Николай Мезенин - Занимательно о железе

• Название: Занимательно о железе
• Автор: Николай Мезенин
• Издательство: Металлургия
• Жанр: Научпоп
• Год: 1985

Словом «железо» обозначают всю совокупность черных металлов, изделия из чугуна и стали. В сплавах на основе железа сочетаются прочность, пластичность, способность превращаться в изделия любой формы и противостоять ударным нагрузкам, работать при очень низких и довольно высоких температурах.

Книга рассказывает о том главном, чем связаны все металлургические профессии — о железе, металле, который добывают и обрабатывают металлурги многих специальностей. Человеку, выбирающему металлургическую профессию, надо знать больше об истории металла, о том, что связано с его производством, обработкой и использованием.

Читатель встретит в книге любопытные сведения о свойствах железа и его сплавов, узнает биографии железных вещей, познакомится со старинными легендами о железе, с некоторыми новейшими профессиями, с ролью железа в научно-технической революции, заглянет в будущее металлургии.

Книга рассчитана на широкий круг читателей.

---

Начались исследования причин подобного действия ферросилиция. Было замечено, что отравления связаны с выделением из сплава газа (ацетилена) с сопутствующими ему примесями. Выяснилось также, что разлагаться и выделять газы могут лишь некоторые сорта ферросилиция с определенным содержанием кремния.

Русские исследователи Н.С. Курнаков, Г.Г. Уразов и Ю.Г. Жуковский доказали, что ферросилиций под действием влаги и при определенном составе разлагается с выделением ацетилена с примесью мышьяковистого и фосфористого водорода. Смесь этих газов весьма ядовита и обладает чесночным запахом. Особенно легко разлагается ферросилиций с содержанием 50–65% кремния, поэтому сплав с таким содержанием кремния сейчас не производится.

Ферросилиций выплавляют и в доменных печах, и в специальных ферросплавных электропечах. Дело в том, что с увеличением содержания кремния в сплаве температура восстановления основного элемента возрастает. При низком содержании кремния в железе температура восстановления сравнительно невысока, и это определяет возможность выплавки бедного (9–14% кремния) ферросилиция в доменных печах.

Восстановление кремния с получением богатого ферросилиция возможно лишь при высоких температурах и, следовательно, только в электропечах специальной конструкции.

Печь загружается необходимыми материалами. Электрический ток подводится к электродам, нижние концы которых находятся в плавильной ванне. Здесь электрическая энергия превращается в тепловую. В печи создается очень высокая температура (4000°С и выше), при плавлении материалов происходят сложные химические реакции. Когда процесс полностью закончится, готовый металл через летку выпускают в ковш.

Основные рабочие, обслуживающие ферросплавную печь: старший плавильщик (бригадир), плавильщик, горновой и его подручный.

Старший плавильщик руководит работой своей бригады, ведет технологический процесс выплавки ферросплавов, принимает участие в ремонтах печи, ведет учет проделанной работы.

Плавильщик помогает бригадиру и под его руководством участвует во всех работах, связанных с ведением плавки и ремонтом печи. Он заменяет бригадира во время его отсутствия.

Горновой производит подготовку, разделку и заделку летки, выпуск и разливку металла и шлака из печи, берет пробы металла и шлака, следит за состоянием оборудования у горна.

Чтобы управлять процессами производства ферросплавов, все рабочие, обслуживающие печь, должны хорошо знать технологию выплавки ферросплавов различных марок, основы электрометаллургии и электротехники, конструкцию и условия эксплуатации печи, контрольно-измерительную аппаратуру, правила техники безопасности. Знакомство с физико-химическими свойствами сплава помогает избежать опасных последствий.

Застывшая музыка в металле

Поэт Николай Асеев в своих воспоминаниях рассказывает об одном споре между Есениным и Маяковским. Маяковский убеждал Есенина бросить своих неверных попутчиков — “крестьянствующих поэтов”:

— Что это вы глину на ногах тащите?

— Я глину, а вы — чугун и железо! Из глины человек создан, а из чугуна что?

— А из чугуна памятники! — гремел Маяковский.

Так поэт назвал еще одну область использования чугуна. И тут прежде всего вспоминается знаменитое каслинское чугунное литье.

Каслинский завод был основан в 1747 году как чугунолитейный, но особенно прославился с начала XIX века своим художественным литьем. Здесь производились из чугуна архитектурные украшения, садовая мебель, решетки, скульптуры и различные бытовые предметы с рельефным и ажурным орнаментом.

Чугунные изделия каслинцев экспонировались на выставках в Петербурге и Москве, Париже и Вене, в Филадельфии, Копенгагене и Стокгольме и неоднократно удостаивались высоких наград. Шедевр каслинского литья — чугунный павильон, созданный для Всемирной Парижской выставки 1900 года, был восстановлен каслинскими мастерами 50-х годов. Они отлили недостающие детали, а их оказалось более тысячи, любовно собрали его, и мы снова можем любоваться им в Свердловской художественной галерее.

Многие изделия выполнялись по моделям известных русских скульпторов Ф.П.Толстого, П.К. Клодта и других. Но не меньшее значение имел и кропотливый труд мастеров литейщиков. Каслинские мастера обладали высоким художественным вкусом и сами становились авторами моделей. Одним из таких мастеров-самородков был формовщик Василий Торокин. В свободные от работы часы он занимался лепкой. Учился в заводской скульптурной школе. Тайком от начальства работая по ночам, он вылепил статуэтку “Старуха с прялкой”, история создания которой послужила писателю П.П. Бажову основанием для создания сказа “Чугунная бабушка”.

В сказе очень хорошо говорится о трудном мастерстве каслинских умельцев: “В чем тут главная точка была, сказать не умею. Кто говорил — чугун здешний особый, только, на мой глаз, чугун — чугуном, руки — руками. Про это ни в каком деле забывать не след.

В Каслях, видишь, это фигурное литье с давних годов укоренилось.

Тоже ведь фигурка, сколь хорошо ее не слепит художник, сама в чугун не заскочит. Умелыми да ловкими руками ее переводить доводится. Формовщик хоть и по готовому ведет, а его рука много значит… Чуть оплошал — уродец родится.

Дальше чеканка пойдет. Тоже не всякому глазу да руке впору. При отливке, известно, всегда какой ни есть изъян случится. Ну, наплывчик выбежит, шадринки высипит, вмятины тоже бывают, а чаще всего путцы под рукой путаются. Это пленочки так по-нашему зовутся. Чеканщику и приходится все эти изъяны подправить: наплывчики загладить, шадринки сбить, путцы срубить. Со стороны глядя, и то видишь — вовсе тонкое это дело, не всякой руке доступно.

Бронзировка да покраска проще кажутся, а изведай — узнаешь, что и тут всяких хитростей-тонкостей многонько.

А ведь все это к одному шло. Оно и выходит, что около каслинского фигурного литья, кроме художников, немало народу ходило”.

Современные каслинские мастера выполняют портреты, скульптурные группы, фигуры животных, композиции для оформления городов, парков, станций метро, мостов, набережных.

В 1983 году в Каслях обнаружена находка, по ценности едва ли уступающая драгоценному кладу. В обычном деревянном ящике, найденном при реконструкции старинного демидовского цеха, оказалось около 500 моделей художественного литья, снискавшего всемирную славу. Пролежавшие здесь около сотни лет, они считались безвозвратно потерянными. Эта находка дает прекрасный материал для возрождения выдающихся художественных произведений из чугуна. Модели легли на стол реставраторов — забытые произведения ждет новая жизнь.

Кажется, легкий кружевной занавесь опущен по фасаду семиэтажного здания Челябинского филиала Центрального научно-исследовательского института швейной промышленности. В ажурный орнамент тонко вписаны стилизованные изображения птиц, зверей и растений. Это декоративное панно высотой 25 метров в удачном сочетании с узорной решеткой ворот под въездной аркой — новая творческая работа челябинских архитекторов и мастеров художественного чугунного литья. Около пяти тысяч литейных деталей изготовили мастера. Чугунные узоры, впервые широко использованные в архитектурном оформлении общественного здания, стали достойным украшением главной магистрали Челябинска проспекта им. В.И. Ленина.

Литейщик — представитель такой же древней профессии, как кузнец. “Зрелище природы и художеств” в 1874 году сообщало: “Литейщики имеют право лить разного рода большие и малые вещи; однако же они обыкновенно льют только малые сосуды, как то церковную утварь, кресты, дароносицы, кадильницы, лампады, подсвечники и проч. Несмотря на то, были литейщики, кои изяществом своей работы себя отличили; ибо они выливали из меди ковчеги, орлов, статуи необыкновенной тяжести и особенного и редкого изображения”.

Современные литейные профессии включают немало специальностей. Модельщики изготовляют будущую деталь из дерева — модель. Работа виртуозная — по чертежу будущей детали необходимо все перевести в модель, используемую при формовке. Земледел готовит литейную формовочную землю особо огнеупорной стойкости и пластичности, чтобы сохранить форму будущей детали. Формовщик берет модель, использует литейную землю и осуществляет формовку. Форма после сушки поступает к заливщику металла. Готовая отливка после остывания поступает к обрубщику, который удаляет приливы и различные дефекты.

Продолжим наш рассказ о застывшей музыке в металле — замечательных художественных изделиях из чугуна, железа и стали.

Помните пушкинские строки “Твоих оград узор чугунный”, “Полнощных стран краса и диво”? Северная столица России славилась решетками мостов и набережных, литых чугунных и кованых железных. Именно их и воспел русский поэт. Они и сейчас служат украшением Ленинграда. Необычный коллекционер главный инженер треста эксплуатации мостов и набережных города П.П. Степнов в своей картотеке зарегистрировал решетки всех мостов и набережных Ленинграда. Протяженность художественных литых чугунных решеток мостов в городе 10 830 метров, а длина кованых железных решеток на набережных 53 570 метров.