительница домашнего очага. В нижних слоях Каранова не было найдено никаких следов металла. Выше стали попадаться предметы, одного взгляда на которые было достаточно, чтобы убедиться в их принадлежности к болгарскому медному веку: медные топоры тонкой литой работы, обломки тиглей со следами расплавленной меди, кусочки медной руды – первые свидетельства гумельницкой металлургии.

Похожие орудия из меди археологи находили и при исследовании кладбищ-могильников, оставленных местными племенами. Всемирной известностью пользуются сейчас находки Варненского могильника. Его раскопки дали не только уникальную коллекцию изделий из меди, но и древнейшую в мире золотую сокровищницу. Она насчитывает свыше двух тысяч золотых предметов общим весом 5,5 кг. В нее входят изумительные по совершенству обработки золотые украшения, включающие до 60 разновидностей. Мастера, обрабатывавшие золото, строго соблюдали негласный закон древности, предписывавший употреблять редкий металл только для украшений, орудий из него они никогда не делали.

Погребения Варненского могильника, никак не обозначенные на поверхности, были обнаружены случайно при строительных работах. Осенью 1972 г. на окраине курортного города Варна, раскинувшегося на берегу Черного моря, экскаваторами прокладывалась траншея для электрического кабеля. Экскаваторщик Райко Иванов вдруг обратил внимание на ярко поблескивающие в земле предметы из желтого металла. Он стал перекапывать грунт повторно и рядом с золотыми поделками увидел позеленевшие от времени медные топорики, кремневые ножи и резцы. О своей находке он сообщил в Варненский археологический музей, где она произвела настоящую сенсацию. Кремневые орудия и медные топоры не оставляли сомнений в их принадлежности племенам гумельницкой культуре. Начавшиеся под руководством молодого археолога Ивана Иванова раскопки показали, что экскаватор наткнулся на погребение, относящееся к середине IV тыс. до н. э.

Благодаря планомерным археологическим исследованиям к концу 1976 г. стало известно еще 80 погребений, расположенных на площади около 3000 м2. По числу и составу находок они четко подразделяются на бедные и богатые. В бедных могилах присутствует весьма скромный набор погребальных даров. Обычно это глиняные, плохо обожженные сосуды, кремневые ножи и пластинки, иногда медные шилья, очень редко золотые украшения. Они сопровождают покойников, помещенных в прямоугольную могильную яму на спине в вытянутом положении или на боку с подогнутыми ногами. Рядовые, бедные погребения Варненского могильника практически ничем не отличаются от уже знакомых археологам захоронений гумельницкой культуры, обнаруженных в других некрополях Болгарии.

Богатые могилы Варны, напротив, не имеют себе равных не только среди погребальных комплексов Балкано-Карпатского региона Европы, но и всего Европейского континента. До их открытия сходные явления материальной и духовной культуры народов эпохи раннего металла археологам известны не были. Часто их называют «символическими»: при наличии многочисленных вещей человеческие скелеты в них отсутствуют. В могильные ямы, форма и размеры которых обычны для всех погребений Варненского некрополя, помещены огромные скопления медных, золотых, костяных и роговых изделий. Именно в символических могилах найдено подавляющее количество варненского золота в виде всевозможных браслетов, подвесок, колец, пронизей, спиралей, нашивавшихся на одежды бляшек, изображающих козлов, быков и т. д., и т. п.

Особое внимание исследователей привлекли три символические могилы. В каждой из них кроме вещей обнаружены глиняные маски, воспроизводящие черты человеческого лица. Они инкрустированы золотом, которым отмечены отдельные его черты: на лбу укреплены золотые диадемы, глаза обозначены двумя крупными круглыми бляшками, рот и зубы – мелкими бляшками. В погребения с масками положены костяные антропоморфные фигурки – стилизованные идолы, отсутствующие в других захоронениях.

Загадочный ритуал символических могил до сих пор неясен для археологов. Он ставит перед ними массу пока нерешенных вопросов. Как объяснить их невиданное великолепие и богатство? Что таит в себе сам обряд их сооружения? Можно ли считать их кенотафами, т.е. поминальными погребениями в память умерших на чужбине или погибших в море людей? Или более оправдано расценивать их как своеобразный дар божеству, как жертву, приносимую в его честь? Все это остается пока тайной, которую расшифруют лишь дальнейшие полевые исследования археологов.

Ясно только, что раскопки Варненского некрополя приоткрыли для нас совершенно неведомые до сих пор стороны жизни балканских племен Европы, показав высочайший уровень их хозяйственного и культурного развития на заре использования металлов. Некоторые ученые полагают даже, что материалы Варны позволяют ставить вопрос о том, что Юго-Восточная Европа второй половины IV тыс. до н. э. стояла на пороге сложения цивилизации. Ее вероятным провозвестником служит факт огромного накопления богатств, говорящий о далеко зашедшем процессе имущественного и социального расслоения гумельницкого общества. Его сложная структура находит отражение и в высокой профессиональной организации гумельницких ремесел, и прежде всего металлургии.

…Варненский могильник выделяется среди прочих погребальных памятников Балкано-Карпатья не только обилием своего золота, но и разнообразием медных изделий. Свыше 60 медных орудий и украшений найдено в Варне. Наряду с традиционно гумельницкими топорами, топорами-молотками, шильями, долотами здесь встречены предметы, формы которых нигде более в Европе не известны. Среди них – топор-клевец с длинной конически заостренной ударной головкой и уникальный для европейского медного века наконечник копья. Обилие и своеобразие варненской меди наводили на мысль о существовании какого-то мощного и территориально близкого горно-металлургического центра, снабжавшего местное население металлом.

Проблема источников гумельницкого металла стала волновать исследователей еще до открытия древностей Варны, в конце 60-х годов. Уже тогда ученые пришли к выводу, что разрешить эту проблему поможет спектральный анализ самих медных находок. Дело в том, что медные руды разного происхождения имеют различный химический состав: кроме основного компонента- меди – они содержат множество сопутствующих ей примесей, составляющих разнообразные количественные и качественные комбинации. При плавке руды помимо воли металлурга эти примеси попадают в готовый металл и становятся опознавательными знаками его происхождения. Значит, детальное изучение химического состава древних медных изделий и дает ключ к выяснению руды, из которой они получены. Химический состав микропримесей металла проще всего и быстрее всего позволяет установить спектральный анализ.

Первые спектральные исследования гумельницкого металла были проведены в 1969 г. в лаборатории естественнонаучных методов Института археологии АН СССР Е. Н. Черных. Изучив комбинаторику его примесей, ученый пришел к выводу, что он происходит не из одного рудного месторождения, а по крайней мере из шести. Параллельно Е. Н. Черных предпринял детальное обследование болгарских меднорудных выходов, чтобы определить их геохимическую характеристику, столь важную для привязки изученных находок. Оказалось, что состав готового металла дублирует состав ряда местных, северофракийских рудопроявлений меди.

Важным итогом исследований Е. Н. Черных явилось открытие им реально действовавших в древности рудников. В их узких щелевидных выработках, приуроченных к поверхностным рудоносным жилам, в изобилии встречались обломки гумельницкой посуды, оставленной рудознатцами IV тыс. до н. э. Таким образом, не только геохимия, но и археология говорила о разработке и добыче в энеолите местных руд.

Поражали грандиозные масштабы этих горнодобывающих работ, ставшие очевидными после открытия рудника Аи Бунар, неподалеку от болгарского города Стара Загора. Количество руды, извлеченной из рудника, оказалось поистине фантастическим! Здесь обнаружены настоящие карьеры, глубина которых колебалась от 2-3 до 20 м, а возможно и более. Общая протяженность этих карьеров составила около полукилометра! Принадлежность Аи Бунара племенам культуры Гумельница доказывалась не только керамикой, найденной в руднике, но и характером встреченных в его выработках орудий. Это были обычные для местного населения роговые мотыги-кайла и медные топоры, с помощью которых добывали медную руду.

Спектральный анализ показал, что медь, выплавленная из северофракийских рудников Болгарии, служила важным сырьем не только местной, гумельницкой металлообработки. Сравнение ее химического состава с составом древних медных изделий Восточной Европы обнаружило, что она совершала поразительно далекие перемещения в безрудные области Среднего Поднепровья и даже Поволжья. Проделывая пути, исчисляемые в несколько тысяч километров, она отметила важные для археологов направления древней меновой торговли.

Не менее интересные результаты удалось получить при изучении технологии гумельницких изделий, проведенном в нашей лаборатории. Металлографический анализ установил, что подавляющее число орудий отливалось, а не отковывалось из самородной меди, как было принято считать до недавнего времени. Удивительно широким оказался круг известных местным мастерам литейных операций. Они умело использовали различные по конструкции открытые и закрытые литейные формы: вертикальные и горизонтальные, монолитные и разъемные, со вставным стержнем и без него. К примеру, с успехом был освоен сложный прием отливки крупных орудий в закрытых составных формах.

Так, уже упомянутый топор-кайло с Аи Бунара был получен в трехсторонней закрытой форме со вставным стержнем для формовки втулки орудия.

Искусно применяли гумельницкие мастера и специальную упрочняющую проковку рабочей части отлитых ударных орудий. Явные признаки преднамеренного упрочнения обнаружены нами в микроструктуре долот и топоров-молотков. С помощью одной ковки их твердость доведена до показателей, превышающих твердость железа (85-109 кг/мм2).

Итак, крупные литые орудия с упрочненным лезвием становятся обычным явлением в жизни племен Балкано-Карпатского региона в середине IV тыс. до н. э. Этот хронологический рубеж знаменует собой начало медного века в Юго-Восточной Европе.

Если подойти с установленных металлургических позиций к древнейшим металлоносным культурам Центральной Европы, то окажется, что медный век вступает здесь в свои права значительно позднее: в первой половине – середине III тыс. до н. э. Клиновидные топоры этого времени найдены археологами в поселениях, принадлежащих племенам культуры воронковидных кубков, расселившихся на огромной территории от Швеции на севере до Альп на юге и от Нидерландов на западе до Украины на востоке. В начальный период своей истории, связываемый с серединой IV тыс. до н. э., воронковидные племена не знали металла. Он появился в их обиходе лишь в III тыс. до н. э. сначала в виде украшений из меди, а затем и в виде упомянутых топоров. Металлография установила, что все они отлиты и доработаны упрочняющей ковкой. О знакомстве мастеров культуры воронковидных кубков с совершенными методами металлургического плавления говорят открытия в местечке Макотршасы под Прагой.

Па территории СССР медный век раньше всего наступает в трех южных, приграничных областях: Южной Туркмении, Закавказье, Молдавии и Юго-Западной Украине.

Результаты металлографического и спектрального анализов

В Южной Туркмении, в предгорных районах Копет-дага медные изделия впервые зафиксированы археологами в памятниках так называемой анауской культуры, датируемых концом V – началом IV тыс. до н. э. Наряду с большим количеством невыразительных обломков шильев, проколок, булавок в них найдены изделия весьма совершенных форм: двулезвийные ножи, пробойники, зубила, плоские топоры-тесла. Спектральный анализ показал, что все они изготовлены из меди с естественной примесью свинца, концентрация которого достигала нескольких процентов. Весьма заметными примесями были представлены мышьяк и сурьма. Очевидно, что металл был выплавлен из руд сложного состава, скорее всего, доставленных к анауским земледельцам из Ирана.

Структурный анализ обнаружил чрезвычайно развитую технику металлообработки анауских изделий: совершенно определенно установлено использование литья в открытые и закрытые формы, отжига после холодной ковки для снятия межкристаллических напряжений, преднамеренного наклепа рабочих окончаний орудий.

В Закавказье с эпохой медного века можно связывать культуру земледельцев и скотоводов, живших в междуречье Куры и Аракса на рубеже V-IV тыс. до н. э. Они уже хорошо знают металл, который известен по находкам в зольных жилых холмах у села Кюльтспе в Азербайджане и у села Техут в Армении. К сожалению, коллекция этих находок пока весьма ограничена и представлена только украшениями и орудиями колющего и режущего назначения (шилья, ножичек). Но даже отсутствие топоров не позволяет рассматривать их в рамках первичной, примитивной стадии металлообработки, свойственной неолиту. Дело в том, что в металле большинства закавказских изделий содержатся большие количества мышьяка (до 5%). Они наводят на мысль о переходе уже в это время к индустрии искусственных мышьяковых бронз, предполагающих овладение комплексом весьма сложных и разносторонних металлургических навыков. В настоящее время мы не в состоянии охарактеризовать их в полном объеме, поскольку металлографически древнейшие кавказские поделки еще не изучены. Но и сейчас очевидно, что первые попытки получения сплавов могли развиться только на фоне широкого применения литого металла в быту местных племен. Видимо, полного набора ранних металлических изделий Закавказья мы еще не знаем.

Несколько позднее, чем в Закавказье и Южной Туркмении, формируются начатки металлургических знании у широко известных трипольских племен Молдавии и Юго-Западной Украины. Первые медные украшения и мелкие орудия – шилья, рыболовные крючки, проколки – появляются в их обиходе в начале IV тыс. до н. э. В это время трипольцы еще не знают литья и используют одни кузнечные приемы обработки металла: холодную и горячую ковку, сварку, обточку, шлифовку, полировку и т. д. Только в середине IV тыс. до н. э., в финале первого этапа своей истории, они начинают осваивать литье сначала в открытые односторонние, а затем и в закрытые двусторонние формы. Это установлено работами нашей лаборатории с помощью массового микроструктурного изучения трипольских изделий того времени. Параллельно с освоением литейной техники идет расширение ассортимента используемых орудий. Впервые появляются массовые серии клиновидных топоров, тесел, проушных топоров-молотков и топоров-тесел. На их рабочих окончаниях уже имеются следы упрочняющей ковки. Спектральный анализ обнаружил, что местные мастера обрабатывают привозной металл, выплавленный из руд Аи Бунара и близких ему по геохимии болгарских месторождений.

Итак, результаты металлографического и спектрального анализов древнейшего металла нашей планеты делают зримыми первые шаги человека по пути овладения металлургическими знаниями. Доказательства, которыми мы располагаем сейчас, показывают, что существовала четкая последовательность в их развитии. Сначала человек открыл самородную медь и научился придавать ей требуемую форму холодной, а затем горячей ковкой. Затем он изобрел «костровую» выплавку меди из руд и очень скоро усовершенствовал ее, использовав первый горн, работавший на естественной тяге ветра. Плавку меди и медное литье он освоил позже, когда построил высокотемпературный горн с искусственно созданным дутьем.

Открытые литья и высокотемпературного восстановления медных руд сказалось в первую очередь на создании новых орудий труда и оружия. Высокопрочные и удобные инструменты - топоры, молоты, кайла, комбинированные топоры-тесла и топоры-молотки - позволили усовершенствовать способы подготовки и обработки земли под посевы, резко повысили скорость рытья оросительных каналов в засушливой зоне Евразии. Они произвели подлинные переворот в деревянном и каменном монументальном строительстве. Они дали мощный толчок развитию горного дела: медные орудия помогли быстрее и продуктивнее добывать неведомые руды, выплавлять незнакомые дотоле металлы. «С устранением металла из обихода людей была бы уничтожена всякая возможность... ведения цивилизованного образа жизни. Ибо, если бы не было металлов, люди влачили бы самую омерзительную и жалкую жизнь среди диких зверей», – заключает средневековый немецкий металлург Георгий Агрикола.

Эра металлов, открываемая веком меди, начинается в различных историко-культурных зонах в разное время. Отнюдь не везде наступлению медного века предшествует самостоятельное развитие всех названных этапов металлургии. Знакомство с медью и ее производством у многих племен имеет вторичный характер, основанный на заимствовании достижений более развитых соседей. Так, весьма совершенные черты металлообработки мы застаем во всех трех ранних центрах использования металла на территории нашей страны. Очевидно потому, что они возникли под влиянием внешних металлургических импульсов.

Южнотуркменский и закавказский металлургические центры складываются под влиянием переднеазиатских очагов цивилизации. Проникновение же металлургических знаний на юго-запад нашей страны, в среду трипольских земледельцев, бесспорно связывается с развитием балкано-карпатских металлургических центров. Но в каких бы формах ни возникали проявления ранней металлургии, повсюду с момента своего зарождения они становились мощным двигателем технического и социального прогресса человечества. Ведь именно в эпоху раннего металла происходит становление первых государств III тыс. до н. э. на Ближнем Востоке и Восточном Средиземноморье. Судьбы доисторических народов предопределило не только открытие земледелия и скотоводства, но и открытие металлургии. Вот почему археологи столь пристально исследуют ее начальную историю.

Важнейшие исторические даты в развитии черной металлургии

Fri, 15 Nov 2013 11:33:58 +0200

Фундаментальные исторические события связанные с развитием черной металлургии в мире.

4000-3000 лет до нашей эры. – Существовала добыча железа и руд, что установлено археологическими данными: находка железных вещей в пирамиде Хеопса, железной пилы в развалинах Вавилона и Ниневии (около 1800 лет до нашей эры), находки металлургических шлаков и т.д.
Древнейший способ добычи железа – сыродутный способ плавки – применялся повсеместно вплоть до XVI столетия, а в некоторых районах Центральной Африки, Индии и Якутии сохранился до XX столетия.
II век до нашей эры – Возникновение наиболее совершенного стального производства в Дамаске; производимая сталь была широко известна под названием булата.
1443 г. – Первые документальные данные о появлении доменных печей и кричных горнов в Зигенском крае.
1495 г. – Впервые описан Леонардо да Винчи прокатный стан для прокатки свинцовых полос.
1619 г. – Заводчик Дад Дадлей (Англия) проводит опыты получения кокса и доменной плавки на нем.
1628 г. – Начало разработки железных руд на Урале.
1631 г. – Основание Ницынского завода – первого железоделательного (бездоменного) завода на Урале.
1632 г. – Основание Городищенских заводов на реке Тулице (в 18 верстах от города Тула) с двумя первыми в России доменными печами.
1669 г. – Постройка «плавильщиком» Дмитрием Тумашевым железоделательного завода в истоках реки Нейвы. Есть указания, что на этом заводе была построена первая на Урале доменная печь. Завод существовал до 90-х гг. XVII века.
1699 г. – Основание Демидовым Невьянского завода на Урале. Начало быстрого роста черной металлургии Урала.
1723 г. – Производство полосового железа в России на плющильных машинах.
1730 г. – Шеффильдским (Англия) часовым мастером Веньяминов Гентсманом найдено решение вопроса об однородности стали. С этого периода тигельная сталь получает широкое распространение.
1735 г. – Авраам Дерби (Англия) полностью решает задачу доменной плавки на коксе, положив начало её распространению.
1767 г. – И. И. Ползунов изобрел и установил на заводе в Барнауле паровую воздуходувку.
60е годы XVIII в. – Братья Томас и Джордж Кранеджи, рабочие железоделательного завода в Коальбрук-Дэле (Англия) открыли способ пудлингования.
1773 г. – Основание в России первой высшей горной школы в г. Санкт-Петербурге.
1783 г. – Изобретение инженером Генри Кортом (Англия) прокатного стана с калиброванными ручьями, получившего широкое промышленное применение.
Конец XVII века – На Александровском пушечном завод в Петрозаводске установлен первый листопрокатный стан.
1798 г. – Дж. Хезльдайн (Англия) предложил принцип непрерывной прокатки.
1814 г. – Применение заводчиком Оберто (Франция) доменных газов для обжига извести, кирпича и для цементации стали.
1825 г. – Начало издания «Горного журнала» - первого журнала на русском языке, посвященного горному делу и металлургии.
1826-1827 гг. – Установлен первый в России прокатный стан с калиброванными ручьями на Александровском заводе в Санкт-Петербурге.
1829 г. – Джемс Нельсон в Глазго (Шотландия) впервые ввел горячее дутье в доменную печь на заводе Клейд.
1836 г. – Впервые в России введено горячее дутье на Выксунском заводе.
1837 г. – Джон Крэн впервые применил антрацит для выплавки чугуна на одном из заводов Южного Уэльса (Великобритания).
1841 г. – Горный инженер П. П. Аносов опубликовал свои выдающиеся исследования по улучшению обработки стали в статье «О булатах» («Горный журнал» 1841 г.)
1842 г. – Англичанин Несмит изобрел паровой молот.
1843-1844 г. – В России прокатаны первые рельсы на специально построенном рельсо-прокатном заводе в Санкт-Петербурге.
1845 г. – Вуд (Англия) стал применять доменный газ для нагрева дутья и паровых котлов.
1851 г. – Изобретение Парри (Англия) колошникового газоулавливающего и загрузочного аппарата.
1853 г. – Пишоном во Франции запатентован способ выплавки стали в электрических печах.
1855 г. – Генри Бессемер (Англия) открыл способ производства стали в конвертере.
1857 г. – Первые опыты бессемерования в России на Всеволодильнецком заводе.
1860 г. – Изобретение Г. Бедсоном (Англия) – непрерывного проволочного стана.
1861 – 1862 гг. – Введение Чарльзом Уайлем и Г. Бедсоном (Англия) непрерывного прокатного стана для обжатия пакетов из сварочного железа.
1863 г. – Пьер и Эмиль Мартен (Франция) построили свою первую печь для производства стали, применив принципы регенерации тепла.
1864 г. – Введение бессемерского процесса в России на Воткинском заводе.
1870 г. – Построена и пущена инж. А. А. Износковым на Сормовском заводе первая в России мартеновская печь.
1872 г. – Вступили в эксплуатацию первые два металлургических завода на Юге России – Юзовский и Сулинский.
1878 г. – Сообщение Д. К. Чернова в Императорском Русском Техническом Обществе об исследованиях структуры стальных слитков, положивших основу современного учения о стали.
1878 г. – Сидней Джилькрист Томас и Перси Джилькрист (Англия) предложили способ передела фосфористых чугунов в конвертерах с основной футировкой.
1880 г. – На заводе Вильмор в Бриджпорте (США) установлен первый многовалковый стан для холодной прокатки листа.
1881 г. – Начало разработки руд Кривого Рога.
1886 г. – Маннесманом изобретен пильгерный метод производства бесшовных стальных труб.
1890 г. – Первая дуговая электрическая печь Муассона, получившая практическое применение.
1892 г. – В Теплице (Богемия) установлен первый непрерывный листовой стан.
1894 г. – Фирма Морган в Ворчестере (США) построила первый непрерывный заготовочный стан.
1895-1896 гг. – Создание газовой воздуходувки инженером А. Белли на заводе Кокериля (Бельгия)
1900 г. – шведский инженер Челлин изобрел индукционную электрическую печь.
1904 г. – Изобретение Штифелем (США) автоматического метода (метод Штифеля) производства бесшовных стальных труб.
1904 г. – М. К. Курако создает улучшенную конструкцию засыпного аппарата для домны на Краматорском заводе, разрешив проблему разгрузочного устройства.
1910 г. – На Обуховском сталелитейном заводе пущена первая в России электропечь системы Геру.
1910-1912 гг. – Возник вопрос о возможности обогащения доменного дутья кислородом.
1911 г. – Строительство М.К. Курако домны с улучшенной конструкцией горна и первой в России автоматической пушкой для забивки летки.
1923 г. – В Эшленде (США) построен и пущен первый непрерывный листовой стан современной конструкции.
1924 г. – Профессор М. А. Павлов публикует выдающийся труд «Определение размеров доменных и мартеновских печей», положивший прочные научные основания для их расчетов и проектирования.
1929 г. – Вошла в строй первая советская механизированная домна на заводе им. Кирова (Макеевка).
1932 г. – Вошли в строй Магнитогорский и Кузнецкий комбинаты – крупнейшие в мире металлургические предприятия
1933 г. – На заводах им. Дзержинского и им. Кирова установлены два первых на территории СССР блуминга.
1937 г. – На этом же заводе пущен первый в СССР непрерывный листовой стан.
1940 г. – Первые в мире по масштабам опыты производства доменных ферросплавов на дутье обогащенном кислородом, на заводе ДЗМО в СССР.

История Днепропетровского Металлургического завода им. Петровского

Fri, 15 Nov 2013 11:32:30 +0200

История завода

ПАО "ЕВРАЗ - Днепропетровский металлургический завод им. Г. И. Петровского" — одно из крупнейших промышленных предприятий Днепропетровска и Украины.

Завод награждён орденом Ленина (1966), к столетию завода награжден орденом Октябрьской революции (1987).
Брянский завод (первое название) стал первым крупным металлургическим предприятием Екатеринослава (ныне Днепропетровск). Строительство завода стало началом промышленной модернизации города и открыло новую эпоху в жизни Екатеринослава.

Строительство завода поручили инженеру-технологу А. М. Горяинову, который и стал первым директором завода. Известные в Российской империи акционеры П. И. Губонин и В. Ф. Голубев сумели привлечь и поставить на службу отечественной металлургии и трубной промышленности франко-бельгийские капиталы.

Александровский Южно-Российский завод Брянского акционерного общества был основан 22 мая 1887 года (по дате ввода в эксплуатацию доменной печи № 1). В сентябре того же года была открыта небольшая чугунолитейная мастерская для отливки изделий из чугуна. Весной 1888 года Брянское акционерное общество приступило к строительству бессемеровской и сименс — мартеновских сталелитейных мастерских, началось сооружение рельсовой, листопрокатной и железнодорожной мастерских с 32 пудлинговыми печами и отделением прокатки универсального широкополосного и сортового железа.

22 мая 1888 года первую плавку дала вторая доменная печь, а в октябре — начали осуществлять прокатку металла на мелкосортных и среднесортных станах завода.

17 апреля 1890 года было начато строительство третьей доменной печи, которая сдана в эксплуатацию в 1891 году. В 1890 году завод выплавил 3165844 пуда чугуна (50650 т.).

В этом же периоде начинается строительство мостового отделения (нынешний завод им. Бабушкина) и осваивается производство канализационных труб. В июне 1894 года была заложена и введена в строй доменная печь № 4. Предприятие уже имело законченный металлургический цикл с производством кокса, чугуна, стали литой и фасонной, сортового железа, рельсов различных марок, железнодорожных креплений, мостов, труб и др. металлических изделий.

К 1917 году на Брянском заводе работало 6 доменных, 8 мартеновских печей, 9 прокатных станов (в том числе 5 сортовых), 3 бессемеровских конвертера, вспомогательные и ремонтные цехи.

В период становления Советской Власти из рядов рабочих Брянки выдвинулись руководители революционного движения на Екатеринославщине, такие как П. Аверин, С. Гопнер, П. Яшин, М. Рухман, Г. Петровский, И. Бабушкин и другие.
После гражданской войны перед Брянцами была поставлена задача, в кратчайший срок наладить выпуск в первую очередь деталей для машин, проката, металлоконструкций и поковок. Уже в 1920 году на заводе начали работать литейные вагранки. В январе 1922 года начали действовать механический и литейный цехи, а в июне 1922 года выдала первую советскую плавку мартеновская печь № 4. Вступают в строй прокатные станы среднесортный № 5 и 8, проволочный № 9, листопрокатный № 10, мелкосортный № 6. К концу 1925 года восстановительные работы на заводе были полностью завершены, и по состоянию агрегатов завод считался одним из лучших среди металлургических заводов «Югостали».

В 1925 году завод превысил уровень довоенного (1914 год), производства чугуна, стали и проката.

В 1927 году реконструируется доменная печь № 2 и с этого периода, вплоть до начала Великой Отечественной войны, завод непрерывно наращивал производство черных металлов для нужд страны.

Во время Великой Отечественной войны оборудование завода эвакуировалось на действующие заводы Востока: Чусовский, Гуръевский, Орско-Халиловский, Кузнецкий и Магнитогорский металлургические комбинаты и др. предприятия. Началась вторая жизнь оборудования Петровки под лозунгом «Все для фронта, все для победы».
После освобождения г. Днепропетровска от немецко-фашистских захватчиков в октябре 1943 года начались работы по восстановлению разрушенного гитлеровцами завода.

В первую очередь было решено пустить сортовой стан «550», толстолистовой и тонколистовой станы, затем рельсобалочный цех. 17 июля 1944 года первый, восстановленный Петровцами агрегат — мартеновская печь № 3 дала сталь, затем 29 сентября 1944 года дала чугун доменная печь № 5.

Уже в 1944 году металлурги завода им. Петровского произвели на нужды обороны страны 38,6 тыс. т. чугуна, 18,5 тыс. т. стали и 8,5 тыс. т. проката.

В 1947 году завод впервые в стране освоил и отгрузил Горьковскому автозаводу первые 39 тонн периодического проката для передней оси автомобиля. В июне 1948 г. вступил полностью в строй третий мартеновский цех с двумя 200 т. печами, а в 1949 г. в нем был достигнут довоенный уровень производства. В 1951 г. выдала металл новая доменная печь № 2, которая была построена по последнему слову техники оснащена современными вагон весами, загрузочными аппаратами, КИП и автоматикой.

В 1954 г. вступил в строй проволочный стан «260» и в два года была освоена его прокатная мощность. В этот период особенно большое внимание уделяется внедрению достижений науки и техники — особенно форсированному ходу доменных печей с увеличенным давлением под колошником и повышенной температурой дутья. В 1958 г. вступила в строй новая «Днепропетровская — Комсомольская» доменная печь № 3, которая 30 августа дала первый чугун и в этом же году началась реконструкция доменной печи № 5.

В 1956 г. началось освоение нового технологического процесса — выплавки кислородно-конвертерной стали. Впервые в стране этот процесс был освоен сталеплавильщиками Петровки.

На протяжении всего послевоенного периода металлургии завода совершенствовали технологические процессы производства, реконструировали и модернизировали существующее оборудование, улучшали технико-экономические показатели. За последние годы на заводе осуществлен ряд крупных мероприятий, направленных на механизацию и автоматизацию производства, расширение сортамента и объема производства. К важнейшим следует отнести — повышение температуры дутья за счет модернизации воздухонагревателей, реконструкция мартеновских печей № 9 и 10, внедрение без стопорной разливки стали, освоение выплавки трубного металла в конвертерном цехе, освоение набивной футеровки сталеразливочных ковшей и ряд других.
Современное состояние завода

В 2007 году пакет акций Днепропетровского металлургического завода им. Петровского приобрела международная горно-металлургическая компания ЕВРАЗ В настоящее время на предприятии производится сортовой прокат: швеллер, уголок, рельсы и др. в состав завода входят: доменный, кислородно-конвертерный, рельсобалочный цеха, прокатный стан-550 и другие цеха, обеспечивающие бесперебойную и ритмичную работу основных металлургических агрегатов. С 1 ноября 2010 года переименован в ПАО «Евраз — ДМЗ им. Петровского».

Перечень выпускаемой продукции:

Доменный цех

В составе цеха две доменные печи общим объемом 1733 м3, в том числе ДП № 2 — 700 м3, ДП № 3 — 1033 м3. ДМЗ им. Петровского первый в мировой практике в 1957 году испытал и внедрил технологию доменной плавки с вдуванием в горн печи природного газа, это дало возможность значительно увеличить температуру дутья, снизить расход кокса и повысить производительность доменных печей. В 2010 году обе доменные печи были капитально отремонтированы и установлены современные бетонные желоба, благодаря которым сократился расход железа и кокса на тонну чугуна.

Чугун передельный (ДСТУ 3133-95 (ГОСТ 805 — 95)).

Чугун литейный (ДСТУ 3132-95 (ГОСТ 4832 — 95)).

Кислородно-конвертерный цех

В составе цеха находится три конвертера объемом 50 м3. Оборудование цеха дает возможность обрабатывать металл жидкими синтетическими шлаками и выплавлять до 70 плавок в сутки. В этом конвертерном цехе впервые на территории СССР начали выплавлять сталь с продувкой металла кислородом сверху в ванне конвертера, что дало возможность интенсифицировать процесс производства высококачественной стали.

Сталь углеродистая обыкновенного качества. (ДСТУ 2651:2005 (ГОСТ 380—2005) Сталь рельсовая ДСТУ 2484-94 ((ГОСТ 4121-96); ТУУ 27.1-05393056-257-2004; ТУУ 27.1-05393056-265:2009). Сталь отраслевых назначений. Сталь М (ТУ 27.1-19305558-003:2009).

Сталь 60С2АЗБ (ГОСТ 14959-79).

Прокатный цех № 1

Заготовка трубная (ГСТУ 3-009-2000).

Заготовка квадратная (ТУ 14-2-1230-99).

Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый (ДСТУ 4738:2007(ГОСТ 2590—2006)).

Рельсы крановые: КР 70, КР 80, КР 100, КР 120, КР 140 (ДСТУ 2484-94).

Рельсы трамвайные желобчатые бесшеечные РТЖБ 58 (ТУУ 27.1-05393056-257-2004).

Рельсы рудничные Р 34 (ТУУ 27.1-05393056-265:2009).

Рельсы Р-43 (ГОСТ 7173 – 54).

Фасонный прокат балка двутавровая специальная 22 С.

Швеллер 24; 27; швеллер U24.

Прокат стальной горячекатаный круглый для стержней мельниц барабанного типа (ТТ 27.1-05393056- 269:2010).

Прокат стальной горячекатаный круглый — заготовка для мелющих шаров (ТТ 27.1-05393056- 268:2010).

Шахтная стойка СВП 33 (ГОСТ 18662-83).

Профили для футеровки мельниц

Прокат брони рудоразмольных мельниц, прокат брони углепомольных мельниц (ТУУ 21,1 – 31632138 – 1398:2012).

Прокат клина рудоразмольных мельниц.

Прокатный цех № 2

Сортовой прокат

Швеллер 8, 10, 12, 14, 16, 20, 22, 24, 30 (ТУ У 14-2-1185-97).

Швеллер UPE 100, 120, 140 с параллельными полками по EN 10025-1:2004.

Уголок 75х75х6; 8.

Уголок 80 Х 80 Х 6 (ГОСТ 8509-93).

Уголок 80 Х 80 Х 7 (ГОСТ 8509-93).

Уголок 80 Х 80 Х 8 (ГОСТ 8509-93).

Уголок 90 Х 90 Х 8 (ГОСТ 8509-93).

Уголок 90 Х 90 Х 9 (ГОСТ 8509-93).

Уголок 100 Х 100 Х 6,5 (ГОСТ 8509-93).

Уголок 100 Х 100 Х 7 (ГОСТ 8509-93).

Уголок 100 Х 100 Х 8 (ГОСТ 8509-93).

Уголок 100 Х 100 Х 10 (ГОСТ 8509-93).

Уголок 100 Х 100 Х 12 (ГОСТ 8509-93).

Уголок 125 (ГОСТ 8509-93).

Уголок 90 Х 90 Х 7 (EN 10025-1:2004).

Уголок 100х100х7; 8; 10.

Швеллер U 100, 140 с наклонными полками по EN 10025-2:2004, U80, U120, U160, U180, U200.

Швеллер 8В для вагоностроения

Профили для автомобильной промышленности

Профили периодические для осей автомобилей ГАЗ 53, МАЗ 503 (ГОСТ 8319.13-75; ГОСТ 8319.5-75, ТУ У ДП 14-2-1248-2000).

Профили для ободов автомобильных колес ЛАЗ 695, МАЗ 500, ЗИЛ 130, КамАЗ 5320, ГАЗ 53, ЗИЛ 131, УРАЛ 375, БелАЗ (ТУ У 14-2-1240-2000 и ТУУ 27.1-26524137-1341:2005).

Профили для угольной промышленности

Лемех зачистной для скребков конвейеров (ТУ У 27.1-00190319-1279-2002).

Профиль боковины рештака угольного конвейера (ТУ У 27.1-00190319-1267-2001).

Профили для крепи горных выработок СВП 22, СВП 27 (ГОСТ 18662-83).

Профили для сельскохозяйственного назначения — лемехи (ТУ У 27.1-05393056-261:2007).

Полоса горячекатаная из углеродистой стали.

История Нижнеднепровского трубного завода

Fri, 15 Nov 2013 16:24:56 +0200

Интерпайп Нижнеднепровский трубопрокатный завод — украинская трубная компания.

Полное название «ПАО „Интерпайп НТЗ“». Входит в компанию «Интерпайп».

История

1891—1911

Первое письменное упоминание о заводе содержится в «Списке фабрик и заводов Европейской России» составленном в Санкт-Петербурге в 1903 году. Однако первую продукцию завод Гантке выпустил в 1891 г. Эта дата и стала отправной точкой в биографии завода. Правда, начинал металлургический гигант в те годы совсем с другой продукции, специализируясь на выпуске заклепок, мелких рельсовых изделий, гвоздей, проволоки, болтов и костылей для крепления рельсов.

Основателем завода считается ученный из Варшавы Тадеуш Бернардович Гантке, который в 1890 году взял в аренду на тридцать лет четыре десятины земли у Брянского общества недалеко от станции железной дороги Горяиново (правобережная часть «Днепропетровска»). За первые десять лет работы на заводе было установлено 250 станков и машин, которые приводились в действие пятнадцатисильной паровой машиной, смонтировано 25 нагревательных печей, 15 чанов для кислоты три локомобиля. Завод освещался электричеством. К 1903 году на предприятии работало 500 человек, ежегодно производилось 500 тысяч пудов продукции более чем на миллион рублей.

Но какие бы успехи не делал завод Гантке, он не мог тягаться в те годы со своим ближайшим соседом — Александровским металлургическим заводом. Догнать и перегнать соседа стало мечтой Гантке, накопившего к тому времени солидный капитал, который позволял существенно расширять бизнес. Гантке все чаще стал приглядываться к тем предприятиям, над которыми нависла угроза близкого банкротства.

Так Гантке в течение восьми лет наблюдал за «Франко-русскими мастерскими», принадлежащие анонимному обществу, допущенному к деятельности в 1895 году. Данное предприятие размещалось при станции Нижнеднепровск (левобережная часть Днепропетровска). Изначально завод специализировался на изготовлении вагонов (выпускали грузовые, пассажирские и трамвайные вагоны). Но, несмотря на хорошую по тем временам оснащенность, судьба «Франко-русских мастерских» сложилась не лучшим образом. Набиравший экономический кризис конца XIX века привел к сворачиванию железнодорожного строительства и, как следствие, снижению потребности в вагонах. Изменение конъюнктуры рынка заставило заводовладельцев пере профилировать производство и начать налаживать выпуск трубной продукции, спрос на которую стал стремительно расти.

В 1901 г. в справочнике и документах Министерства путей сообщения было зафиксировано новое наименование предприятия «Екатеринославский завод Общества металлургических заводов Б.Гантке»

В 1905 г. Тяжелая экономическая и социальная ситуация в стране, усугубленная кризисом, неудачи в русско-японской войне (1904—1905) приводит к началу революции. Революционные события охватывают и Екатеринослав. С декабря в городе началась стачка, которая вскоре переросла в восстание. Рабочие завода Гантке принимают в ней участие вместе с работниками Брянского завода и других заводов.

В 1909 году Ганке решил, что более подходящего случая купит «Франко-русские мастерские» представить нельзя. Свою товарную ценность к тому времени завод практически утратил, следовательно можно купить за бесценок. Так в 1909 году произошло историческое объединение двух предприятий. Ганке расторг договор об аренде земель Брянского общества и перенес производство на земли «Франко-русских мастерских». Решение перенести гвоздильный завод на левый берег, а не наоборот «слить» с выдержавшими испытания правобережным заводом — было принято Гантке не случайно. К этому времени промышленное правобережье оказалось плотно застроенным и мешало дальнейшему расширению многих предприятий. Земля же, на которой находился заброшенный полуобустроенный завод в нижнеднепровске, сулила большие перспективы.

В Екатеринославе одним из первых стали производить трубы удачливые бельгийские предприниматели братья Шодуар, основавшие здесь «Франко-бельгийское акционерное общество русских трубопрокатных заводов». Их успехи вызывали зависть у других предпринимателей. В некоторых исторических документах имеются данные о том, что предшественником НТЗ является не предприятие Ганке, а именно фирма «Шоудуар». Думается, правы и те, и другие. Можно предположить, что на каком-то этапе «Франко-бельгийское общество» помогло Гантке в его попытке наладить производство труб. Тем более логично предположить, что немногочисленные иностранцы в городе поддерживали друг с другом достаточно тесные деловые контакты. После покупки предприятие получает название «Завод Общества русской железной промышленности».

1911—1921

В 1911 г владелец завода Б.Гантке принимает решение расширить профиль деятельности предприятия и осваивает производство цельнокатанных труб. В этом же году началась масштабная реконструкция завода. Начали работать электростанция и котельная, создается механический цех. Внутризаводской транспорт насчитывает два паровоза, несколько вагонов и два десятка вагонеток. Период 1911—1913 гг. стал временем наибольших производственных успехов и коммерческого процветания завода Гантке. Думая о перспективе, владелец предприятия начал строительство трубопрокатного цеха. Приобретена трубопрокатная установка Бриде, которая имела два стана для производства труб диаметром от4 до 13,5 дюймов. Также заказана трубопрокатная установка Mannesmann, состоящая из двух станов.

1912 г. На заводе создается первая больничная касса — прообраз нынешней системы страхового медицинского обеспечения. 3-7 июля на заводе проходит стачка с экономическими требованиям: 286 рабочих, недовольных низкими расценками, вместе заявили об увольнении, рассчитывая, что администрация не решиться уволить такое количество работников сразу. Однако владельцы уволили всех участников акции, не удовлетворив их требований, а через некоторое время наняли 160 новых рабочих.

1913 г. Запущена первая очередь трубопрокатного цеха. За первый год работы было выпущено 3000 тонн труб. Работают механический цех и цех холодной штамповки. В последний предвоенный год на предприятии трудятся около 200 человек.

1914 г. Август. С началом Первой мировой войны завод, принадлежащий предпринимателю с немецкими корнями Гантке, с традиционным гвоздильным и набирающим обороты трубным производством был отчужден у владельца правительством Российский империи как «имущество граждан воюющей враждебной стороны». По сут, состоялась первичная национализация предприятия. В духе времени меняется название предприятия « Нижнеднепровские государственные секвестированные заводы Б. Ганке». В военное время завод изготавливает детали для снарядов, шрапнельные «стаканы», ручные гранаты, ножницы для резки проволочных заграждений. 1915—1916 гг. В начале 1915 г. за предприятием закрепили военнообязанных рабочих. В результате серьёзного пожара, который произошел в конце 1915 года, сгорели проволочно-гвоздильный и болто-костыльный цеха, пострадали другие подразделения.

Весна 1917 г. На предприятии создается профсоюз металлистов, в который вступает большинство рабочих. Апрель 1917 г. На заводе введен 8-часовой рабочий день. В мае этого же года создается заводской отряд Красной гвардии. В авагусте 1917 г. Временное правительство продет завод Акционерному обществу Южнорусских металлургических заводов со штаб-квартирой в г. Ростов-на-Дону. Управляющим завода назначен банкир Животовский. К осени 1917 г. производство находится в тяжелом положении выпуск продукции сократился в 5 раз в сравнении с показателями 1914 г. численность работников сократилась на тысячу человек.

Январь 1918 г. Завод национализирован советским правительством. Избрано коллегиальное рабочее правление. В его состав вошли П. Кравченко (комиссар), В . Хорошев, Ф. Василев, И. Зинаков и др. Членом правления также стал представитель прежней администрации инженер А. Скоробогатов, занявший пост технического директора. В апреле 1918 г. В Екатеринослав входит германская армия, которая на условиях брестского мира оккупировала Украину. На завод возвращается банкир Животовский.

1919 г. Идет гражданская война, частая смена власти в Екатеринославе, который в течение года несколько раз переходит от одной к другой враждующих сторон. В конце 1919 г. город окончательно устанавливается советская власть.

1920 г. Начало восстановления завода. Производственная программа завода включала активизацию работ костыльного, болтового и трубного производства. Новым управляющим завода стал И. Я. Завялов. Зарплата рабочим выплачивается продукцией завода — гвоздями, проволокой и другими товарами, которые обменивались в селах на продукты. Ежедневно рабочие завода получали по 200 г хлеба. В конце октября на заводе начали работать, хоть и не полностью, два цеха — болторезный и прессовый.

1921—1927

В сентябре 1921 г. к заводу присоединяют бывший печной завод, который становится литейным цехом предприятия. Цеха завода переходят на 2-сменный режим работы. Возобновляют прием рабочих на предприятие.

1922 г. Завод получает новое название — «Екатеринославский государственный металлургический завод». Гвоздильное производство работает как отделение, в его штате — 1848 человек. К концу года все основные производственные мощности завода действуют в полном объёме, однако трубное производство временно простаивает. В отделочной части ведется переработка старых, прокатанных ранее труб. Осенью 1922 г., к 5-й годовщине Октябрьской революции заводу присвоено имя «Карла Либкнехта». Имя основателя предприятия Бернада Гантке становится частью заводской истории. В конце года на предприятии открыта школа по ликвидации безграмотности.

1923 г. Производственная деятельность предприятия медленно, но растет: за 1922—1923 гг. на заводе выпущено 10500 тонн продукции. Апрель. Открыт заводской клуб «Рабочий отдых», который пользовался большой популярностью у рабочих. Летом, в связи с нестабильной загрузкой и низким уровнем оплаты труда, на заводе возникают волнения и стихийные забастовки. Администрация увольняет зачинщиков и активных участников таких акций. К концу года на предприятии трудится 2100 человек.

1924 г. На заводе отремонтирован и запущен прессовый цех, здесь начался выпуск заклепок, болтов, шайб и колец. Из-за низкого уровня оплаты труда и тяжелых условий труда на заводе периодически возникают стихийные забастовки («волынки»).

1925 г. Переломный год для предприятия. Завод один из ведущих в отечественной металлургии. Благодаря государственному финансированию отрасли для предприятия за границей закуплено 10 гвоздильных станков новой конструкции. Начаты работы по во становлению трубного производства. 25 октября после значительных ремонтных работ (отремонтирована крыша цеха, заводчане своими силами починили мотор главного привода стана) запущен трубный цех с трубопрокатной установкой Бриде. Первую 10-дюймовую трубу прокатала бригада вальцовщика Смирнова. Уже за два последних месяца года выпущено 7000 тон труб. В течение года продолжается техническое переоснащение завода. Введена новая и старая паровая турбина мощностью 100 кВт и два новых котла с площадью нагрева 400 м² каждый. В этом же году улучшается социальная защищенность работников завода. В марте при заводе созданы детские ясли. К концу года на предприятии трудится уже 3997 человек.

1926 г. В январе завод успешшно завершил изготовление 9600 тонн руб для нефтепроводов «Грозный — Туапсе» и «Грозный — Баку».

1927 г. Внедряется принцип четкого разделения труда и определение круга обязанностей работников. Установлен минимум выработки, влияющий на оплату труда. В гвоздильном производстве предприятия вводятся в строй новые мощности : запущенны ещё 10 гвоздильных станков, приобретенных в Германии. Модернизировано оборудование травильного отделения прессового цеха. Летом происходит «генеральная уборка» завода. Собран металлом, вывезено более 600 вагонов мусора; наведен порядок в цехах, улучшено электроосвещение. На территории завода разбиты цветники, высажены деревья и кусты. Всего по итогам 1927 г. предприятие выпустило 16600 тонн труб. 5 ноября 1927 г. вышел первый номер заводской газеты «Эхо» (с 1931 г. — «Большевик»)

1928—1931

1928 г. В трубопрокатном цехе установлен новый калибровочный пресс, смонтированы пять прессов для наружных и внутренних испытаний труб. Цех дополнительно оснащен двумя газогенераторами и моторам мощностью 2500 л.с. Наряду с этим завод является самым мощным предприятием в СССР по выпуску проволочно-гвоздильных и болтовых изделий, производит 82 % данной продукции в УССР. Для работников завода введены хлебные карточки на получение гарантированного хлебного пайка.

1929 г. На заводе появились первые передовики производства, ударные бригады: до конца года их число достигло 210, в их составе трудилось 85 % всех работников предприятия. За 3 года для работников завода построено 18 домов. В августе в рамках реализации первой пятилетнего плана развития промышленности на заводе запланировано строительство мартеновского цеха, баллонного, нового трубопрокатного и колесопрокатного (первого в Советском Союзе) цехов. Ноябрь введен в эксплуатацию литейный цех, вскоре заработала и дала сталь 5-тонная малая мартеновская печь. Осенью началось строительство мартеновского цеха. Также предусматривалась модернизация «старого трубного» цеха и метизного производства.

1930 г. Лето, на строительстве мартена установлен 100-тонный разливочный кран. В июле на предприятии проходит « Месячник борьбы с потерями», в рамках которого делается акцент на рациональное использования сырья и материалов, ГСМ, ликвидацию простоев оборудования.

1931 г. Март завершено строительство первой 60-тонной мартеновской печи. 29 апреля состоялась, первая плавка. Бригада Ивана Шаповалова выдала первые 36 тонн стали.

Пуск первой мартеновской печи.

Вот что писали в книге «Ветеран индустрии», 1978 г.:

«…Люди шли в цех, как на большой праздник. В печи бушевало пламя. Рождалась первая сталь! С огромным интересом и волнением следят все, как хозяйничает у печи И. Шаповал. Он привычно и уверенно делает свое дело. — Готово! — и отдает команду выпускать плавку. Двое подручных стремительно бегут к выпускному отверстию. Несколько сильных ударов пиками в летку, и ослепительно белая струя металла, вырвавшись из печи, с силой ударила в днище ковша. Под сводами цеха брызнул огромный фонтан искр. И тотчас же грянуло громовое „ура“. Так бригада и. Шаповалова выдала первые 36 тонн стали. В последующие годы этот замечательный сталевар по праву считался одним из лучших мастеров сталеваров.»

2-я половина 1931 г. сданы в эксплуатацию ещё две 60-тонные печи. Завод смог полностью обеспечить собственной сталью трубопрокатное производство. Вводится в строй баллонный цех, продукция которого предназначена для оборонных нужд. Строятся 4-я и 5-я печи в мартене. Введется сооружение новотрубного цеха. На заводе активно развивается социальная инфраструктура: построено помещение школы фабрично-заводской учебы, здание общежития. Жилой фонд предприятия вырос до 25 тыс.м².

1932—1941

Был награждён орденом Октябрьской Революции.

Завод выпускал собственную заводскую газету «Приднепровский Металлург» (первый номер вышел 7 ноября 1928 года)

Юзовка. Завод Новороссийского общества (фото)

Wed, 27 Nov 2013 16:33:33 +0200

Общий вид металлургического завода 1912

Первая доменная печь 1872

Доменная печь 1888

Доменный цех 1914

Доменный цех 1915

Шахтные подъемники. 1912 год.

Первая шахта и первая коксовая печь.

Коксовая печь

Литейный цех

Юзовская железная дорога

Первая доменная печь в Украине

Wed, 20 Nov 2013 15:33:24 +0200

Проблема создания в Донбассе угольно-металлургического комплекса появилась в ходе экономического развития страны в конце XVIII века. Тогда к России были присоединены Северное Причерноморье и Крым, возникли Черноморский флот, новые порты и военно-морские базы. Они предъявляли огромный спрос на вооружение и металлические изделия. Удовлетворить этот запрос мог только Донбасс, и весной 1794 года правительство командировало директора Александровского пушечного завода Карла Гаскойна в Донбасс для ознакомления с месторождениями каменного угля и железной руды, а также выбора места для строительства завода. По прошествии некоторого времени строить литейный завод решили в нижнем течении реки Лугани, а директором Луганского литейного завода назначили Гаскойна.

Ранней весной 1794 года на правом берегу реки развернулись работы по сооружению литейного завода, который стал первым металлургическим предприятием в Донецком бассейне. Под завод отвели 4500 десятин земли из дачи казенного села Вергунка. Вскоре заложили фундамент доменной печи, здания цехов, приступили к сооружению плавильных и обжигательных печей. Луганский литейный завод представлял собой сложное гидротехническое сооружение. Уже в сентябре 1797 года на нём заработала первая воздушная печь, рассчитанная на отливку 100 пудов боеприпасов в неделю. Пушки и снаряды изначально отливались из привозного чугуна и металлолома, однако перед заводом стояла задача освоить выплавку чугуна из местных руд на каменноугольном коксе. Поэтому в апреле 1799 года было проведено испытание плавки железной руды на каменноугольном коксе в малой доменной печи.

4 октября 1800 года пробно запустили в действие доменную печь № 1. В нее загрузили 31594 пуда сырья: 8555 пудов железной руды, 14776 пудов кокса, 7494 пуда 18 фунтов сырого каменного угля. В результате плавки получили 3581 пуд 19 фунтов чугуна, что тогда посчитали выдающимся экспериментом доменного производства на Луганском литейном заводе. Особенность Луганского литейного завода состояла в том, что он был первым предприятием в Украине и во всей тогдашней России, приступившим к выплавке чугуна на минеральном топливе, а домна №1 стала первой доменной печью в Украине. Она представляла собой вертикальную печь шахтного типа высотой около 35 м, высота которой ограничивалась прочностью кокса, на котором держался весь столб материалов. Загрузка шихты осуществлялась сверху, а снизу развивалась температура около 2000 °C. По мере удаления вверх, температура снижалась и сверху доходила до 270 °C. Таким образом, в печи на разной высоте устанавливалась разная температура, благодаря чему протекали различные химические процессы перехода руды в металл.

Через несколько лет на Луганском литейном заводе начали изготовляться бытовые изделия, паровые машины и оборудование. На заводе отливались также известные памятники и памятные знаки. Луганские мастера-литейщики отлили большой колокол для Николаевского собора, изготовили бюст Петра I в натуральную величину, бюст А. В. Суворова, фигуру первого заводского кузнеца, портретный барельеф первого директора завода Гаскойна.

Металлургия средневековой Европы

Thu, 21 Nov 2013 16:41:10 +0200

В то время как на Востоке успешно развивали технологию тигельной плавки высококачественной стали из природно - легированных руд, на Западе происходило постепенное освоение других металлургических технологий.
Как известно, во 2-й половине 1-го тысячелетия лидерство в политической жизни Европы принадлежало викингам, франкам и государствам, располагавшимся в Альпийском регионе. Рассмотрев историю Древнего мира, мы уже знаем, что политическая гегемония с древнейших времен базировалась на металлургическом фундаменте.

Ландшафт как важнейший металлургический ресурс

В раннем Средневековье сама природа способствовала развитию технологий металлургии железа в Скандинавии и Альпийском регионе. В этих регионах были в достатке легкодоступные богатые железные руды. Сначала их извлекали непосредственно на поверх-ности земли, а по мере истощения открытых месторождений железную руду стали добывать из штолен — горизонтальных или наклонных горных выработок.
Такое ведение горной добычи особенно широко практикова-лось именно в Альпах, где распространенным видом геологической структуры являются «горсты», т.е. поднятые по разломам участки земной коры, богатые рудами металлов.
В Европе горсты образуют вершины с крутым обрывистым южным склоном и пологим северным с максимальной высотой 1000—1300 метров над уровнем моря. Классическими примерами горстов являются горы Гарц, что на территории современных Германии, Австрии и Италии, Вогезы на северо-востоке Франции, Рудные в Чехии и Германии.
Помимо залежей руд цветных и черных металлов, горсты располагают лесистыми ущельями и быстрыми горными потоками. Таким образом, в распоряжении средневековых металлургов находились богатые ресурсы качественной древесины для выжига угля и мощные потоки воды для приведения в действие водоналивных колес.
Однако широкое использование дутьевых средств началось в конце тысячелетия, а до этого металлурги использовали, главным образом, естественное движение воздуха. И в этом виде ресурсов Скандинавия и Альпы предоставляли металлургам необходимые возможности.
Север Европы часто называют страной ветров, возможно, наи-более образно это отношение к природе Скандинавии и арктичес-ких архипелагов выразил великий французский романист Виктор Гюго, который писал: «...Северные фьорды и архипелаги - это царство ветров. Каждый глубоко врезающийся в побережье залив, каждый пролив между многочисленными островами превращается в поддувальный мех...
Постоянным движением воздуха отличается и Альпийский реги-он, особенно его древнейшая металлургическая провинция - Штирия. Таким образом, средневековый металлург, работавший с крупнейшими агрегатами своего времени, должен был быть специалистом-«ландшафтоведом», т.е. должен был уметь подобно мореплавателю, управ-ляющему кораблем, «поймать ветер», чтобы извлечь железо из руды.

Рис. 1. Каталонский горн,
снабженный водотрубной возду-ходувкой (тромпой).
1 - пробка, расположенная в верхнем водном резервуаре и предназначенная для регулирования потока воды в нижний резервуар;
2 - отверстия для всасывания воздуха, выполненные в трубе под углом 40-45" к горизонту;
3 - труба, служащая для создания пото-ка воды между верхним и нижним резер-вуарами;
4 - слив воды из нижнего резервуара;
5 — патрубок для отвода воздушного ду-тья к фурменному устройству;
6 - коническая фурма, изготовлявшаяся, как правило, из красной меди;
7 — железная руда;
8 — формирующаяся железная крица;
9 — железистый шлак;
10- канал для выпуска шлака из горна

В вышеупомянутых печах так же, как и в сыродутных горнах, производимым продуктом оставалась твердая крица, но в связи с развитием в агрегате процессов теплообмена их можно отнести и к категории шахтных печей, которыми считаются появившиеся позднее домницы, доменные и ваграночные печи. «Двойственная» природа обсуждаемых скандинавских и альпийских средневековых печей нашла отражение в их названиях. В Скандинавии такие печи назывались «осмундскими» (от «осмунд» - крица), в Альпийском регионе высокие сыродутные горны получили название «штюкофены» (от немецких слов «штюк» — крица и «офен» - печь) в отличие от обычных сыродутных горнов, за которыми закрепилось название «реннофен» - печь с «бегущим» шлаком. Но о штюкофенах и осмундских печах речь пойдет чуть позже.
Итак, увеличение высоты металлургического агрегата, приме-нявшееся в конструкции штюкофенов и осмундских печей, было лишь одним из направлений увеличения интенсивности его работы. Собственно производительность процесса экстракции железа из руды во все времена определялась интенсивностью подачи в печь дутья.
В раннем Средневековье был разработан еще один способ по-вышения производительности сыродутного горна, который заклю-чался в разработке конструкции низкой, но интенсивно работаю-щей печи, постоянно подгружаемой шихтой. По пути создания такого горна пошли металлурги Юго-Западной Европы: в X—XI вв.: здесь была разработана технология плавки железа в горнах, получивших название «каталонских».
Каталонские горны появились сначала в испанских, а затем и во французских Пиренеях. Современники выделяли три модифи-кации этих агрегатов: собственно каталонский горн — самый круп-ный по размерам и производительности, а также наваррский и бискайский горны несколько меньших размеров. Длина горнов составляла от 0,6 до 1,2 м, ширина — от 0,6 до 1,0 м и глубина -0,5-0,8 м.

Таким образом, объем рабочего пространства пиренейских горнов составлял всего лишь 0,3—0,9 м3, что в 5-10 раз меньше объема штюкофенов. И, тем не менее, они практически не уступали своим высоким «собратьям» в производительности. (Необходимо отметить, что каталонский горн применялся только для заводского производства металла в средневековых Испании и Франции.)*
На каждом железоделательном заводе устраивалось не менее 10 каталонских горнов. Они располагались вдоль одной общей стены, которая строилась со стороны реки, где устраивались водоналивные колеса, приводящие в действие дутьевые мехи. Эта стена называлась «заводской». К ней примыкали «фурменная» и «противофурменная» стены. В фурменной стене под углом около 40° к уровню земли устанавливалась коническая, слегка сплюснутая фурма из красной меди длиной около 20 и диаметром 2—3 дюйма.
Противофурменная стена устанавливалась со значительным наклоном наружу и выполнялась с изогнутым сводом. В лицевой стене предусматривались два отверстия для ломов и выпуска шлака, а также специальное устройство для установки «шесточной» железной доски, которая меняла угол наклона для регулирования загрузки в горн шихтовых материалов.
С особой ответственностью строили дно горна. Его выполняли из цельного огнеупорного камня (гранита, песчаника или слю-дяного сланца). Верхнюю сторону камня тщательно обрабатывали, добиваясь, чтобы она была гладкой и немного вогнутой. Камни служили от 3 месяцев до полугода. Под камнем на старом мель-ничном жернове устраивалась «постель» из дробленого шлака и глины. Трубы над горном не было: выходом для образующихся газов служило отверстие в крыше заводского помещения.
Перед началом процесса горн тщательно чистили от остатков предыдущей плавки, затем засыпали древесный уголь до уровня фурмы и уплотняли его. На плотную «постель» древесного угля насыпали кусковую руду (как правило, это был бурый железняк), располагая ее по противофурменной стене. Дополнительные порции древесного угля размещали около фурменной стены.
В ходе плавки, по мере выгорания угля и плавления руды, в горн вводили их новые порции, причем отсутствие жестких требований к газодинамическим параметрам шихтовых материалов позволяло использовать руду мелких фракций. Из рудной пыли делали смоченные водой комки, которые и загружали в горн. Периодически из горна выпускали шлак, пробивая специально предусмотренные для этого отверстия. Вообще же контакт крицы с железистым шлаком приносил существенную пользу, поскольку позволял перевести в шлак большую часть фосфора, присутствие которого в готовом металле существенно снижало его качественные характеристики.
Наиболее сложной являлась операция «опускания руды в горн», для выполнения которой между противофурменной стеной и рудой вставляли лом и, действуя им как рычагом, подвигали нижние слои руды к фурме. Сигналом к окончанию процесса служил белый цвет пламени, который указывал на начало окисления железа крицы. Обыч-ная длительность плавки достигала 5—6 часов. Таким образом, за сутки успевали произвести 3—4 крицы массой 100—150 кг. После прекращения подачи дутья с крицы сгребали покрывающие ее шихтовые материалы и в отверстие в лицевой стене вставляли лом, а второй лом опускали в горн сверху. Действуя ломами как рычагами, крицу вынимали из горна по пологой выгнутой противофурменной стене.
В эпоху позднего Средневековья при нормальном ходе процесса извлечение железа из руды в крицу достигало 60-70% при расходе древесного угля 3-3,5 кг на 1 кг крицы. Получался низкоуглеродистый металл (менее 0,5% углерода). Содержание оксида железа в шлаке было существенно ниже, чем при применении обычных сыродутных горнов: оно составляло 35—40%.
Каждый каталонский горн обслуживался бригадой из 8 человек. В состав бригады входили мастер, его помощник, следивший за работой воздуходувной техники, два плавильщика, обеспечивавшие процесс производства крицы, молотовой мастер с помощником, рабочий, готовивший шихтовые материалы к плавке, и весовщик, осуществлявший контроль за хранением, расходованием материалов и ведавший учетом готовой продукции.
Несмотря на кажущуюся простоту конструкции, каталонские горны находились в эксплуатации и после появления доменных печей, с которыми они конкурировали в Испании вплоть до середины XIX в. Секрет «долгожительства» каталонских горнов объясня-ется применением для их обслуживания начиная с XVII в. мощных водотрубных воздуходувок, или так называемых «тромп». Тромпа была изобретена итальянским инженером Джанбатиста делла Портой, и обеспечивала не только интенсивную, но и равномерную подачу дутья в металлургический агрегат.

Штюкофены и осмундские печи

Теперь более подробно рассмотрим работу штюкофенов и осмун-дских печей. Отметим, что конструкция агрегатов была очень похожей, а основные различия заключались во внешнем «оформлении»: осмундские печи, как правило, заключались в деревянные срубы, а конструкция штюкофенов усиливалась снаружи каменной кладкой. Печи строили многогранного сечения, чаще всего в виде двух четырехгранных призм с общим большим основанием. Использова-лась одна фурма, которая устанавливалась горизонтально в нижней части печи таким образом, что ниже нее располагались лишь отверстия для выпуска из печи шлака.
Перед началом плавки внутреннее пространство печи обмазывали огнеупорной глиной и набивали угольным порошком. Затем производили «обжигание горна», которое заключалось в прогреве кладки путем сжигания дров и некоторого количества древесного угля. После этого печь наполовину загружали порцией древесного угля, перемешанного с небольшим количеством легкоплавкой железной руды. В результате плавления этой первой, или «задувочной», шихты стенки нижней части печи покрывались своеобразным защитным слоем — «гарнисажем». Только после такой длительной подготовки агрегата переходили собственно к процессу плавки.
Шихту готовили тщательно: куски руды, представлявшей собой красный или бурый железняк с содержанием железа около 50%, дробили до крупности гороха или лесного ореха; древесный уголь, требования к качеству которого непрерывно возрастали, измельчали до размера грецкого ореха. Оба компонента шихты отделяли от мелких частиц и пыли вручную. Печь наполовину заполняли древесным углем, а затем загрузку руды и угля производили последовательно горизонтальными слоями толщииой не более 10—12 см.
После воспламенения древесного угля в нижней части печи, где проходила реакция неполного горения углерода угля до монооксида углерода (СО), достигалась температура 1400—1450°С. На верху печи, на колошнике (название его происходит от слова «колоша», т. е. мера твердого сыпучего материала) температура отходящих газов, состоящих, в основном, из СО и азота, составляла 700-900°С. Вот почему отходящий газ при взаимодействии с кислородом воздуха воспламенялся и непрерывно горел в течение всей плавки. Основным механизмом восстановления железа из оксидов была их реакция с твердым углеро-дом, поэтому содержание СО2, образующегося при восстановлении железа монооксидом углерода, в отходящих газах было ничтожным.
Главной составляющей шлака, как и в обычных сыродутных горнах, был фаялит. Шлак содержал 45—50% монооксида железа, 25—35% кремнезема, 4-6% глинозема, до 5% извести и магнезии и до 15% монооксида марганца. Кроме того, в шлаке в значительных количествах присутствовали щелочи, фосфор (иногда более 1%) и сера. Железистые шлаки отличаются высокой жидкоподвижностью, поэтому они легко вытекали из печи через отверстия в стенках, расположенных несколько ниже уровня фурмы. Присутствие в рудах монооксида марганца, взаимодействовавшего с кремнеземом, облегчало восстановление железа и уменьшало его потери в ходе плавки.
В результате плавки получался металл с низким содержани-ем кремния (менее 0,05%), марганца (менее 0,5%) и фосфора (менее 0,01%). Содержание углерода в различных участках крицы колебалось в широких пределах от 0,05 до 1,5%. Как известно, температура плавления низкоуглеродистого железа, составлявшего основную массу крицы, достигает 1480—1520°С, поэтому крица получалась твердой. Однако с повышением высоты печей и улучшением условий теплообмена содержание углерода в крице увеличивалось, и с начала 2-го тысячелетия ее часто извлекали из штюкофенов оплавленной.
Плавка продолжалась 4—6 часов, после чего раскаленную добела крицу клещами извлекали через пролом в передней стенке горна. Пролом делался в месте установки фурмы, что позволяло одновременно производить контроль состояния и при необходимости замену сопла дутьевого устройства. В крице оставались включения угля и шлака, составлявшие до 10% ее массы, поэтому ее уплотняли деревянными молотами, а затем тщательно проковывали кузнечным молотом для удаления шлака из мелких пор. Потери железа со шлаком и в результате отбраковки попрежнему оставались высокими и могли достигать половины от количества железа, попавшего в печь с рудой. Всего за сутки с учетом постоянного ремонта печи успевали произвести 2—4 крицы.
Высоким был и расход древесного угля: непосредственно на про-цесс экстракции железа из руды он составлял 3-4 кг на 1 кг «сырого» железа, еще столько же топлива требовалось сжечь при переработке сырца в товарный продукт. С учетом того, что при производстве древесного угля масса продукта составляла не более 15% от массы дров, общий расход высококачественной древесины на производство 1 кг железа достигал почти 50 кг. Потребность в древесном угле была столь высока, что к концу тысячелетия пришлось существенно усовершенствовать технологию его производства: от архаичного способа выжига в ямах перешли к более производительной и экономичной технологии получения продукта в кучах диаметром свыше 3 метров.
Штюкофены и осмундские печи обеспечивали самый высокий температурный уровень термических процессов раннего Средневеко-вья. Температура продуктов плавки (крицы и шлака) в них гарантированно достигала 1400°С, но условия науглероживания металла в печах все же еще не позволяли получать в них чугун. Нужен был еще один шаг, еще некоторое увеличение высоты агрегата, чтобы получить новое качество и новый продукт процесса, а именно высокоуглеродистый сплав — чугун. Этот шаг был сделан после появления печей шахтного типа - «домниц» (русское название) или «блауофенов» (немецкий термин) в начале XIV в.
То обстоятельство, что именно металлургическая индустрия обеспечивала наивысшие температуры в Средневековой промышленности, было хорошо известно современникам. У многих народов в это время появляются легенды о металлургах — пове-лителях огня (пламени).
Возможно, один из наиболее поэтических образов средневеко-вой металлургии железа создан великим Гете в поэме «Фауст», где главный герой обращается к верным слугам темных сил — воронам — со следующим напутствием: «...Летите к кузнице подгорной, /Где гномы день и ночь, упорно, /Железо на огне куют. /Трудолюбивый этот люд /Уговорите дать нам пламя, /Невыразимое словами, /Каленья белого предел...»
При некоторой условности поэтических форм необходимо отметить, что автор точно указывает, что кузница (в данном случае - штюкофен) располагается именно в горной местности, именно в такой кузнице производится раскаленная крица - материал с самой высокой в то время температурой.

Характерная конструкция штюкофена или высокого горна

Монополия на производство железа высокого качества была необходима эти странам, в то время активно осуществлявшим создание единых государств из многочисленных феодальных княжеств. Испания и Франция имели мощных внешних врагов, препятствовавших объединению государств: Испания осуществляла реконкисту (освобождение из-под многовекового арабского влияния), а Франция боролась за лидерство в регионе с Бургундским герцогством, на территории которого располагались Вогезы - важнейшая металлургическая провинция средневековой Европы.

Броня. История и технология

Thu, 21 Nov 2013 16:58:50 +0200

История разработок

Первое известное в истории предложение защитить корпус корабля металлическими щитами было сделано сэром Вильямом Конгривом (Sir William Congreve) в лондонской «Таймс» в номере от 20 февраля 1805 г. Похожее предложени было сделано в 1812 г. Джоном Стевенсом их Хобокена (Нью Джерси). В течение многих лет эти предложения оставались без внимания, но несмотря на это, Стевенс с сыновьями предпринял серию экспериментов, в которых он определил законы прохождения пушечных ядер через железные плиты и минимальную толщину железной плиты, необходимую для защиты от любого известного артиллерийского орудия.

В 1842 г. Роберт Стевенс (Robert L. Stevens), один из сыновей Джона Стевенса, представил результаты этих экспериментов и новый проект плавучей батареи комитету Конгресса. Эти эксперименты Стевенсов вызвали большой интерес в Америке и в Европе.

В 1814 г. француз генерал Паксен (Paixhan) также указал на необходимость бронирования кораблей, а в 1845 г. Дюпью де Лом (Dupuy de Lome) разработал проект бронированного фрегата для французского правительства. В результате этого в Хобокене весной 1854 г. была заложена плавучая батарея Стевенсов, через несколько месяцев – 4 батареи в Тулоне, а ещё через несколько месяцев – ещё три в Англии. Одна из французских плавучих батарей была названа «Конгрив». В течение следующего года произошло первое боевое столкновение, в котором участвовали бронированные корабли – обстрел Кинбурнских фортов во время Крымской войны тремя французскими батареями.

Железная броня

Единственным металлом, пригодным для практического применения и имеющиимся в достаточном количестве было в то время железо – кованое или чугун, и все эксперименты показывали, что кованое железо при одинаковом весе имело преимущество по сравнению чугуном. Кованое железо было использовано в первых бронированных кораблях, которые были защищены плитами толщиной 101-127 мм, прикреплёнными к деревянным балкам толщиной 90 см.

Наиболее масштабные эксперименты по улучшению прочности железной брони были проведены в Европе, где металлургическая промышленность была наиболее развита. Была протестирована многослойная железная защита с прокладкой из дерева и обнаружено, что в любом случае сплошные железные плиты давали лучшую защиту в расчёте на единицу веса.

Во время гражданской войны, большая часть американских кораблей имела многослойную защиту, что было вызвано скорее недостатком промышленных мощностей по производству толстых железных плит, чем преимуществами этого типа защиты.

Поскольку процесс пробоя брони снарядом довольно сложен, к броне предъявляются крайне противоречивые требования. С одной стороны, броня должна быть очень твёрдой, чтобы попадающий в неё снаряд разрушался при ударе. С другой стороны – достаточно вязкой, чтобы не растрескиваться от удара и эффективно поглощать энергию осколков, возникающих при разрушении снаряда. Очевидно, что оба эти требования противоречат друг другу. Большинство материалов высокой твёрдости обладают крайне низкой пластичностью.

С развитием технологии производства брони довольно быстро был найден способ удовлетворить этим противоречивым требованиям. Броню стали делать двуслойной – с твёрдой внешней поверхностью и пластичной подложкой, составлявшей основную массу брони. В такой броне твёрдые внешние слои разбивают снаряд, а вязкие внутренние не дают осколками пройти внутрь корабля.

Сначала предлагалось облицовывать железные плиты чугуном или закалённым железом, однако эти схемы продемонстрировали то же снижение надёжности, что и деревянно- железная защита и не превзошли по по прочности сплошные железные плиты. Однако в 1863 г. англичанин Котчетт (Cotchette) предложил приваривать 25-мм стальные плиты к 75-мм плитам кованого железа. Позднее, в 1867 г. Якоб Риз (Jacob Reese) из Питтсбурга, шт. Пенсильвания, запатеновал цементирующий компаунд, который, как он утверждал, был пригоден для цементирования и упрочнения броневых плит. Усилия по реализации этих предложений не имели успеха по многим причинам, в первую очередь из-зи недостаточного развития металлургии. Следует напомнить, что Бессемеровский процесс производства стали в конвертере был разработан между 1855 и 1860 г., а процесс Сименса-Мартена для производства стали в открытой печи появился во Франции и Англии несколькими годами позже. Каждый из этих процессов появился в США с запозданием в несколько лет после их внедрения в Европе.

Литое железо никогда не применялось на флоте, однако использовалось для бронирования наземных укреплений, где вес не имел такого большого значения. Наиболее известный пример литой железной брони – башни Грусона, которые строились больших железных отливок и широко использовались для защиты европейских границ. Первая башня Грусона была опробована в 1868 г. прусским правительством.

Стальная броня

К 1876 г. мощность артиллерии увеличилась настолько, что для защиты от самых мощных орудий требовалась 560-мм броня. Но в этом году в Специи были проведены испытания, которые совершили переворот в производстве брони и позволили значительно уменьшить её толщину. На этих испытаниях 560-мм плита из мягкой стали, произведённая известной французской фирмой Шнейдер и Ко. значительно превзошла все остальные испытанные образцы. Было известно, что сталь содержала 0.45% углерода и была получена из заготовки высотой около 2 м путём расковки её до нужной толщины. Процесс производства стали держался в секрете.

Эти стальные пластины, демонстрируя превосходную баллистическую прочность, были сложны в обработке, и эта трудность привела к дальнейшим разработкам, направленным на то, чтобы совместить жёсткость стальной пластины и вязкость железной подложки. Сталь, которая использовалась в этих плитах была произведена в открытых печах Сименса-Марена.

Компаундная броня

Стремление получить броню с твёрдой поверхностью и вязкой подложкой и при этом хорошо поддающуюся обработке привело к появлению компаундной брони. Первую эффективную технологию её производства предложил Уилсон Кэммел (Wilson Cammel): на поверхность горячей плиты из кованого железа выливалась стальная лицевая сторона, полученная в открытой печи. Известна также компаундная плита Эллиса-Брауна (Ellis-Brown), в которой стальная лицевая плита припаивалась к железной подложке бессемеровской сталью. В обоих этих процессах, разработанных в Англии, плиты прокатывались после спайки.

В последующие 10 лет процесс производства брони не претерпел никаких изменений, за исключением небольших улучшений технологии производства, но весь этот период был ознаменован острым соревнованием и противостоянием между цельностальной и компаундной бронёй. Цельностальная броня представляла собой обыкновенную сталь с содержанием углерода 0.4-0.5%, тогда как стальная поверхность компаундной брони имела 0.5-0.6% углерода. Эти два типа брони, чья сравнительная прочность во многом зависела от качества изготовления, были приблизительно на 25% прочнее брони из кованого железа, т.е. 10-дюймовая цельностальная или компаундная плита выдерживала те же ударные нагрузки, что и 12.5-дюймовая плита из кованого железа.

Броня из никелевой стали

Следующим шагом стало легирование стали никелем.

Никель имеет свойство сильно повышать вязкость стали. При одинаковых ударных нагрузках броневые плиты из никелевой стали не растрескиваются и не отслаиваются осколками, как это бывает с чисто углеродистой сталью. Кроме того, никель облегчает термообработку – при закалке никелевая сталь меньше коробится.

В 1889 г. Шнейдер первым ввёл примесь никеля в цельностальную броню, после чего компаундная броня стала постепенно выходить из употребления. Количество никеля в первых образцах менялось от 2 до 5%, но к конце концов установилось на уровне 4%. В это же время Шнейдер успешно применил закалку стали водой и маслом. После ковки молотом и нормализации, плита разогревалась жо температуры закалки после чего её лицевая часть погружалась на небольшую глубину в масло. После закалки следовал низкотемпературный отпуск.

Эти нововведения привели к улучшению прочности брони ещё на 5%. Теперь 10-дюймовая броня из никелевой стали была эквивалентна примерно 13-дюймовой плите из железа.

К этому времени производством брони занялась американская компания Бетлехем Айрон под руководством Джона Фритца, а вскоре после этого – компания Карнеги Стил по патентам Шнейдера. Первые поставки стали для старых броненосцев Техас, Мэн, Орегон и других кораблей этого периода состояли из термообработанной никелевой стали с 0.2% углерода, 0.75% марганца, 0.025% фосфора и серы и 3.25% никеля.

Гарвеевская броня

В 1890 г. произошло следующее значительное улучшение качества брони в связи с введением гарвеевского процесса, впервые применённого на военно-морской верфи в Вашингтоне для обработки 10.5-дюймовых стальных плит.

Известно, что твёрдость железоуглеродистых сплавов возрастает с увеличением содержания углерода. Так, чугун гораздо твёрже стали, которая в свою очередь гораздо твёрже чистого железа. Значит для получения твёрдой лицевой поверхность брони достаточно повысить содержание углерода в её поверхностном слое.

Процесс, изобретённый американцем Г. Гарвеем, состоял в следующем. Стальная плита, находящаяся в тесном контакте с каким-либо углеродосодержащим веществом (например, древесным углём) нагревалась до температуры, близкой к температуре плавления, и поддерживалась в таком состоянии две-три недели. В результате содержание углерода в поверхностном слое повышалось до 1.0–1.1%, а на глубине 25 мм оставалось на уровне, характерном для обычной стали.

Затем плита подвергалась закалке по всей толщине сначала в масле, а затем в воде, в результате чего цементированная поверхность становилась сверхтвёрдой.

Этот процесс получил название цементации (науглероживания).

В 1887 г. Трессидер запатентовал в Англии метод улучшения закалки нагретой поверхности плиты путём подачи на неё под большим давлением мелких водяных брызг. Этот способ оказался лучше, чем погружение в жидкость, потому что обеспечивал надёжный доступ холодной воды к поверхности металла, тогда как при погружении между жидкостью и металлом возникала прослойка пара, которая ухудшала теплообмен. Сталь с упрочненной поверхностью, легированная никелем, цементированная по Гарвею, отпущенная в масле и закалённая водяными брызгами получила название гарвеевской брони.

Химический анализ типичной гарвеевской брони этого периода показывает, что содержание углерода составляет около 0.2%, марганца – около 0.6%, никеля – от 3.25 до 3.5%.

Вскоре после внедрения гарвеевского процесса было обнаружено, что баллистическую прочность брони можно улучшить путём повторной ковки после цементирования. Ковка, уменьшавшая толщину плиты на 10–15%, проводилась при низкой температуре. Первоначально она применялась для того, чтобы более точно выдерживать толщину плиты, улучшить отделку поверхности и структуру металла после тепловой обработки. Этот способ был запатентован Кори из компании «Карнеги Стил» под названием «двойная ковка».

Гарвеевская броня мгновенно доказала своё превосходство перед другими типами брони. Улучшение составило 15–20%, то есть 13 дюймов гарвеевской брони примерно соответствовали 15,5 дюймам брони из никелевой стали.

Крупповская броня

В 80-х годах 19 в. в металлургии стала применяться для легирования небольших стальных отливок другая легирующая добавка – хром. Оказалось, что полученный сплав при соответствующей термообработке, получает значительню твёрдость. Однако сталелитейшики, несмотря на постоянные усилия, не смогли получить большие слитки хромоникелевой стали и соответствующим образом обрабатывать их, пока в 1893 г. германский промышленник Крупп не решил эту проблему.

Крупп также внедрил процесс цементирования в производство брони, но вместо твёрдых углеводородов, применяемых в гарвеевском процессе, он использовал газообразные углеводороды – светильный газ пропускали над горячей поверхностью плиты. Такую газовую цементацию часто использовали, однако она постепенно вытеснялась применением твёрдых углеводородов. Газовая цементация применялась в Бетлехеме в 1898 г. однако после этого она не использовалась в Америке для производства брони.

Примерно в это же время Крупп разработал процесс углубления цементированного слоя на одной стороне стальной плиты. Для этого плита обволакивалась глиной, причём цементированная сторона оставалась открытой, а затем открытая сторона подвергалась сильному и быстрому нагреву. Так как температура падает от поверхности в глубину плиты, поверхность оказывается более горячей, чем задняя сторона плиты, что позволяет осуществлять «ниспадающую закалку» брызгами воды. Сталь, нагретая выше определённой температуры, становится очень твёрдой при быстром охлаждении водой, тогда как сталь, температура которой ниже указанного предела, практически не меняет своих свойств при закалке. Для удобства назовём эту температуру критической. Если поверхность плиты нагрета выше этой критической температуры, тогда внутри плиты существует уровень, где металл имеет критическую темепратуру, причём этот уровень постепенно сдвигается вглубь плиты и в конце концов достигнет её задней поверхности, если нагрев будет достаточно продолжительным.

Однако сталь нагревается таким образом, чтобы уровень критической температуры не опускался глубже 30-40% её толщины. Когда такой нагрев достигался, плиту быстро вытаскивали из печи, устанавливали в камере закалки и подавали мощные струи воды сначала на нагретую поверхность, а затем, секундой позже, на обе поверхности одновременно. Такое двустороннее орошение было необходимо, чтобы пердотвратить деформацию плиты из-за неравномерного охлаждения.

Этот процесс, названный «ниспадающим упрочнением поверхности» позволял получить очень прочную лицевую сторону плиты, составлявшую 30-40% её толщины, в то время как остальные 60-70% объёма плиты оставались в первоначальном вязком состоянии. Следует отметить, что этот метод уплочнения основан на ниспадающем нагреве и не обязательно предполагает изменение содержания углерода в стали. Другими словами, в этом способе упрочнения лицевая сторона становится сверхтвёрдой из-за более высокой температуры в момент закалки, а глубина упрочнённого слоя может регулироваться изменением режима нагрева и может быть больше, если необходимо, чем глубина цементации.

Процесс упрочнения лицевой поверхности был, конечно, процессом окончательной обработки плиты, который применялся после процесса термообработки. Последний улучшал зернистость материала и создавал волокна, которые увеличивали прочность и пластичность стали.

Успех крупповского процесса был моментальным, вскоре все производители брони внедрили его. На всех плитах толще 127 мм крупповская броня была примерно на 15% эффективнее, чем её предшественница, гарвеевская броня. 11.9 дюймов крупповской стали были примерно эквивалентны 13 дюймам гарвеевской стали. В Америке крупповская сталь стала применяться для бронирования кораблей с 1900 г. Большая часть брони, изготовленная в последующие 25 лет была крупповской цементированной бронёй.

В течение последующих 15 лет были внедрены некоторые улучшения в технологию производства, и сейчас крупповская броня примерно на 10% прочнее, чем её первые образцы.

Производство крупповской цементированной брони

Углерод является важнейшим упрочняющим элементом, его содержание стараются сделать как можно более высоким. Однако повышенное содержание углерода усложняет производство, вызывает разрывы при ковке, более сложным становится создание волокнистой структуры, плита становится хрупкой, более подверженной растрескиванию и откалыванию при баллистических испытаниях. Добавление никеля увеличивает вязкость стали и позволяет при соответствующей обработке получать волокнистую стуктуру, а хром ещё более увеличивает твёрдость, создаваемую углеродом, не увеличивая при этом хрупкость. Хром также делает сталь особенно чувствительной к термообработке, что облегчает финишную закалку.

Типичных химический состав совеременной крупповской цементированной брони следующий:
Углерод – 0.35%
Никель – 3.90%
Хром – 2.00%
Марганец – 0.35%
Кремний – 0.07%
Фосфор – 0.025%
Сера – 0.020%

В этой связи интересно заметить, что когда крупповская цементированнная броня впервые появилась в Америке, плиты имели около 0.27% углерода, 3.75% никеля и 1.75% хрома.

Современный процесс производства вкратце таков:

1. Смесь железа и железной руды или железа и железного лома расплавляется в открытой печи и разливается в железную или песчаную форму.

Размеры отливок зависят от размера плиты, которую необходимо получить. Например отлика для бортовой плиты трёхорудийной башни имеет размеры 106 × 381 × 635 см и весит около 200 т, а отливка для основного пояса размером 66 × 335 × 508 см – около 90 т.

2. Ещё горячую отливку извлекают из формы, очищается и подготавливается для ковки (рис. 1).

3. Отливка вновь нагревается и расковывается под грдравлическим прессом до толщины 15% от желаемой толщины плиты. Примеси, выделяющиеся в центре верхней стороны отливки удаляется срезанием.

4. Поковка отжигается чтобы создать частично волокнистую микроструктуру, предотвратить растрескивание при охлаждении и снять напряжения, возникшие при ковке (рис. 2).

5. Заготовка подвергается суперцементизации (рис. 3). Время, необходимое для этого, зависит от размера заготовки. Для больших заготовок оно составляет 10–14 дней.

6. Повторный нагрев, ковка почти до необходимой толщины и отжиг.

7. Термическая обработка для улучшения волокнистой структуры материала (рис. 5).

8. Черновая механическая обработка.

9. Плиту нагревают и придают ей нужную форму.

10. Лицевая сторона плиты нагревается до температуры выше критической, в зависимости от необходимой глубины закалённого слоя, и закаляется в струях масла или воды.

11. При небольшом нагреве выправляется кривизна плиты.

12. Плита обрабатывается до окончательных размеров.

Нецементированнная броня

При обсуждении декрементной закалки крупповской цементированной стали мы отметили, что плита может быть закалена без предварительной цементизации. Необходимо отметить, что цементированная лицевая сторона более подвержена разрывам и растрескиванию при ковке и нарушению формы, чем остальная масса плиты, что делает изготовление тонких плит более сложным, чем толстых. Эти обстоятельства подтолкнули компанию «Бетлехем Стил» к производству крупповской брони без цементации. Позднее компания «Мидвейл Стил» использовала эту же технологию. Эта броня обычно называется крупповской нецементированной (KNC). Её структура существенно отличается от структуры крупповской цементированной брони (KC). Напримет, отсутствует суперцементрованный слой, а закалка сама по себе обычно твёрже и глубже. Есть также различия в химическом составе, содержание углерода и хрома обычно выше, а никеля – такое же или ниже, чем у цементированной брони. По баллистической прочности нецементированнная броня эквивалентна цементированной, однако к сожалению имеет тенденцию к растрескиванию, как под действием снаряда, так и от внутреннего напряжения. Из-за этого производство нецементированной брони через несколько лет прекратилось. Типичная нецементированная броня содержит 0.5% углерода, 3.5% никеля и 2.3–2.5% хрома.

Краткое резюме по истории развития брони

Из предшествующего обзора видно, что каждое изменение технологии добавляло что-то особенное, и современная броня несёт на себе существенные черты всех своих предшественниц. Первоначально на флоте использовалось кованое жедезо, которое затем развилось в компаундную железо-стальную броню. Цельностальная броня вытеснила компаундную, а затем была улучшена легированием никелем. Затем произошёл возврат к принципу упрочнённой лицевой поверхности, но уже для однородной брони путем внедрения Гарвеевского процесса. Наконец произошло добавление хрома и развитие технологии декрементной закалки для цементированной и нецементированной брони.

Производство эффективной брони требует не только высокого развития металлургии, но и дорогостоящих инструментов и приборов. Некоторые улучшения брони были вызваны изобретениями и открытиями в металлургии и сталелитейном деле. Различные этапы развития брони дают прекрасную иллюстрацию эволюции использования железа и стали. Очень часто запросы военных инженеров вызывали развитие целых отраслей металлургии, которые затем находили применение в гражданской промышленности, но ещё чаще развитие металлургии и химии открывало новые перспективы в развитии военной техники.

Запорожсталь. История

Fri, 22 Nov 2013 15:03:56 +0200

Строительство, первая плавка (1931-1933)

Строительство «Запорожстали» было начато 22 января 1931 году на основании решения Высшего совета народного хозяйства СССР от 3 мая 1929 года и преследовало цель обеспечения нужд бурно развивающейся машиностроительной промышленности горячекатаным и холоднокатаным листовым прокатом. По своим масштабам металлургический завод должен был стать самым крупным в то время в Европе, его проектная мощность была рассчитана на 1 224 000 т чугуна и 1 430 000 т высококачественной стали.

1931 год - начало строительства "Запорожстали"

1933 год — на доменной печи № 1 выдана первая плавка чугуна.

Металлургический завод (позднее «Запорожсталь») начал действовать 16 ноября 1933 г., когда на доменной печи № 1 была выдана первая плавка чугуна. Этот день отмечается как день рождения «Запорожстали». В 1935 году вступила в строй первая мартеновская печь, а через два года начал действовать первый советский слябинг. В последующие годы были построены и введены в эксплуатацию цеха для производства горячекатаного и холоднокатаного листа.

Война, восстановление комбината (1941-1947)

К началу Великой Отечественной войны (1941—1945 гг.) на «Запорожстали» уже работало большинство металлургических агрегатов и вспомогательных цехов. Завод имел в своем составе основные — доменный, мартеновский, горячего и холодного проката — и необходимые вспомогательные цеха. Удельный вес комбината по производству основных видов продукции в системе черной металлургии страны был значительным, в особенности по выпуску качественной горячекатаной и холоднокатаной тонколистовой стали.

1943 год — начало восстановления завода.

После освобождения Запорожья от германской оккупации в октябре 1943г. началось восстановление завода.
27 сентября 1947г. выдал первую послевоенную продукцию цех холодной прокатки — автомобилестроителям Москвы и Горького были отправлены первые эшелоны листовой стали.

1951 год — введен в эксплуатацию цех по производству белой жести в рулонах.

Начиная с 1955, на комбинате осуществляются мероприятия по модернизации оборудования, интенсификации производственных процессов с целью значительного прироста производства на действующих мощностях.
Была увеличена площадь агломерационных машин, реконструированы доменные печи с увеличением объема, мартеновские печи переведены на двойную садку. В доменном и мартеновском производстве нашли широкое применение природный газ и кислород. Серьезной реконструкции были подвергнуты обжимной стан слябинг и непрерывный широкополосный тонколистой стан горячей прокатки.
В цехе холодной прокатки №1 осуществлен переход про?изводства холоднокатаного листа на прогрессивный рулонный способ производства со строительством новых колпаковых газовых печей и первого дрессировочного стана “1700” с агрегатом поперечной резки, реконструирован непрерывный трехклетевой стан с установкой четвертой клети, что позволило повысить скорость прокатки с 3,3 до 10 м/с. Проведенные мероприятия позволили увеличить массу слитков и заготовок, повысить производительность прокатных станов и обеспечить прирост выпуска продукции.

1959 год-впервые в СССР введен в эксплуатацию цех по производству холодногнутых профилей.

Пуск цехов, новые технологии (1962-1974)

1962 год — начал работать первый в Европе литейный цех.

В 1962 году начал работать крупнейший в Европе литейный цех, производящий изложницы из жидкого чугуна первой плавки. В этом цехе впервые в мировой практике нашли широкое применение жидкоподвижные самотвердеющие смеси, используемые для изготовления форм и стержней.
В 1963г. Вступил в строй действующих цех холодной прокатки № 3 с уникальным станом “2800” для холодной прокатки крупногабаритных листов из нержавеющих сталей.

Стан “2800”.

1974 год — производство шлифованных и полированных пластин из нержавеющей стали.

На «Запорожстали» впервые в стране освоено производство листов из легированных и нержавеющих марок стали со специальной шлифованной и полированной отделкой поверхности; стальной углеродистой полосы, покрытой полимерными материалами, а также производство товаров народного потребления — моек и кухонных наборов из нержавеющей стали и других изделий.

1974 год.

В 1974 г. в мартеновском цехе завода была введена в эксплуатацию первая на Украине двухванная печь, производительность которой в 2,5 раза превышала производительность обычной печи. В 1977 г. в мартеновском цехе была внедрена технология разливки всей выплавляемой стали бесстопорным способом с применением на сталеразливочных ковшах шиберных затворов.

Акционерное общество (1994-2004)

В 1994 г. на комбинате впервые в практике эксплуатации широкополосных прокатных станов внедрена в промышленном масштабе «транзитная» прокатка слябов без предварительного подогрева в печах. Сегодня по такой технологии прокатывается 95 % слябов, а расход топлива снижен с 82,5 до 13,5 кг на тонну проката.
Переход на «транзитную» прокатку создал предпосылки для прямой прокатки слябов длиной 10—12 метров и массой до 16 тонн. Для этого была модернизирована черновая группа клетей тонколистового стана «1680» с переводом электропривода с переменного тока на постоянный и организована непрерывная прокатка слябов в подгруппах черновых клетей.

Полностью реконструирована черновая группа непрерывного стана горячей прокатки “1680” с заменой электропривода и усилением механической части для обеспечения промышленной технологии транзитной прокатки по схеме «слиток-сляб-рулон» массой до 16 т в непрерывных подгруппах клетей «ДУО — № 1, №2-№3 и№3-№4».
Введены в эксплуатацию ножницы для обрезки передних и задних концов раскатов перед чистовой группой НТЛС “1680”.
Установлены новые электродвигатели клетей чистовой группы стана мощностью по 7000 кВт переменного тока с регулированием скорости взамен морально устаревших электродвигателей постоянного тока мощностью 5000 кВт, что позволило обеспечить высокопроизводительную работу стана горячей прокатки, исключить перегрузки при прокате малых толщин, обеспечить устойчивую прокатку слябов массой 16 тонн, расширить сортамент прокатываемых полос и экономить электроэнергию.
В 2002 году впервые в мировой практике в электроприводе чистовой группы стана “1680” использованы двигатели переменного тока с регулируемым числом оборотов мощностью 7000 кВт фирмы ABB.
В настоящее время осуществляется дальнейшая реконструкция стана “1680” для обеспечения прокатки горячекатаных полос минимальной толщиной менее 2,0 мм, отвечающих современному уровню показателей качества по геометрическим размерам, качеству поверхности, плоскостности и механическим свойствам.
Для повышения качества стали в мартеновском цехе внедрена уникальная защищенная патентом Украины технология продувки металла аргоно-кислородными смесями.

Приобретены и установлены рудно-грейферные краны в доменном цехе.

Развитие и техперевооружение (2004 - настоящее время)

Доменный цех.

Реконструированы доменные печи №2 и №3. Обе доменные печи по своей технической оснащенности являются одними из лучших на постсоветском пространстве. Печи оборудованы автоматизированными системами управления, современными литейными дворами с укрытием желобов и аспирационной системой. Впервые на ДП №2 применены бесшахтные аппараты с купольными горелками, которые позволяют увеличить температуру горячего дутья до 1200°С, снизить расход кокса на 7 кг/т чугуна.
Сооружена станция подогрева отопительного газа и воздуха горения, подаваемого в воздухонагреватель, за счет использования тепла отходящих дымовых газов, которая позволяет сэкономить 10 млн. м3 природного газа в год.

Термическое отделение. Колпаковые печи фирмы «Эбнер».

В цехе холодной прокатки № 1осуществлена реконструкция термического отделения с сооружением 18-ти стендов колпаковых печей и станции для производства водорода фирмы «Эбнер», что обеспечивает выпуск высококачественного холодного проката в количестве 276 тыс. тонн в год и экономию природного газа в количестве 2,5 млн. м3/год. Конструктивные и технологические особенности высококонвективных водородных печей позволили обеспечить стабильный выпуск холоднокатаного проката из стали марки 08Ю в соответствии с требованиями ГОСТ 9045-93.
Введен в эксплуатацию агрегат продольного роспуска фирмы «Даниели», что обеспечивает выпуск конкурентоспособной продукции — холоднокатаной полосы с плотной равномерной смоткой, качественным промасливанием и развесом рулонов согласно требованиям потребителей.
Заменена турбовоздуходувка с низкими параметрами дутья (G=2600 нм3/час, Р=1,8 атм) на высокоэффективную с высокими параметрами (G=3250 нм3/час, Р=3,2 атм), что позволяет обеспечить экономию теплоэнергии в количестве 6900 тонн условного топлива в год.

Блок разделения воздуха, ВРУ-60.

Введен в эксплуатацию новый блок разделения воздуха производительностью 60 тыс. кубометров в час, который обеспечивает производственные цеха кислородом с чистотой 99,5% (против 95-96%) и позволяет увеличить, по сравнению с существующим положением, производство: кислорода — на 107,8 млн м3/год; азота — на 108,6 м3/год ; аргона — на 10,0 м3/год; криптоноксеноновой смеси — на 0,90 млн м3/год; полностью исключить контролируемые выбросы кислорода в атмосферу, которые составляли 14%; обеспечить экономию электро- и теплоэнергии.
Активно ведутся работы в цехе горячей прокатки тонкого листа.
Установлены обвязочные машины горячекатаных рулонов у моталок 1-3, что позволило исключить распушивание и повреждение рулонов в процессе их транспортировки по конвейерам, обеспечить устойчивую прокатку на станах холодной прокатки и сократить расход металла. В период капитального ремонта реконструирован агрегат поперечной резки № 2 для порезки рулонов массой до 16 тонн.

Промежуточное перемоточное устройство «койл-бокс».

Введено в эксплуатацию промежуточное перемоточное устройство «койл-бокс» для смотки в рулон раската перед чистовой группой, что обеспечивает равномерность распределения температур по всей длине полосы и заданных требований по механическим характеристикам прокатываемого металла, а также позволяет расширить сортамент стана.
Введены в эксплуатацию вальцешлифовальные станки фирмы «Геркулес» для профилировки рабочих и опорных валков стана и ряд других мероприятий.

Аглофабрика. Комплекс оборудования по аспирации воздуха.

В агломерационном цехе завершены работы и введено в эксплуатацию оборудование по аспирации воздуха от хвостовых частей агломашин.
Новый комплекс природоохранного оборудования, установленный в агломерационном цехе, способен очищать до 1,6 млн м3 загрязненного воздуха в час, что позволяет снизить выбросы в атмосферу порядка 2,5 тысяч тонн пыли в год. Уловленная в электрофильтрах железосодержащая пыль возвращается в производство.
С целью реализации программы энергосбережения в 2008 году на комбинате принято решение о создании комплекса по вдуванию пылеугольного топлива в доменные печи, который предусматривает строительство: установки по вдуванию пылеугольного топлива в доменные печи, базисного склада угля с лабораторией отбора его проб.
На сегодняшний момент смонтировано основное технологическое оборудование фирмы «Кютнер». С октября 2010 года на доменных печах осуществляются «горячие» испытания вдувания пылеугольного топлива.
Внедрение данной технологии позволит отказаться от использования дорогостоящего природного газа и частично сократить расход кокса при производстве чугуна.

Установка по вдуванию пылеугольного топлива в доменные печи.

Сегодня металлургический комбинат «Запорожсталь» является одним из основных поставщиков качественной листовой продукции и гнутых профилей для нужд отечественного машиностроения, жести горячего лужения для пищевой промышленности.

1997 год - комбинат "Запорожсталь" преобразован в открытое акционерное общество

С 4 января 1997 года комбинат преобразован в открытое акционерное общество.
«Запорожсталь» экспортирует свою продукцию более чем в 90 стран мира, среди которых Китай, Турция, Вьетнам, Филиппины, Польша, Россия, Сирия, Израиль, Алжир, Беларусь, ОАЭ, Болгария.
День за днем специалисты комбината целенаправленно повышают эффективность использования производственных мощностей, продолжают работу по обновлению основных фондов и совершенствованию технологий.

Машиностроение в XVIII - XIX вв.

Mon, 25 Nov 2013 12:17:06 +0200

Основой промышленного переворота XVIII—XIX вв. явилось введение новых рабочих машин в текстильной промышленности, а исходные, решающие технические сдвиги произошли именно в сфере машиностроения.
Благоприятные предпосылки для быстрого развития машиностроения создавал непрерывно, возраставший спрос основных отраслей производства на различные машины и механизмы. Однако для удовлетворения запросов бурно развивавшихся промышленности, транспорта, сельского хозяйства и военного дела машиностроение должно было измениться качественно и количественно.
К началу XX в. самая большая часть машиностроительных предприятий была сконцентрирована в Англии, Германии, США и Бельгии. Общая стоимость машин, изготовленных в этих странах с 1888 по 1898 г., увеличилась в Англии со 123,2 млн. руб. золотом до 171,6 млн. руб., в Германии с 26,9 млн. руб. до 64,7 млн. руб., в США и Бельгии эти цифры возросли более чем вдвое и составляли в 1898 г. соответственно 56,9 млн. руб. и 24,8 млн. руб. золотом.
По характеру выпускаемой продукции машиностроительные предприятия этого периода следует разделять на две группы. К первой относились предприятия, выпускавшие паровые машины и котлы, текстильные и металлообрабатывающие станки. Это были заводы, специализировавшиеся на производстве машин и механизмов одного назначения.
Во вторую группу входили предприятия, изготовлявшие машины и механизмы разнообразного назначения. Эти заводы производили наряду с паровыми машинами, текстильными и металлорежущими станками другое оборудование и приборы для промышленности, транспорта, сельского хозяйства и военного дела. Это были универсальные машиностроительные предприятия.
Развитие машиностроения сопровождалось все большей специализацией производства. На машиностроительных предприятиях специализация перекинулась на участки и цехи. Все это сказалось на увеличении количества, улучшении качества машин и оборудования, на повышении производительности труда.
«Для того, чтобы повысилась производительность человеческого труда, направленного, например, на изготовление какой-нибудь частички всего продукта, необходимо,— отмечал В. И. Ленин,— чтобы производство этой частички специализировалось, стало особым производством, имеющим дело с массовым продуктом и потому допускающим (и вызывающим) применение машин и т. п.» .
Развитие машиностроения в этот период характеризовалось постепенным переходом от индивидуального к мелкосерийному, а несколько позже к серийному, крупносерийному, а затем и массовому производству.
Логическим завершением процесса специализации заводов, цехов и участков была специализация самого металлообрабатывающего оборудования. Узкая направленность оборудования способствовала не только повышению его производительности, но создавала предпосылки для массового выпуска продукции с последующей автоматизацией самого технологического процесса.
Таким образом, характерной чертой развития машиностроения в последней трети XIX— начала XX в. явился переход от универсальных к специализированным металлообрабатывающим станкам.
Машинный парк предприятий превратился в систему разнообразных высокопроизводительных машин. Сложнейшее оборудование, приборы, различные изделия и аппараты производились с помощью машин. Основой промышленного производства стало машиностроение.
Наряду со специализацией производства и оборудования шел процесс специализации самого машиностроения. Он выразился в выделении его различных отраслей (металлургическая, транспортная, сельскохозяйственная и др.), в которых наблюдались наиболее зримые результаты перехода предприятий к выпуску массовой продукции.
Переход к стандартизированному, высокопроизводительному, массовому, непрерывному производству в машиностроении стал возможен на базе специализации металообрабатывающих станков, расширения разновидностей оборудования с широким использованием индивидуального электрического двигателя.
Станкостроение. Бурное развитие машиностроения было связано, прежде всего, с быстрым ростом станкостроения — основой производства машин машинами. Здесь важную роль сыграли модернизация механического суппорта токарного станка и использование его в усовершенствованном виде на других станках.
В 70—90-е гг. XIX в. пальма первенства в выпуске новых типов станков переходит к американским предприятиям, которые освоили производство не только всех основных типов металлорежущих станков: токарных, сверлильных, фрезерных, строгальных и шлифовальных, но и наладили выпуск специализированных типов станков, которые предназначались для выполнения одной или нескольких операций: токарно-револьверных, токарно-лобовых, токарно-карусельных, радиально-сверлильных, горизонтально-расточных, продольно-строгальных, продольно- и карусельно-фрезерных, кругло-шлифовальных, зубофрезерных, зубодолбежных, зубострогальных и т. д.
Дифференциация типов станков по характеру технологических операций создала необходимые условия для появления автоматизации.
В 1873 г. в США на базе револьверного станка X. Спенсер создал первый токарный автомат. В 70—90-х гг. получают широкое применение полуавтомат для прутковых работ Джонсона, автоматы системы «Кливленд», имевшие устройства для нарезания резьбы, сверления отверстий и фрезерования четырех плоскостей. Появляются первые многошпиндельные станки-автоматы, позволявшие значительно ускорить процесс изготовления и повысить точность обработки деталей.
Широкое использование инструментов из быстрорежущей стали и твердых сплавов обеспечило возможность создания быстродействующих станков.
Стандартизированное, массовое, непрерывное производство машин потребовало повышения точности изготовления изделий и механизмов. В 1851 г. английский инженер и предприниматель Джозеф Уитворт (1803—1887) сконструировал первую измерительную машину большой точности, позволившей измерять обрабатываемые детали с точностью до сотых и тысячных долей миллиметра. Ему же принадлежит разработка системы стандартных калибров, допускавших высокую точность подгонки деталей. К 1880—1890 гг. измерительные инструменты Уитворта получили широкое распространение на машиностроительных заводах Европы и Америки. У себя на заводе Уитворт впервые использовал стандартизацию и взаимозаменяемость винтовой резьбы. Это положило начало широкому применению унифицированных деталей, механизмов и машин.
В России массового производства металлорежущих станков не было. В основном станки производились на отдельных заводах для собственных нужд или изготовлялись небольшими партиями по заказам. В 1875 г. станочный парк России был на 90% иностранного происхождения. Такое положение сохранилось вплоть до начала первой мировой войны. Даже такие крупнейшие предприятия, как заводы братьев Бромлей и «Феникс», изготовляли станки в объеме 35—40% от общего объема продукции предприятия.
Причины недостаточного развития станкостроения в стране крылись в слабой металлургической базе России, отсутствии поощрительных мер по развитию станкостроения, беспошлинном ввозе станков из-за границы, а также дефиците опытных рабочих-станкостроителей.
Однако такие крупные заводы, как Невский, Мотовилихинский (Пермь), Нобеля, братьев Бромлей и др., производили станки собственной конструкции: токарные, сверлильные, расточные и строгальные.
В 1874 г. завод Нобеля в Петербурге изготовил фрезерный станок для обработки криволинейных поверхностей и нарезки зубьев колес. В 80-х гг. конструктор С. С. Степанов изготовил оригинальный комбинированный металлорежущий станок, предназначенный для передвижных железнодорожных мастерских. На нем можно было вытачивать, строгать, фрезеровать и сверлить детали. Станки Степанова даже экспортировались в США, Германию и Францию.
В конце XIX— начале XX в. на Харьковском паровозостроительном заводе были созданы универсальные радиально-сверлильный и долбежно-сверлильно-фрезерный станки оригинальной конструкции.
Ограниченные возможности механических передач. Унаследованный со времен промышленного переворота способ передачи энергии заключался в соединении трансмиссиями большого количества рабочих машин с паровым двигателем. Сколь громоздкую и усложненную форму приобрел этот способ к концу XIX в. ярко показано в уже известной нам повести А. И. Куприна «Молох»:
«Кожаные приводы спускались там с потолка от толстого стального стержня, проходившего через весь сарай, и приводили в движение сотни две или три станков самых различных величин и фасонов. Этих приводов было так много, и они перекрещивались во стольких направлениях, что производили впечатление одной сплошной, запутанной и дрожащей ременной сети. Колеса некоторых станков вращались с быстротой двадцати оборотов в секунду, движение же других было так медленно, что почти не замечалось глазом».
Процесс концентрации и централизации производства сопровождался укрупнением промышленных предприятий, в частности машиностроительных, а также ускорением работы применявшейся на них системы машин. Все более возрастал расход энергии, доставляемой теплосиловыми установками заводов, причем увеличение затрат на получение энергии давало все меньший прирост в выработке продукции. Это вызывалось прежде всего растущими потерями энергии при ее передаче от паровых двигателей к рабочим (в данном случае металлообрабатывающим) машинам при наличии механических трансмиссий.

Со второй половины XIX в. конструкторы в разных странах пытались рационализировать и усовершенствовать отдельные узлы механических трансмиссий. Однако в целом потери энергии все равно возрастали по мере увеличения предприятий и парка рабочих машин, особенно после того, как стали переходить к массовому, непрерывному производству. Проблема была решена после перехода к электрическому способу передачи и распределения механической энергии.
Металлургия. Быстро растущая фабрично-заводская система машин предъявляла все увеличивающийся спрос на металлы. Предыдущий период называли «эпохой пара, железа и угля». Новый этап технического развития становится все в большей мере «эпохой электричества, стали и нефти». Система машин в отраслях промышленного производства изготовлялась в основном из стали и отчасти из чугуна. Промышленность повысила спрос также на цветные металлы, играющие особую роль в электротехнике. Вторым ненасытным потребителем черных металлов был железнодорожный транспорт. Третьим, особенно щедрым заказчиком, на которого, в отличие от двух первых, почти не влияли экономические кризисы, была военная промышленность.
Отсюда быстрое развитие металлургии и горного дела на протяжении рассматриваемого периода.
Металлургическая техника сделала огромные успехи как в области доменного процесса, так и в области переработки чугуна на сталь. Мартеновский процесс был усовершенствован.
Наряду с мартеновским и бессемеровским способами производства стали, в 1878 г. английскими изобретателями С. Дж. Томасом (1850—1885) и П. Джилкристом (1851—1935) был введен новый метод получения литой стали путем передела фосфористых сортов чугуна в конверторе с огнеупорной футеровкой, так называемый тома-совский способ. «Замечательно изобретение Томасом (1878) вместо бессемеровского способа добычи железа — базического или тома-совского способа1. Этот способ дал перевес Германии, ибо он состоит в освобождении руды от фосфора, а в Германии как раз железная руда богата фосфором (NB)»,— писал В. И. Ленин.
В первую очередь речь шла об использовании германскими металлургами лотарингских руд с фосфорическими примесями.
Все это обеспечило быстрый рост производства стали: с 70-х гг. XIX в. по 1900 г. выпуск стали в мире увеличился почти в 17 раз, причем непрерывно обгонял выплавку чугуна. Значительная часть стали получалась не из чугуна, а из металлического скрапа (лома), в огромных количествах накоплявшегося в промышленно развитых странах.
Запросы военной промышленности, машиностроения, инструментального дела заставили производить упорные исследования над свойствами и способами получения высококачественной и легированной: углеродистой, кремнистой, никелевой, марганцевой, хромистой, вольфрамовой и других сталей, а также различных ферросплавов (сплавов железа с другими элементами).
В 1898 г. американцами Тейлором и Уайтом была изобретена сталь, сохранявшая режущие свойства при повышенных скоростях резания. Применение резцов из быстрорежущей стали дало возможность увеличить скорость резания в 5 раз. Повышению твердости и износостойкости режущих инструментов способствовало изобретение твердых сплавов, в состав которых входили молибден, хром, вольфрам, кремний, марганец.
В 1907 г. Хейнсом (Англия) был запатентован твердый сплав из литых карбидов — «сталлит».
Необходимость выработки новых сортов высококачественной и легированной стали и ферросплавов — с одной стороны, и успехи электротехники — с другой, привели к созданию электрометаллургии.
В 70-х гг. XIX в. немецкий химик Вернер Сименс (1823—1883) сконструировал дуговую печь, которую можно было использовать для варки стали. Дальнейшее совершенствование дуговых печей (1890) связано с именами Н. Г. Славянова и французского химика А. Муассана (1852—1907): Последний в 1892 г. создал дуговую электропечь, получившую широкое распространение в химической и металлургической технологии. Затем (в конце 90-х гг.) были введены дуговые печи П. Эру (Франция), Э. Стассано (Италия) и других изобретателей. В 1902—1906 гг. появились электропечи другой конструкции — индукционные.
В начале XX в. инженер В. П. Ижевский (1863—1926) в мастерских Киевского политехнического института построил небольшую электроплавильную печь. Однако широкого распространения она не получила. Промышленное производство электростали в России началось с 1909 г. на Обуховском заводе, где применялись дуговые электропечи П. Эру.
В 1886—1888 гг. Ч. М. Холл (США) и П. Эру разработали электролитический способ получения алюминия, что явилось предпосылкой все более широкого использования этого металла.
В заявках изобретателей на получение патентов не содержалось точного описания этого способа. Поэтому поиски способов получения алюминия продолжались. В 1892 г. канадец Вильсон, обойдя все патенты, пытался разработать неэлектролитический процесс, используя кальций вместо натрия. Сплавляя в электрической печи известняк и уголь, Вильсон открыл карбид кальция, который при взаимодействии с водой образует ацетилен. Это открытие имело огромное значение. В 1883 г. электролиз расплавленной среды был применен и для получения магния. Значительно усовершенствовались и способы производства меди.
Русский инженер Н. А. Иосса (1845—1916) в начале 80-х гг. предложил применять обработку медных слитков в бессемеровском конвертере. Работы по получению меди из штейнов в конвертерах продолжил А. А. Ауэрбах, предложивший помещать фурмы сбоку конвертера.
Еще в предыдущий период, в 1826 г. П. Г. Соболевский (1782— 1841) и В. В. Любарский (1795—1854) разработали метод прессования и спекания платинового порошка. Это было рождением порошковой металлургии. Новое развитие она получила в конце XIX— начале XX в., когда был разработан способ изготовления нитей накала из металлического порошка вольфрама для осветительных ламп. Этот способ широко применяется во всем мире и сейчас.
В 1909 г. была высказана мысль о возможности применения пористых металлокерамических материалов и изделий, однако в промышленности использование фильтров и пористых подшипников началось лишь в конце 20-х гг. нашего века.
Техника литейного производства. Развитие литейного производства в 1870—1917 гг. стимулировалось увеличением выплавки чугуна и стали и массовым производством изделий машиностроения. С увеличением потребности в литье расширилось применение шахтных чугунолитейных печей с дутьем — вагранок, что позволяло обеспечить непрерывный, в течение нескольких дней, процесс производства чугуна.
Развитие машиностроения, всеувеличивающаяся потребность в массовом производстве однотипных изделий повлекли изменения в технологии формовки. Взамен медленной формовки, при которой глиняная неразборная модель или форма готовилась на каждую отливку, стали применять быструю формовку с помощью разъемных опок и моделей. Этот способ оказался более производительным, хотя и осуществлялся вручную.
В конце XIX— начале XX в. на смену ручной формовке пришли формовочные машины (прессы, пескоструйные приборы и т. д.), позволившие не только механизировать литейные цеха, но и создавать механизированные литейные заводы (Вестингауза в США и др.).
По объему литейного производства главенствующее положение занимали США, Германия и Англия. Россия находилась на четвертом месте в мире.
В целом техника литейного производства России значительно отставала от западной. Оборудование было примитивным и маломощным. Имевшиеся механизмы работали от паровой машины, а перевозка изделий производилась вручную.
Вместе с тем в России имелись отдельные литейные цехи по производству крупносерийных и массовых партий изделий. К ним относились литейные цехи Люберецкого завода сельскохозяйственного машиностроения и Подольского завода швейных машин («Зингер») . На этих предприятиях организация технологического процесса не уступала западноевропейским и американским заводам.
На литейных заводах и в цехах трудились высококвалифицированные рабочие и мастера. Русские ученые-литейщики внесли большой вклад в развитие мирового литейного производства.
Формовщик Путиловского завода Н. В. Мельников в 1899 г. впервые отлил стальной прокатный валок весом около 30 т.
В 1900 г. на Всемирной выставке в Париже получил высокую награду ажурный литой чугунный павильон производства Каслинского завода художественного литья.
Техника кузнечного производства. Развитие транспорта, различных отраслей машиностроения, военного дела стимулировало рост кузнечного производства, совершенствование и развитие кузнечной техники. В этот период основное место среди орудий кузнечного производства стали занимать паровые молоты и гидравлические прессы.
Заготовки для изготовления поковок нагревались в специальных горнах. Долгое время применялся каменный горн с боковым дутьем. В конце XIX в. появились чугунные горны с нижним дутьем усовершенствованного типа, позволявшие регулировать силу огня в зависимости от размеров заготовок. Это имело большое значение при крупносерийном и массовом производстве.
Нагретые в горнах заготовки поступали в кузницу. Самыми распространенными ковочными инструментами в это время были паровые молоты. Различные системы паровых молотов (Несмита, Моррисона, Конди и др.) отличались друг от друга системами парораспределения, станиной, устройством парового цилиндра и т. д. Наибольшее распространение получил паровой молот Дж. Несмита, сконструированный еще в 1839 г. и впоследствии усовершенствованный.
На Мотовилихинском (Пермском), Обуховском заводах и на заводе Круппа в Вестфалии в 1870—1873 гг. были сооружены 50-тонные паровые молоты. Особенно замечателен был Мотови-лихинский молот, построенный по проекту талантливого русского инженера Н. В. Воронцова (1833—1893). В 1873 г. был отлит шабот1 этого молота весом 650 т. Большая действующая модель молота демонстрировалась в том же году на Венской всемирной выставке. По тем временам этот молот был совершенной, высокомеханизированной конструкцией, сочетавшей в себе огромную мощь с простотой в управлении и эксплуатации2.
Позднее в Западной Европе сооружались на некоторых заводах и более мощные паровые молоты, а в 1891 г. в США был установлен даже молот весом 125 т.
Однако работа огромных тяжелых молотов вызывала сотрясение зданий, требовала больших фундаментов, громоздких шаботов, вызывала деформацию заготовок, затрудняла использование контрольно-измерительных приборов, усложняла механизацию вспомогательных работ.
С 1885—1886 гг. стали устанавливать гидравлические прессы. Преимущества прессов состояли в простоте действия, независимости давления от толщины поковки, точности обжатия, возможности изготовления изделий из чугуна. Недостаток в работе прессов заключался в их тихоходное™. Поэтому использовать их для изготовления мелких и средних поковок было нерентабельно. Гидравлические прессы применялись в основном для ковки крупных слитков. Для изготовления мелких и средних поковок использовались паровые молоты.
Для изготовления более точных изделий в крупносерийном и массовом производстве стала применяться штамповка. Штампы, состоявшие из двух частей: матрицы и пуансона, изготовлялись на сверлильных, токарных, фрезерных и расточных станках. Производительность штамповки была в 8—10 раз выше ковки.
Рост спроса на продукцию кузнечного производства привел к появлению специализированных кузнечных цехов. Машиностроительные заводы имели один или несколько кузнечных цехов, которые обеспечивали заготовками основное производство.
Производство проката. После освоения бессемеровского процесса выплавки стали, позволившего получать слитки весом в тонну и более, в технологии прокатного производства произошли значительные сдвиги. На металлургических заводах появились более производительные прокатные станы трио (трехвалковые прокатные станы) с усовершенствованными подъемными столами для подачи слитка из нижней на верхнюю пару валков. Использовались также двухвалковые (дуо) и четырехвалковые прокатные станы (последние применялись для изготовления мелкого сортового железа и проволоки). Все прокатные станы приводились в действие паровыми машинами.
С 70-х гг. XIX в. в связи с бурным развитием железнодорожного транспорта возрос спрос на стальные рельсы. В России первый сталерельсовый завод был построен Н. И. Путиловым в 1874 г. Технология производства стальных рельсов ярко описана А. И. Куприным в повести «Молох»:
«Огромный брусок раскаленного металла проходил через целый ряд станков, катясь от одного к другому по валикам, которые вращались под полом, виднеясь на его поверхности только самой верхней своей частью. Брусок втискивался в отверстие, образуемое двумя стальными вертевшимися в разные стороны цилиндрами, и пролезал между ними, заставляя их раздаваться и дрожать от напряжения. Дальше его ждал станок с еще меньшим отверстием между цилиндрами. Кусок стали делался после каждого станка все тоньше и длиннее и, несколько раз перебежав рельсопрокатку взад и вперед, принимал мало-помалу форму десятисаженного красного рельса. Сложным движением шестнадцати станков управлял всего один человек, помещавшийся над паровой машиной...»1
К концу XIX в. был налажен выпуск труб и листового железа. Совершенствовалась и технология прокатки броневого листа. Большой известностью пользовался броиепрокатный стан завода Круппа в Эссене, на котором можно было катать плиту свыше 8 м в длину и 3 м в ширину. В России броня изготовлялась на Обуховском и Колпинском заводах.
В конце XIX— начале XX в. прокатные станы, приводимые в действие паровыми машинами, были электрифицированы. В 1897 г. в Западной Европе впервые был применен электродвигатель на прокатном стане.
К этому времени относится строительство первых блюмингов — прокатных станов для обжатия стальных слитков квадратного сечения и начало использования непрерывных прокатных станов.

Сварка металлов. До 80-х гг. XIX в. господствующим способом соединения металлов была кузнечная или горновая сварка. Она заключалась в нагреве изделий в горне и проковке их в месте соединения. Однако примитивные способы соединения металлов уже не удовлетворяли возросшим потребностям крупного машинного производства и развивающегося транспорта. Необходимо было найти эффективные способы соединения металлов, позволявшие быстро и дешево не только производить новые машины, но и ремонтировать вышедшие из строя.
Такой способ соединения, а также резки металлов предложил выдающийся русский изобретатель Н. Н. Бенардос (1842—1905). В 1882 г. он разработал и практически применил для сварки металлов электрическую дугу, которая возбуждалась между угольным электродом и изделием. Бенардос разработал технологию электродуговой сварки встык, внахлест, заклепками и контактную точечную сварку. Такой способ сварки он назвал «электрогефест» (в честь Гефеста — древнегреческого бога огня и кузнечного дела).
В 1898 г. инженер Н. Г. Славянов (1854—1897) усовершенствовал способ дуговой электросварки Бенардоса. Вместо угольного электрода он применил способ горячей сварки металлическим электродом. С именем Н. Г. Славянова связано изобретение и широкое использование первых в мире электросварочных автоматов, которые нашли широкое признание не только в России, но и далеко за ее пределами.
Использование дуговой электросварки значительно повысило производительность труда, уменьшило вес изделий, позволило ремонтировать такие детали машин, которые ранее не поддавались ремонту. Существенное достоинство этого способа состояло в возможности вести ремонтные работы без разборки машин. Дуговая электросварка обеспечивала герметичность получаемого шва, необходимого при строительстве кораблей, паровых котлов, трубопроводов и т. д.
Однако способы дуговой электросварки имели и свои недостатки, состоявшие, главным образом, в низкой прочности сварных швов.
В начале XX в. французские ученые и инженеры разработали способ ацетилено-кислородной сварки. Газовая сварка в то время обеспечивала получение сварных швов более высокой прочности, чем электродуговая. Портативность и невысокая стоимость сварочной аппаратуры обеспечили этому способу широкое распространение.

В конце XIX в. для сварки стыков рельсов, концов электрических проводов стала применяться термитная сварка. В термитной сварке для нагрева использовались порошкообразные горючие смеси алюминия или магния с железной окалиной термита.
Горное дело. Горная техника рассматриваемого периода характеризовалась переходом от ручного способа добычи полезных ископаемых к машинной с использованием паровой, а затем электрической энергии. В конце XIX— начале XX в. были подготовлены условия перехода к широкой добыче нефти.
Добыча твердых полезных ископаемых. Развитие тяжелой промышленности и прежде всего металлургии предъявляло к горному делу всерастущие требования. Резко увеличилась добыча твердых полезных ископаемых — каменного угля и руд. Мировая добыча каменного угля повысилась с 213 млн. т в 1870 г. до 1342 млн. т в 1913 г. Д. И. Менделеев, посвятивший ряд исследований горно-металлургическому производству, писал в конце 80-х гг. XIX в.: «Топливо, а особенно каменный уголь в наше время составляют первейшее — после людей — условие всего промышленного развития всякой страны и всякой ее части... Каменноугольное топливо определяет всю промышленную, а от нее и всю мировую силу Великобритании». Ученый считал, что громадные запасы каменного угля в нашей стране, которые «не развиты и еще мало кому в должной мере ясны», являются важной предпосылкой грядущего промышленного развития России1.
По данным, приводимым Менделеевым в другой статье, в начале 80-х гг. в Великобритании было добыто 147 млн. т угля, в США — 70 млн. т, в Германии —59 млн. т2.
Отметив, что стоимость годовой мировой добычи золота «раз в 10 менее цены добываемого ежегодно угля», ученый с горькой иронией пишет: «Добываемого золота далеко не достанет на одни европейские ежегодные военные расходы мирного времени, потому что они доходят до 1700 млн. руб. Суммы же стоимости каменного угля могут покрыть даже расходы, подобные военным»3.
Резко увеличивалась и добыча руд. Если в 1870 г. было получено 30 млн. т, то в 1913 г.— около 177 млн. т.
В 70-х гг. XIX в. выемка полезных ископаемых производилась по-прежнему вручную.
Начиная с 1863 г., когда бурильная машина (перфоратор) была впервые применена на рудниках, было изобретено множество перфораторов самой разнообразной конструкции (ударные, вращательные). Дальнейшее совершенствование бурильных машин шло в направлении снабжения их гидравлическими и пневматическими приводами. В последнем случае сжатый воздух от компрессора подводился по трубам к забою и по шлангу подавался в отбойный инструмент.
Параллельно с созданием и совершенствованием бурильных машин с гидро- и пневмопроводами в конце 70-х гг. начали появляться бурильные машины с электроприводом.
В 70—80-е гг. создаются первые проходческие машины.
В 1897 г. Георг Лейнер разработал портативный молотковый перфоратор (отбойный молоток), который стал широко применяться в рудниках и шахтах многих стран мира.
К концу XIX— началу XX в. относятся и первые проекты горнопроходческих комбайнов.
В 1893 г. изобретатель А. К- Калери в России разработал проект машины под названием «Землерой». Она служила для проходки тоннелей диаметром 25 м и добычи каменного угля и руды.
В 1907—1908 гг. мещанин из г. Усть-Ижора Ф. А. Поляков-Ковтунов получил шесть патентов, в том числе на проходческую машину для земляных работ, «землестрогальную» машину, и на элеватор-транспортер.
Однако ни горнопромышленники, ни Горный департамент не оказали необходимой материальной помощи изобретателям. Проекты А. К- Калери и Ф. А. Полякова-Ковтунова не были реализованы.
В 1913 г. по проекту американского инженера И. С. Моргана стали выпускаться горнопроходческие комбайны «Морган-Джефри», однако практически они оказались малопригодными и были сняты с производства.
В продолжение почти двух столетий с начала применения взрывчатых веществ в рудниках черный порох был единственным взрывчатым веществом, находившим себе применение в рудничной технике.
В 1862 г. шведский ученый и инженер А. Б. Нобель предложил в качестве взрывчатого вещества нитроглицерин'. Взрывчатая сила нитроглицерина в 13 раз превышала порох. Однако использование жидкого нитроглицерина оказалось опасным.
Проблема создания относительно безопасного и удобного в обращении взрывчатого вещества волновала многих ученых.
В 1890 г. на основе исследований Д. И. Менделеева была изобретена взрывчатая желатина, ставшая основным компонентом при производстве желатиновых динамитов.
Использование в горном деле новых видов оборудования и применение взрывчатых веществ, резко повышавших производительность выемки полезных ископаемых, со всей остротой поставило вопрос о создании специальных высокоэффективных приспособлений для механической транспортировки полезных ископаемых и породы. Наряду с ленточными конвейерами (транспортерами) в начале XX в. в горном деле стали использоваться пневматические скребковые транспортеры, а позже скребковые транспортеры с электродвигателем.
На рудниках Германии, Англии и других стран получили распространение качающиеся конвейеры.
Вплотную к вопросу механизации транспортировки стояли вопросы механизации рудничного подъема. В предшествующий период основным средством подъема в неглубоких шахтах были ручные вороты, а в глубоких — конные вороты.
Дальнейшее совершенствование подъемных механизмов заключалось в замене конного ворота на паровые подъемные машины. В 60—70-х гг. XIX в. эти машины стали применяться повсеместно. Первая паровая подъемная машина в России была установлена в 1860 г. и обеспечивала подъем 30 т угля в сутки. Паровые подъемные машины позволили увеличить производительность шахтного подъема (доставки) до 300 т в сутки, что во много раз превышало производительность конного ворота.
С 90-х гг. в горной промышленности стали работать электрические подъемные машины. Первая такая машина была применена в 1891 г. в Германии.
В России электрические подъемные машины стали эксплуатироваться с конца XIX в. К 1915 г. в Криворожском бассейне работал уже 61 электрический подъем.
Электрические подъемные машины в значительной степени увеличили грузоподъемность и повысили скорость подъема.
Эксплуатация горных выработок, особенно глубокого залегания, издавна была связана с опасностью выделения рудничного газа (метана) и угольной пыли, подверженных возгоранию и взрывам1.
Множество катастроф на шахтах заставило предпринимателей обратить внимание на необходимость обеспечения безопасности рабочих, в частности на более эффективное проветривание шахт.
Первый механический центробежный вентилятор изобрел инженер А. А. Саблуков (1783—1857) в 1832 г. Однако массовое производство этих вентиляторов в России не было налажено.
Дальнейшее совершенствование вентиляции связано с использованием привода от паровой машины. Самыми распространенными в конце XIX— начале XX в. были вентиляторы системы Гибаля. Основной их недостаток — большие габариты (от 5 до 12 м в диаметре).
В 90-х гг. XIX в. наряду с паровыми стали использоваться более дешевые и менее прихотливые в эксплуатации электрические вентиляторы конструкции Сера, Рато, Женет-Гершера и др.

До начала XX в. для откачки воды из шахт применялись поршневые насосы. Двигателями для них служили вначале паровые машины. Использовались также пневматические и гидравлические поршневые насосы. В последнем десятилетии XIX в. поршневые насосы стали приводиться в движение электромоторами.
В 1898 г. французский академик О. Рато изобрел первый многоколесный центробежный насос, который начал вытеснять поршневые насосы. Работавшие от электрического двигателя центробежные насосы были более мощными и производительными. Центробежный насос Рато обеспечивал подачу 250 м3 воды на высоту свыше 500 м.
В 70-х гг. XIX в. для освещения шахт повсеместно применялись свечи и лампы, заправленные керосином, маслом или салом (лампы «Бог помощь», «Петушок»). С 80-х гг. для постоянного освещения стали применять электричество. В 1880 г. французский изобретатель Г. Труве продемонстрировал переносную электрическую лампу, действовавшую с помощью гальванических батарей или аккумуляторов. Однако эти лампы не получили широкого распространения из-за своей дороговизны и большого веса источников питания.
В 1896 г. в Америке была разработана головная электрическая лампа, действовавшая от портативной электробатареи Т. Эдисона. Эти лампы стали широко применяться во всем мире.
Проблема подземной газификации угля. В 1888 г. Д. И. Менделеев выдвинул идею подземной газификации угля: «Настанет, вероятно, со временем даже такая эпоха, что угля из земли вынимать не будут, а там, в земле его сумеют превращать в горючие газы и их по трубам будут распределять на дальние расстояния»1. В 1912 г. английский химик и физик Уильям Рамзай (Рэмзи) (1852— 1916) выдвинул аналогичную идею и готовился ее осуществить, но первая мировая война помешала этому.
Идея подземной газификации угля вызвала большой интерес В. И. Ленина, который посвятил ей статью «Одна из великих побед техники» (1913): «Одна из великих задач современной техники близится, таким образом, к разрешению. Переворот, который вызовет ее решение, громаден»2. Ленин связывал с этим достижением горного дела резкое удешевление электроэнергии и электрификации всех отраслей производства и быта. Но одновременно он подчеркивал, что при капитализме это техническое достижение будет иметь для трудящихся отрицательные последствия: «При капитализме «освобождение» труда миллионов горнорабочих, занятых добыванием угля, породит неизбежно массовую безработицу, громадный рост нищеты, ухудшение положения рабочих. А прибыль от великого изобретения положат себе в карман Морганы, Рокфеллеры, Рябушинские, Морозовы...»
Добыча нефти. До 70-х гг. XIX в. потребление нефти было незначительным, поэтому мировая добыча этого полезного ископаемого увеличивалась медленно. В 1870 г. мировая добыча нефти составила 700 тыс. т. Широкое применение паровых машин, двигателей внутреннего сгорания, строительство тепловых электростанций неизмеримо повысило потребление нефти и нефтепродуктов. К 1901 г. мировая добыча нефти достигла 22,5 млн. т, а к 1913 г. возросла до 52,3 млн. т в год.
Увеличение спроса на нефть и нефтепродукты вызвало к жизни новую технику нефтедобычи. Колодезный способ добычи уже не удовлетворял. Нужен был новый способ. Им стало бурение скважин, разработанное еще в предшествующий период.
Важнейшую задачу механизации буровых работ успешно решил в России горный инженер Г. Д. Романовский. В 1859 г. он впервые применил паровую машину в бурении, которая к концу 70-х гг. получила широкое распространение.
С наибольшим эффектом паровая машина стала применяться для роторного бурения. В 1889 г. в США Чепмен создал первую такую установку.
Наряду с роторными установками, в которых вращалась вся колонка труб, начались разработки забойных двигателей, помещавшихся непосредственно у долота.
В 1878 г. Альфред Бранли в Бельгии и в 1883 г. Джордж Вестингауз в США попытались создать такой двигатель. Однако их изобретения не имели успеха.
Эту проблему удалось решить в России инженерам К- Г. Симченко и П. В. Валицкому. В 1890 и в 1898 гг. они создали забойные двигатели — турбобуры.
К концу 70-х гг. XIX в. относятся и первые попытки создания электробуров. В 1879 г. Вернер Сименс' попытался применить электрический ток для приведения в действие бурильной машины. В 1885 г. Дж. Вестингауз повторил эту попытку. В 1891 г. голландец Ван-Депель и американец Марвин сконструировали электрические перфораторы. Патент на изобретение первого электрического бура принадлежит русскому инженеру В. Н. Делову, который в 1899 г. создал такой станок. В 1912 г. румынский инженер Кантили применил электробур собственной конструкции для бурения скважин.
К концу XIX в. относятся первые попытки добычи нефти со дна моря. В 1897 г. в США (Калифорния) было начато бурение неглубоких подводных скважин.
В 1896 г. горный инженер Згленицкий, а в 1898 г. Лебедев предложили способ бурения на море с буровых вышек на сваях.
Наряду с совершенствованием бурения скважин развивались и способы подъема нефти. В предшествующий период использовали желонку (узкий металлический сосуд длиной до 6 м). Желонка спускалась в скважину, наполнялась нефтью и вручную или с помощью конной тяги поднималась на поверхность. Это был малопроизводительный, тяжелый и пожароопасный способ извлечения нефти.

В 1865 г. инженер Иваницкий предложил применять глубинный поршневой насос, который приводился в движение вручную, конной тягой или паровой машиной.
В 70-х гг. XIX в. выдающийся русский изобретатель В. Г. Шухов (1853—1939) предложил использовать сжатый воздух для подъема нефти (эрлифт). Однако нежелание предпринимателей вводить усовершенствования в нефтяную промышленность тормозило внедрение этого изобретения. В 1886 г. предложение В. Г. Шухова поддержал Д. И. Менделеев. В 1897 г. изобретение В. Г. Шухова наконец было испытано в Баку.
В 1914 г. М. М. Тихвинский изобрел газлифт — способ извлечения нефти из скважин при помощи сжатого газа.
К началу XX в. нефтяная и нефтеперерабатывающая промышленность приобрела большое хозяйственное и военное значение и стала объектом борьбы крупнейших национальных и транснациональных монополистических объединений.

В. И. Ленин в работе «Империализм, как высшая стадия капитализма» подробно прослеживает борьбу, «...которую в экономической литературе так и называют борьбой за «дележ мира», между американским нефтяным («керосиновым») трестом Рокфеллера «Стандард ойл компани» и «хозяевами русской бакинской нефти, Ротшильдом и Нобелем». Ленин отмечает, что монопольному положению обеих, тесно связанных между собой компаний угрожали компания Шелла и поддерживавшие ее Немецкий банк и другие немецкие финансовые группировки, стремившиеся взять под свой контроль нефтяные промыслы в Румынии и в России.

ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ НА ТЕРРИТОРИИ ПРИИЛЬМЕНЬЯ В КОНЦЕ I - НАЧАЛЕ II ТЫС. Н.Э.

Mon, 25 Nov 2013 17:22:41 +0200

Изучение вопросов производства и обработки железа и сплавов на его основе в эпоху средневековья давно уже признано важным в мировой и отечественной археологической науке. Металлургия и металлообработка являлись одним из главных направлений средневековой экономики. Состояние этой отрасли может служить показателем общего уровня экономического развития средневекового сообщества в тот или иной период его существования.
Железо и его сплавы с углеродом, сталь и чугун, были и остаются наиболее широко используемым металлом. Помимо физических и механических свойств, позволяющих изготавливать качественные орудия, популярность железа в эпоху средневековья была обусловлена повсеместным распространением сырья (болотных, луговых и озерных руд), а также относительной технологической простотой получения металла и его дальнейшей обработки. Последние из упомянутых выше факторов позволяют ставить задачи изучения ремесла на более узкий региональный уровень. Сужение территориальных границ дает возможность обратить более пристальное внимание на местные особенности процессов становления и развития ремесла, технологии производства, распространения готовой продукции, складывания рынков сбыта и т.д.
Особенности развития железообработки в различных древнерусских ремесленных центрах, прежде всего городских, успешно исследуются уже в течение нескольких десятилетий. В основном при этом используется метод археологической металлографии1. Итогам многолетних металлографических исследований отечественных ученых посвящена отдельная коллективная монография, в которой обобщаются и осмысляются все накопленные к настоящему времени данные по технике и технологии обработки черных металлов в Восточной Европе с древнейшего периода до средневековья2.
В вопросах изучения черной металлургии Древней Руси ситуация выглядит несколько иначе. Единственным обобщающим фундаментальным исследованием по этому вопросу до сих остается монография Б. А. Колчина «Черная металлургия и металлообработка в Древней Руси», вышедшая в 1953 г3. В последующие десятилетия появились исследования, систематизирующие материалы по данной проблематике для отдельных регионов Древней Руси, относящиеся главным образом к лесостепной зоне. Древнерусская металлургия этой территории глубоко уходит корнями в традиции предшествующих культур4.
Приильменье играло ключевую роль в истории Новгорода и Новгородской земли, особенно на ее ранних этапах. В то же время, проблемы становления и развития металлургического и железообрабатывающего ремесла в данном регионе в эпоху средневековья до сих пор остаются практически неисследованными. Между тем без их решения, выявления региональных особенностей, невозможно верно оценить значение Новгорода как важнейшего экономического центра Северной Руси.
Одной из главных причин сложившейся ситуации, на наш взгляд, является крайне слабая источниковая база. Между тем следы железодобычи или железообработки в виде шлака, кусков обожженной глиняной обмазки, болотной руды и иногда фрагментов металлургических сопел встречается как подъемный материал в культурном слое большинства селищ и городищ конца I - начала II тысячелетия н.э., относящихся к культуре псковско-новгородских длинных курганов, культуре сопок или древнерусскому времени. Таким образом, пополнение фонда источников напрямую зависит от количества исследованных поселений и площадей раскопов. Еще одной причиной является плохая сохранность остатков производственных сооружений, что не всегда позволяет правильно их интерпретировать.
К настоящему моменту единственной публикацией, затрагивающей данную тему, остается небольшая статья С.Н. Орлова, посвященная археологическим исследованиям на территории Антониева монастыря в Новгороде, в тексте которой упоминаются некоторые средневековые сельские поселения со следами производства черного металла.

Рис. 1. Археологические памятники конца I - начала II тыс. н.э. с зафиксированными остатками железоплавильного производства на территории Приильменья
1. Шилова
2. Крюкове
3. Заозерье
4. "Борисиха"
5. "Лудник"
6. Новгород
7. Заручевье
8. Новое Рыдино

Цель предлагаемой вниманию читателя статьи - введение в научный оборот и систематизация информации об открытых к настоящему времени археологических памятниках конца I - нач. II тыс. н.э. с ярко выраженными следами металлургического производства и остатках сооружений, открытых в ходе археологических исследований па территории Приильменья. Ниже даются краткие характеристики памятников и встреченных на них объектов:
1.Поселение Шилово-Х (Рис. 1: 1), расположенное в 1,7 км к юго-западу от д. ШИЛОБО Хвойнинского района Новгородской области, на юго-восточном берегу оз. Большое Кузино. Открыто краеведом Г.И. Ивановским в 1970 г. В том же году обследовалось С.Н. Орловым. В шурфе размерами 2x2 м исследователь обнаружил неолитическую керамику, фрагменты лепных неорнаментированных сосудов, значительное количество «оплавков кричного железа» и фрагменты средневековой гончарной керамики6. Мощность культурного слоя не превышает 0,3 м. Территория селища еще несколько десятилетий назад активно распахивалась. Узкая датировка остатков металлургического производства яо имеющимся данным затруднительна. Рядом с селищем расположено городище раннего железного века и средневековый жальник. Общие хронологические рамки существования памятника - от эпохи неолита до позднего средневековья.
2. Поселение и небольшого оз. Крюково (Рис. 1: 2), расположенное в 2-3 км к востоку от г. Боровичи Новгородской области. Открыто в 1958 г. сотрудником Новгородского музея М.М. Аксеновым. Памятник входит в состав одного из крупнейших на территории Приильменья комплексов культуры длинных курганов, насчитывавшего до ста погребальных насыпей. Значительное по площади селище занимает восточный и юго-восточный берега озера. Поселение исследовалось С.Н. Орловым (1959, 1971-72 гг.) и В.В. Мильковым (1988-89 гг.)7. С.Н. Орлов отмечает большое количество шлаков в культурном слое селища8, хотя на самих исследованных участках никаких сооружений, связанных с производством железа, выявлено не было. В целом памятник датируется в рамках I тыс. н.э.
3. Комплекс памятников у д. Заозерье (Рис. 1:3) Окуловского района Новгородской области, расположенный на западном берегу оз. Заозерье, в 8 км к юго-западу от г. Окуловка. Он состоит из селища, участка, на котором были зафиксированы следы железоплавильного производства, и остатков могильника культуры длинных курганов. Памятники были открыты в 1982-85 гг. экспедицией Новгородского музея под руководством В.Я.Конецкого. В 1985-88 гг. этой же экспедицией были проведены раскопки, охватившие в разной мерс вес па мятники комплекса9. В основном, работы были сосредоточены поселением, вытянутом с юго-запада на северо-восток вдоль берега озера. Следы мощного металлургического производства в виде сплошного слоя шлаков, мощностью до 0,3-0,4 м, были зафиксированы в северо-восточной части поселения. Еще в 40 метрах к северо-востоку обнаружены выходы озерной железной руды, представляющие собой монолитный слой, обнаженный в русле ручья, впадающего здесь в озеро. Так как раскопки носили, прежде всего, охранный характер, и основные исследования были сосредоточены в поселенческой зоне памятника, то после разборки верхнего слоя работы на этом участке были прекращены, а раскоп законсервирован в целях сохранения выявленных объектов. В фонды Новгородского музея вместе с другими предметами была передана коллекция обломков металлургических сопел. Материалы раскопок поселения, прежде всего керамика, позволяют ограничить время его существования рамками I тыс. н.э. и выделить несколько культурно-хронологических этапов, связанных с древностями раннего железного века, культуры длинных курганов и периодом славянской колонизации региона. С каким именно этапом жизни поселения связано появление и функционирование здесь железоплавильного производства, в настоящее время без проведения дополнительных полевых исследований сказать невозможно.
4.Поселение в ур. «Борисиха» (Рис. 1: 4) у дд. Дубовики и Приозерье (Рыбий подол) Боровичского района Новгородской области. Расположено на северном берегу оз. Пелено. Рядом две сопки. В 1960 г. памятник: был открыт и обследован Г. И. Ивановским и С.Н. Орловым. В культурном слое селища зафиксировано большое количество фрагментов лепной и раннегончарной керамики, кусков металлургического шлака и «оплавленной, остеклившейся» глиняной обмазки10. Памятник датируется концом I - нач. II тыс. н.э.
5. Комплекс памятников рубежа 1-й тыс. н.э. вир. «Лудник» ( Рис. 1: 5) располагался в 2-х км к югу от д. Починная Сопка Боровичского района Новгородской области. На левом берегу р. Лимандровки, недалеко от места ее впадения в оз. Лимандрово. В состав комплекса входило поселение со следами мощного железоплавильного производства и могильник, состоявший из сопки и 8 курганов. Памятники были открыты в 1960-е годы Г.И. Ивановским и С.Н. Орловым. В 1976 г. этими же исследователями были предприняты небольшие охранные раскопки селища, в ходе которых, были открыты остатки сыродутного горна для производства железа. К сожалению, судить о его конструкции в настоящее время практически невозможно, так как по каким-то причинам отчет об этих исследованиях составлен не был. В отделе письменных источников НГОМЗ сохранились лишь дневниковые записи и опись находок, среди которых обломки воздуходувных металлургических сопел, фрагменты плиток пода печи (?) и лепная керамика11. Находки не сохранились, а сами памятники были разрушены в ходе мелиоративных работ в 1980-е гг.
6.Антониев монастырь (Рис. 1: 6) в Великом Новгороде. В ходе охранных раскопок 1973- 74 гг, и археологических наблюдений, проводившихся в зоне строительства новых корпусов Новгородского педагогического института на территории монастыря, С.Н. Орловым были зафиксированы остатки массового производства черного металла. «На изученной площади раскопов и некоторой части траншей нами собрано не менее 50 тонн только крупных кусков железных шлаков и бракованных криц. Найдены десятки обжатых криц или их обрубков, образцы полуфабрикатов лемешного и сковородного железа, кричные клещи и каменные наковальни. Встречались запасы древесного угля, обнаружено несколько оснований домниц (подовые части) с предпечными ямами. Наблюдались завалы кирпича и куски глиняной обмазки с оплавленной поверхностью. Найдены обломки воздуходувных трубок»12. Исследователь отмечал, что «производство сыродутного железа здесь, на территории монастырского парка, началось не позднее XII в., до того как эта территория вошла во владения Антониева монастыря»1'1.
Помимо Антониева монастыря С.Н. Орлов фиксировал еще несколько участков на территории современного города, где в эпоху средневековья могло развиваться производство черного металла. Это пойма ручья, впадавшего в речку Витку (парк «30 лет октября»), район Белой башни в Людином конце, устье р. Питьбы1*. Однако уточнение этого вопроса требует проведения дополнительных археологических исследований.
Приведенный выше обзор касался тех археологических памятников Приильменья, где явно были зафиксированы следы металлургического производства железа, однако, по разным причинам не было четко зафиксировано ни одного производственного сооружения. Между тем в последнее десятилетие XX века в бассейне р. Меты в ходе охранных археологических исследований были открыты еще два значительных железоплавильных центра X-XI вв. Остановимся на их описании более подробно.
7. Поселение Заручевье-IV(Рис. 1:7), расположенное в 2,7-3 км к югу от д. Заручевье Окуловского района Новгородской области, являлось ядром самого крупного комплекса археологических памятников конца I- нач. II тыс. н.э. в бассейне левого притока Меты, р. Волмы. В его состав также входят: еще одно селище, сопочный могильник, одиночные сопки, курганная группа, относящаяся к культуре длинных курганов, и древнерусский могильник XI-ХИ вв. В 1979-82,1986 и 1989-92 гг. экспедициями Новгородского музея, под руководством В.Я. Конецкого, и Института философии АН СССР, под руководством В.В. Милькова, на различных памятниках комплекса производились охранные археологические исследования, связанные со строительством проходящей поблизости дороги '3.
Раскопками 1990 года была охвачена периферийная производственная зона селища Заручевъе-IV. Центральная жилая часть поселения за год до этого была практически полностью уничтожена карьером. На участке, где проводились раскопки, культурный слой сохранился лишь фрагментарно, поэтому основными объектами изучения стали остатки сооружений, углубленные в материк. Общая площадь, исследованная на четырех раскопах, составила 2012 кв. м. Еще 550 кв. м было зачищено за пределами зоны распространения культурного слоя, на краю разрабатывавшегося карьера. На всей вскрытой площади была зафиксирована 71 материковая яма, 25 из которых, на наш взгляд, вполне определенно можно отнести к следам сооружений производственного характера"'. Безусловно, не все они поддаются интерпретации, но часть комплексов явно представляет собой остатки сыродутных горнов для выплавки железа. Попытаемся охарактеризовать некоторые из них, на основании чертежей и текста полевого отчета.
Комплекс 1 (яма №1, раскоп I). От сооружения сохранилась углубленная в материк на 0,9-1,2 м яма, четырехугольной в плане формы, размерами 2,1-2,4x2,6-3,2 м с неровными «ступенчатыми» стенками, ориентированная короткими сторонами с северо-запада на юго-восток. С северо-западной стороны к яме примыкала неглубокая «ступенька» неправильной в плане формы, размерами 2,7x0,9 м. К юго-восточной стенке ямы примыкала мощная (0,4-0,5 м), прямоугольная в сечении, прослойка глины, вытянутой в плане формы. Ее размеры 1,2x0,4-0,5 м. Верхняя часть прослойки была обожжена и имела 15-20 сантиметровое желобообразное углубление, заполненное мелкими углями и кусочками шлака.
Заполнение ямы состояло из плотного, очень темного песка с большим количеством угля, сажи, включений глины, кусков шлака и пережженных камней. В придонной части ямы зафиксирована еще одна глиняная прослойка мощностью до 14 см.
При разборке заполнения было собрано 350 фрагментов раннегон-чарных сосудов, некоторое количество обломков лепных горшков, а так же фрагмент каменного шаровидного пряслица, биконическое пряслице из розового шифера, накладка из цветного металла, железная булавка и ромбовидная железная пластинка с отверстием в центре. По совокупности находок сооружение можно датировать X-XI вв.
Комплекс 2 (ямы №№ 12,16-19, раскоп II) (Рис. 2: Б). Вероятнее всего, представляет собой остатки сооружения по конструкции и функциям аналогичного охарактеризованному выше. От него также сохранилась яма размерами 2x2,2-2,6 м, прямоугольных очертаний, углубленная в материк на 1-1,2 м. Но, в отличие от предыдущей конструкции, в этом случае «ступенька» отсутствовала. Возможно, ее функции выполняло дно ямы в северной части, приподнятое по отношению к южной. Южную стенку ямы прорезала такая же, как и в предыдущем случае, прямоугольная в сечении (0,35x0,5 м) глиняная прослойка, размерами 1,7x0,4-0,6 м. Ее верхняя часть имела форму желоба, заполненного углями и мелкими кусочками шлака.
Заполнение комплекса представляло собой плотный гумусиро-ванный песок, насыщенный углями, золой, пережженными камнями, кусками глиняной обмазки, шлаком, «бракованными крицами». В придонной части также зафиксирована прослойка глины. В заполнении найден ромбовидный черешковый наконечник стрелы, а также мелкие фрагменты лепных и раннегончарных сосудов. Датировка комплекса такая же, как и в предыдущем случае.
Южнее глиняного желоба были расчищены две пары ям от столбов (№№ 16-19), которые, вполне возможно, являлись частью наземной конструкции этого же сооружения.
Комплекс 3 (яма № 4, раскоп 2) (Рис. 2: В). Так же, как и два предыдущих сооружения, представлял собой котлован, по форме близкий к прямоугольнику, размерами 3,7x2-2,8 м, ориентированный, однако, по линии запад-восток. Восточная часть ямы, размерами 2,4x2,8 м, была заглублена в материк на 0,9-1 м. Западная половина в виде «ступеньки» почти прямоугольной формы, размерами 1,7-1,9x1,6 м, имела плоское дно и глубину 0,3 м. Примыкала ли к яме глиняная прослойка с желобом, проследить не удалось, так как восточный край котлована, где она могла находиться, уходил в стенку раскопа.
Заполнение комплекса имело сложную структуру. В верхней части оно представляло собой плотный темный гумусированный песок с включениями углей, пережженными печными камнями, кусками обмазки и шлака. Этот слой перекрывал единую для обеих частей ямы прослойку из глины, перемешанной с углями, сажей, мелкими кусочками шлака. Мощность прослойки составляла 8-15 см. В западной половине котлована эта прослойка лежала непосредственно на материке, а в восточной - перекрывала слой серого песка, мощностью 20-30 см, в котором также зафиксировано большое количество шлака и «бракованные крицы» (?). На самом дне ямы была расчищена 17-30 сантиметровая прослойка светлого песка, отделенная от вышележаin их слоев углистой прослойкой, содержавшей большое количество Мелких кусков шлака. Поверхность материка на дне котлована была Прокалена.
В заполнении комплекса было найдено 12 фрагментов лепных исудов, мелкие невыразительные обломки раннегончарной керамики, железная пластинка размерами 2x1,2 см и нож со сломанным нерп псом. На некоторых кусках обмазки, излеченных из заполнения, < охранились отпечатки жердей диаметром 6-10 см.
Комплекс 4 (яма № 1, раскоп III) (Рис. 2: Г). В данном случае сохранившаяся часть сооружения также представляет собой углубленный котлован со «ступенькой», но иной формы и размеров. Это продолговатая в плане яма, размерами 3,5x1,3-2 м, вытянутая в направлении запад-восток. Восточная часть котлована углублена в материк на 0,9 м. Западная половина, выполняющая функции «ступеньки», имеет глубину 0,5-0,6 м.
Нижняя часть заполнения ямы состояла из плотного темного гу-мусированного песка, насыщенного углями, обожженными камнями и шлаком. Выше этот слой был перекрыт рыхлым серым гумусом без углистых и шлаковых включений. При разборке заполнения найден фрагмент накладки из цветного металла, оселок, а также фрагменты лепной керамики.
Что касается назначения вышеописанных сооружений, то на наш взгляд, автор раскопок вполне справедливо интерпретировал их как «однотипные конструкции заглубленных в материк железоделательных домниц»17. Функции комплексов 1 и 2 выглядят вполне очевидно. Вероятнее всего, каждый из них это «выгребная яма железоплавильной печи, наземная часть которой разрушена при распашке...»18. Иными словами, это котлованы-шлакосборники, располагавшиеся перед наземными стационарными горнами. Глиняные желоба служили для стока расплавленной шлаковой массы в шлакосборник. Функционально похожие шлакоотводы были зафиксированы, например, на Раиковецком городище19. Особенности конструкции самих горнов, практически невосстановимы. Как уже отмечалось, культурный слой на исследованном участке сохранился лишь частично, в переотложенном виде. Можно говорить лишь о том, что для их сооружения использовались камни, глина, возможно, элементы деревянного каркаса, о чем свидетельствуют отпечатки жердей на кусках глиняной обмазки. Рядом со шлакоотво-дом в комплексе 2 зафиксированы четыре ямы со следами столбов, которые могли служить для укрепления стенок печи или поддерживать какую-то конструкцию.

Рис. 2. Остатки металлургического горна на поселении Новое Рыдино

Интерпретация комплексов 3 и 4, на наш взгляд, не столь однозначна. С одной стороны, они принципиально не отличаются от комплексов 1, 2 и, по всей видимости, выполняли такие же функции шлакосборников перед стационарными наземными печами. В то же время здесь отсутствуют такие важные элементы конструкции как шлакоотводный каналы. Обращают на себя внимание и такие особенности, как следы прокаленности материка в котловане комплекса 3, не зафиксированные в остальных случаях и продолговатая форма котлована шлакосборника в комплексе 4. Отличается и состав находок, происходящих из заполнения комплексов 3 и 4. Если в комплексе 1 и 2 доминирует раннегончарная керамика, в заполнении ям ком-i шсксов 3 и 4 намного больше фрагментов лепных сосудов, что косвенно может свидетельствовать об их более ранней датировке.
Таким образом, весьма вероятно, что вышеописанные комплексы представляют собой различные варианты развития одного типа наземного стационарного металлургического горна, бытовавшего в данном регионе в X-XI вв.
Еще один объект, связанный с технологическим процессом производства металла, был открыт на самой окраине поселения (участок VI)20. Это яма прямоугольных очертаний размерами 2,8 х 2,1 м, глубиной 0,4 м, ориентированная по линии юго-запад - северо-восток. Верхняя часть ее заполнения представляла собой плотный черный песок, вдоль плоского дна и стенок по всей площади «залегал слой пожара и мелких перегоревших плашек. Толщина углистого слоя 0,05 - 0,1 м. Ниже везде наблюдался прокал материкового песка. Никаких вещевых находок и керамики здесь сделано не было»21. На наш взгляд, весьма вероятно, что данное сооружение является ямой для выжига древесного угля.
Мы охарактеризовали только часть производственных комплексов, открытых на поселении Заручевье IV. Интерпретация остальных сооружений требует проведения специального исследования и не входит в наши задачи.
Сыродутный горн иной конструкции, но относящийся к этой же эпохе, был исследован в 1999 г. экспедицией под руководством автора на поселении у д. Новое Рыдино Крестецкого района Новгородской области (Рис. 1:8; Рис. 3).
Комплекс археологических памятников у д. Новое Рыдино находится в нижнем течении другого притока Меты — р. Холовы. Он состоит из многослойного селища, могильника из шести крупных курганов, а также группы из двух сопковидных насыпей и небольшого кургана. Поселение, расположенное на восточной окраине современного населенного пункта, на левом обрывистом берегу р. Холовы, в конце I - середине II тыс. н.э. являлось важным местным центром. Его высокий статус подтверждается данными письменных источников и находкой печати княжеской администрации конца XII - начала XIII вв.22 Мощность культурных напластований на селище достигает 0,8-0,9 м, из которых 0,2- 0,4 м приходится на непотревоженный культурный слой, датируемый Х-ХШ вв.
Исследования 1999 года носили охранный характер. Небольшой раскоп площадью около 70 кв. м был заложен в прибрежной части поселения, активно разрушаемой во время паводков. Культурный слой на данном участке был насыщен включениями угля, обожженной глины, кусками шлака и глиняной обмазки. Остатки наземной части горна фиксировались в культурном слое в радиусе 4-6 м от центра сооружения в виде прослоек и «линз» обожженной глины с включением большого количества камней, а также отдельных скоплений пережженных камней. Основание печи на уровне предматерика читалось в виде системы пятен, среди которых, в виде большой «подковы» размерами 2x2,8 м, выделялось основание стенок наземного свода горна. Подовая часть сооружения была помещена в котлован, глубиной 0,8-0,9 м. Форма ямы в плане - близкая к овалу. Ориентировка -длинной осью по линии север-юг. Внешние размеры - 1,2-2,3x2,4 м. Дно плоское, с невысокой «ступенькой» в южной части. Размеры дна - 2,1x0,9-1,3 м. Высота «ступеньки» - 10-12 см. Южный край котлована уничтожен обвалом берега, северо-восточный угол немного подрезан большой ямой, очевидно, более позднего происхождения.
Основное заполнение котлована в верхней части - плотный темно-серый гумусированный песок, насыщенный включениями угля, кусками металлургического шлака и ошлакованной глиняной обмазки. В верхней части заполнения южной половины котлована отмечена прослойка серо-лселтого мешаного песка. Мощность прослойки - о, 13-0,15 м. При разборке темно-серого углистого заполнения, в южной и центральной частях ямы, зафиксированы отдельные разрозненНые камни размерами 4-15 см и «островки» обожженной глины.
Под темно-серым заполнением в юго-восточной и центральной мастях печи фиксировалась сплавленная масса металлургического шлака в виде «линзы» размерами 1,4x1,6 м и мощностью до 20 см.

Рис. 3. Керамика из слоя глиняной обмазки горна на поселении у д. Новое Рыдино

Дно и стенки котлована были покрыты сплошным слоем глины толщиной 0,18-0,4 м у стенок, и 0,36-0,56 м в придонной части. В северной части ямы слой глины образовывал уступ размерами 0,5x0,7 м i г высотой 0,2-0,3 м. Характер поверхности глиняного слоя свидетельствует о длительном воздействии высоких температур.
Между слоем глины и стенками ямы зафиксирована прослойка серо-желтого мешаного песка мощностью от 6-8 до 25 см. Вероятно, она образовалась в процессе строительства сооружения.
Индивидуальные находки из заполнения котлована представлены двумя неопределенными предметами из черного металла, каменным оселком и двумя обломками глиняных воздуходувных сопел. Керамический материал - 59 фрагментами лепных и 628 фрагментами гончарных сосудов. В слое глиняной обмазки, в северной части котлована, зафиксированы развалы еще трех раннекруговых сосудов (Рис. 4), возможно, специально разбитых во время строительства печи. По характеру керамического материала и стратиграфии участка сооружение датируется XI в.
Вероятно, это был стационарный сыродутный горн с большим рабочим объемом. Так как его нижняя часть основательно заглублена в материк, то можно предполагать существование значительного предгорнового выема со шлакосборником, необходимого для выпуска шлака и облегчавшего работу с печью. Предгорновый выем мог находиться с южной стороны сооружения, но был разрушен размывами берега.
Размещение рабочей зоны горна ниже уровня дневной поверхности является продуманным конструкторским решением, так как позволило, вероятно, увеличить тягу, уменьшить высоту наземной части сооружения, дополнительно укрепило его стенки и облегчило доступ к колошниковому отверстию.
Строительство в XI веке на окраине поселения достаточно сложного по своим техническим особенностям и рассчитанного, по всей видимости, на длительную эксплуатацию сооружения подтверждает статус данного памятника как местного центра эпохи раннего средневековья и позволяет говорить о достаточно высоком уровне развития ремесла.
Завершая обзор, необходимо отметить, что дальнейшее изучение истории черной металлургии и железообработки на сельских поселениях Приильменья в конце I - начале II тыс. н.э. значительно расширит наши представления о характере и уровне развития ремесленного производства в регионе в целом. На данном этапе исследования основные усилия, на наш взгляд, необходимо сосредоточить на пополнении источниковой базы.

1. См. например: Завьялов В.И,, Розанова Л.С., Терехова Н.Н. Археометаллография как исторический источник (итоги изучения кузнечного ремесла в России за 1995— 2000 годы) //КСИА. Вып. 212. М, 2001. С. 3-7.
2.Терехова Н.Н., Розанова Л.С., Завьялов В.И., Толмачева ММ. Очерки по истории
древней железообработки в Восточной Европе. М., 1997.
3. Колчин Б.А. Черная металлургия и металлообработка в Древней Руси (домон
гольский период)//МИА. № 32. М., 1953.
4. Вознесенська Г.О., Недопако Д.П., Панъков СВ. Чорна металурпя та металооб-робка населения схщноэвропейського лкостепу за доби раншх слов'ян i KniecbKoi Pyci. Кшв, 1996.
5. Орлов С.Н. Археологические исследования на территории бывшего Антониева монастыря в Новгороде // Новгородский край. Л., 1984. С. 152-156.
6.Орлов С.Н. 1) Отчет об обследовании памятников археологии на территории
Новгородской области // Архив ИА РАН. 1970. Р. 1. № 4352. Л. 19-20; 2). Археологи
ческие исследования на территории... С. 155.
7.Орлов С.Н. 1) Отчет об археологических разведках и раскопках в Новгородской
области // Архив ИА РАН. 1959. Р. 1. № 1864; 2) Отчет о раскопках 1971 года в Новго
родской области // Архив ИА РАН. 1971.P-I. № 4517; 3) Отчет об археологических
исследованиях на территории Новгородской области // Архив ИА РАН. 1972. P-I. №
4861; Мильков В.В. 1) Отчет о проведении раскопок памятников у д. Плесо-Потерпе-
лицы в Боровичском районе и разведок в Новгородской области // Архив ИА РАН.
1988. Р.1.№ 14142; 2) Отчет о проведении раскопок археологического комплекса у дд.
Плесо-Потерпелицы Боровичского района, жальника у д. Каплино Мошенского райо
на, курганно-жальничного комплекса Бор-Заручевье в Окуловском районе, а также ар
хеологических разведок в Любытинском, Мошенском и Хвойиинском районах //
Архив ИА РАН. 1989. Р.1. № 13742; Toponoe C.E. Поселение культуры длинных
курганов на оз. Крюково// Прошлое Новгорода и Новгородской земли. Новго
род, 1997. С. 12-15.
8.Орлов С.Н. Археологические исследования на территории... С. 155.
9.Конецкий В.Я. Отчеты за 1985-88 гг. // Архив ИА РАН.
10.Орлов С.Н. Дневник за 1960 г. // ОПИ НГОМЗ. Ф. 10. Оп. 1. Ед. хр. 47. Л. 22-34 об.
11.Опись археологических находок из охранных раскопок в Боровичском районе,
Новгородской обл. у д. Починная Сопка, в урочище «Дудник» в 1976 году // ОПИ НГОМЗ. Ф. 10. Оп. 1. Ед. хр. 72. Кп 38136 (142-143).

История Днепровского металлургического комбината им. Дзержинского

Wed, 14 May 2014 13:04:15 +0300

ПАО «Днепровский металлургический комбинат имени Дзержинского» — одно из крупнейших предприятий промышленного комплекса Украины с полным металлургическим циклом по выпуску 5600 тыс. тонн агломерата, 4350 тыс. тонн чугуна, 3850 тыс. тонн стали, 3829 тыс. тонн готового проката. Построен в 1887—1889 годах. ПАО ДМКД — единственный на Украине поставщик катаной осевой заготовки для железнодорожного транспорта, шпунтовых свай типа Ларсен, рельсов контактных для метрополитена, стальных мелющих шаров, трубной заготовки.
В последней трети XIX века Россия вступила в период промышленного подъёма. Особенно быстро развивалась промышленность в Екатеринославской губернии (с 1926 года — Днепропетровская область), на территории которой была сосредоточена бо́льшая часть промышленности юга страны.

Построенная в 1884 году Екатерининская железная дорога соединила Донецкий угольный и Криворожский железорудный бассейны и проходила вблизи села Каменское (с 1917 г. — город Каменское, с 1936 г. — город Днепродзержинск). Географическое положение села (учитывая и практически неограниченные водные ресурсы) создавало все предпосылки для строительства крупного металлургического предприятия. Такое строительство было начато весной 1887 года Южно-Русским Днепровским металлургическим обществом, образованном в мае 1886 года путём объединения находившегося на грани банкротства «Общества Варшавского сталелитейного завода» и бельгийской компании «Коккериль». 27 % капитала в нём принадлежало французским компаньонам. Эта дата считается датой рождения Днепровского металлургического завода (с 1984 года — комбинат).

1 марта 1889 года — задута первая доменная печь. В первый же год работы завод получил Большую Золотую медаль на Всемирной промышленной выставке в Париже.
1896 год — на Всероссийской промышленной выставке в Нижнем Новгороде завод награждён Государственным гербом.

28 декабря 1917 года — завод национализирован.
На протяжении Гражданской войны завод был законсервирован.
Апрель 1925 года — при содействии председателя ВСНХ Ф. Э. Дзержинского был снят с консервации.
28 апреля 1925 года — задута доменная печь № 1.
5 сентября 1925 года — по просьбе рабочих завода предприятию было присвоено имя Ф. Э. Дзержинского.
В 1931—1933 годах на должности главного инженера завода работал В. А. Сапрыкин[1].
IV квартал 1940 года — завод занял 1-е место во Всесоюзном социалистическом соревновании СССР.
Великая Отечественная война
1944 год, 1945 год, 1946 годы — заводу вручались Переходящие Красные Знамёна Государственного Комитета Обороны.
I квартал 1949 года — заводу присвоено звание «Лучший металлургический завод Советского Союза».
1966 год — завод награждён высшей наградой СССР — орденом Ленина.
1970-е—1980-е годы — достигнута наивысшая интенсивность в работе предприятия, его продукция отправлялась в 58 стран мира. Уникальной продукцией были и остаются шпунтовые сваи типа Ларсен и катаные вагонные оси.
1982 год — введён в эксплуатацию современный кислородно-конверторный комплекс производства стали.
1980-е—1990-е годы — выведены из эксплуатации нерентабельные бессемеровский и мартеновские цехи, несколько старых прокатных станов и вспомогательных объектов.
1999 год — в рамках перехода предприятия на работу в новых экономических условиях оно преобразовано в ОАО «Днепровский металлургический комбинат им. Ф. Э. Дзержинского».
2001 год — ныне ОАО «ДМК им. Ф. Э. Дзержинского» — градообразующее предприятие, удельный вес которого в промышленной инфраструктуре города достигает 60 %. На нём работает более 20 тысяч человек — 20 % трудоспособного населения города.
2011 год — на предприятии работает более 15,7 тысяч человек — 15 % трудоспособного населения города.

Трубному производству Украины 125 лет.

Tue, 20 May 2014 16:40:56 +0300

В 2014 году ПАО"Днепропетровский трубный завод" исполнилось 125 лет. Именно это предприятие является родоначальником трубного производства на Украине.

Первый трубный завод был построен в 1889 году на правом живописном берегу Днепра в городе Днепропетровске на средства отечественного акционерного общества, куда 80 % капитала внесло франко-бельгийское акционерное общество, возглавляемое братьями И. и Г. Шодуар. В связи с этим завод первоначально назывался "Шодуар".

Днепропетровский трубный завод

Панорама непрерывного стана.

Площадка для строительства завода была выбранаудачно и представляла собой ряд неоспоримых преимуществ: вдоль территории будущего завода проходила линия Екатерининской железной дороги (ныне - Приднепровская железная дорога), в связи с чем подъездной путь к заводу был максимально коротким. Кроме того небольшая водокачка, работавшая на берегу Днепра могла обеспечить все нужды завода, рядом располагался естественный овраг, куда можно было отводить сточные воды. Выгодность строительства трубного завода обуславливалась также перспективой дальнейшего развития Днепропетровской губернии и наличием в регионе дешевой рабочей силы.

Прошивной стан

Возведение завода началось со строительства цеха для производства труб печной сваркой и проводилось весьма интенсивно, что позволило уже в 1903 году выплавлять на заводе сталь, производить прокат штрипса и труб.

В 1911 году был введен в эксплуатацию самый крупный в то время цех горячей прокатки бесшовных труб (стан «ФАССЛЯ»).

В 1915 году строительство завода было завершено и в его составе действовали мартеновский, листопрокатный и два трубных цеха.

В июне 1917 года завод был национализирован. В те революционные годы на заводе работал фрезеровщиком в механическом цехе Г.И. Петровский, ставший в дальнейшем всеукраинским старостой, имя которого отражено в названии города Днепропетровска.

После гражданской войны трубники предприятия восстановили производство и постоянно наращивали объемы выпуска труб.

В ноябре 1922 года на общем заводском собрании было принято решение просить правительство дать согласие на присвоение заводу имени В.И. Ленина, и согласие было получено.

За годы своей истории завод неоднократно обновлялся, интенсивно велось его техническое развитие, вводились в действие новые цехи, реконструировались действующие агрегаты, выводилось из эксплуатации устаревшее оборудование.

Рабочая клеть редукционного стана

Загрузочная машина кольцевой нагревательной печи

В период индустриализации страны на заводе были построены первый отечественный цех тонкостенных труб и единственный в то время в стране баллонный цех.

В эти годы на заводе было освоено производство труб из хромомолибденовой и нержавеющей сталей, а также из ряда других высоколегированных сталей. Завод в то время выпускал до 650 типоразмеров тонкостенных труб для автомобильной, авиационной и нефтегазовой отраслей промышленности, что позволило, в основном, отказаться от дорогостоящего импорта большинства типоразмеров труб.

В 1939 году за перевыполнение плана и досрочное выполнение важнейших государственных заданий по выпуску труб для авиации, завод первым среди предприятий черной металлургии был награжден Орденом Ленина.

Входная сторона редукционно-растяжного стана.

Объем производства труб на заводе вырос в сравнении с 1913 годом более чем в четыре раза.

В августе 1941 года завод был остановлен, а основное оборудование и кадры были эвакуированы на Урал в город Каменск-Уральский. В небывало короткий срок, уже через три месяца после прибытия на Урал, оборудование цехов было смонтировано, и начался выпуск продукции для фронта.
Самоотверженно трудился коллектив завода над восстановлением разрушенного войной предприятия, которое началось сразу после освобождения г. Днепропетровска в октябре 1943 года. К середине 1944 года ряд цехов завода был восстановлен, тогда же на заводе были введены новые мощности, в том числе и трубопрокатный агрегат "140".

В 1948 году в здании бывшего цеха тонкостенных труб были установлены два трубоэлектросварочных стана "51-152". С тех пор завод начал выпускать также электросварные трубы.

Готовая продукция

Довоенный уровень производства продукции завод достиг в 1948 году. Дальнейшее расширение сортамента и объема производства труб на заводе осуществлялось путем вывода из эксплуатации морально и физически изношенных мощностей. Так, в 1966 году на месте бывшего копрового цеха был построен и введен в строй самый современный в то время трубоволочильный цех ТВЦ-3, позволивший увеличить производство холоднодеформированных труб на 50 тыс. тонн в год. Этот цех успешно работает и в настоящее время.

На месте устаревшего мартеновского и листопрокатного цехов в 1983 году был построен единственный в стране цех для производства биметаллических труб (ТВЦ-2). В этом цехе была впервые освоена новая технология производства биметаллических труб из углеродистой стали плакированных внутри цветными металлами (медью и бронзой). В нем также производились биметаллические трубы с сочетанием слоев из углеродистой и нержавеющей сталей. Кроме того цех выпускал гофрированные трубы, тонкостенные котельные и ряд других видов труб. В настоящее время этот цех специализирован на производстве труб из углеродистой стали на экспорт по зарубежным стандартам.

Панорама непрерывного стана

Максимальный уровень производства труб – 705,3 тыс. тонн в год завод достиг в 1988 году, что считается значительным достижением коллектива предприятия.

Крупные работы проведены на заводе по реконструкции станов горячей прокатки труб. Практически все работы были выполнены с полной заменой оборудования непрерывного трубопрокатного агрегата "ТПА-80" и трубопрокатного агрегата "ТПА-140".

Охладительный стол

Мощность трубопрокатного агрегата "140" после реконструкции увеличена до 230 тыс. тонн труб в год за счет расширения сортамента по наружному диаметру со 127 мм до 168 мм,а также за счет увеличения длины готовых труб. Производительность "ТПА-80" возросла на 41 тыс. тонн в год. В проектных решениях по реконструкции этих агрегатов был использован большой опыт заводских специалистов совместно с учеными институтов НИТИ, ВНИИМЕТМАШ и Укргипромез, позволивший интенсифицировать работы трубопрокатных станов, механизировать и автоматизировать ручной труд.

На заводе выполнен большой объем работ по механизации и автоматизации отдельных операций, созданы поточные линии отделки с применением принципиально новых бесшпиндельных станков, а также станков плазменной обрезки концов труб.

Непрерывный стан

Существенным прогрессом в технологии производства труб явилась разработка и внедрение на заводе, впервые в мировой практике, способа изготовления прокатного и волочильного инструмента методом точной горячей штамповки. Стойкость штампованных оправок прошивных станов увеличилась в 3 раза по сравнению с литыми оправками, а их себестоимость уменьшилась втрое.

Совершенствование оборудования и технологии оказало решающее влияние на улучшение качества труб и повышение технико-экономических показателей работы завода.

Охладительный стол

На предприятии широко используются средства вычислительной техники, проведена компьютеризация всей жизнедеятельности цехов и служб завода.
Оперативный контроль хода производства, отгрузки, реализации и прибыли с помощью ЭВМ позволил предприятию прогнозировать конечные результаты своей деятельности и заблаговременно вносить изменения в эти процессы и управлять ими.

Подача гильз к непрерывному стану

Высокий уровень технической оснащенности цехов завода, значительный интеллектуальный уровень специалистов предприятия получил высокое признание в трубной отрасли страны. На заводе в разные годы директорами работали такие видные организаторы производства как: Ф.М. Майстренко, С.Е. Василенко, Н.А. Тихонов, Ю.Н. Кожевников, П.В. Савкин, В.Х Касьян, В.Г. Чус, Е.С. Попов, И.А. Шапиро и др.

Памятная доска П. В. Савкину

За выдающиеся трудовые заслуги 5 работников завода: вальцовщики А.П. Деев и Ф.Н. Руденко, оператор Е.М. Долесова, трубопрокатчик А.С. Шевченко и директор завода П.В. Савкин удостоены звания Героя Социалистического труда, 11 работникам завода присвоено звание "Заслуженный металлург Украины".

Многие годы Днепропетровский трубный завод широко известен среди потребителей труб. Завод производит продукцию в соответствии с требованиями международных стандартов, включая как общеевропейские, так и национальные стандарты стран Европы и Америки. На заводе функционирует Система менеджмента качества в соответствии с требованиями EN ISO 9001:2000 и ДСТУ ISO 9001-2001. Большое внимание уделяется выполнению требований заказчиков по отделке, упаковке и способам отгрузки готовой продукции.

Непрерывный стан

Проявляя заметную прозорливость, и исходя из оперативных запросов производства, администрация предприятия во все периоды его деятельности уделяла необходимое внимание инженерным подразделениям завода.

На предприятии с большой эффективностью действовали ЦЛАМ Укрглавтрубостали, лаборатории ЦЗЛ, ЦЗЛА, Информационно-вычислительный центр (ИВЦ), лаборатория защиты окружающей среды (ЛЗОС). Следует отметить выдающуюся роль в становлении и развитии указанных лабораторий их руководителей М.Г. Бердянского, О.Л. Озоля, Н.М. Колповского, И.И. Бродского, Б.М. Белоусова, А.И. Морозова, В.М. Гороховского.

Индукционные нагреватели труб

Курс на техническое переоснащение завода продолжается и сегодня. Проведен первый этап реконструкции трубопрокатного агрегата с непрерывным станом (ТПА-80). При этом подогрев труб в секционной газовой печи заменен индукционными нагревателями, установлена дополнительная 15-клетевая секция редукционного стана, позволившая превратить его в 30-клетевой редукционно-растяжной стан, шнековый участок холодильника заменен реечным участком, в линии стана установлены новые транспортные системы: рольганги и трайбаппараты.

Панорама непрерывного стана

В линии трубоэлектросварочного стана № 2 установлен новый трубопрофильный стан, в ТВЦ-2 проведена модернизация электрической печи для термообработки труб в среде защищенного газа, в ЦБТ реконструированы горелочные устройства кольцевых нагревательных печей трубных станов. Силами специалистов завода спроектирован и веден в эксплуатацию участок для обработки длинных оправок непрерывного стана.

Дисковая пила

Входная сторона подогревательной печи

В последнее время завод специализируется на производстве 3500 типоразмеров бесшовных и электросварных труб круглого и профильного сечения из углеродистых и низколегированных сталей.

Прошивной стан

Непрерывный стан

На заводе проводится работа по охране окружающей среды, что позволило существенно снизить сброс неочищенных стоков цехов завода, а также снизить уровень загрязняющих выбросов.

Главной гордостью предприятия считается его трудовой коллектив и его славные трудовые традиции.

Днепропетровский трубный завод можно по праву отнести к самым зеленым предприятиям металлургической промышленности.

Входная сторна редукционно-растяжного стана

Днепропетровский трубный завод встречает свой 125-летний Юбилей с верой в то, что выбранный предприятием стратегический курс позволит преодолеть трудности современного периода и обеспечит новые успехи в многоплановой деятельности его трудового коллектива.

Игорь Павлович Иванов

Анатолий Федорович Гринев

Александр Савельевич Журба