Изобретение С. И. Бадаева относится «1808 году. Им в свое время даже заинтересовались в Петербурге и Бадаева вызвали в столицу, чтобы он на месте продемонстрировал свой метод производства стали.
Для приготовления стали Бадаев сконструировал специальную печь, состоявшую из двух отделений цементационного и тигельного. Исходным материалом для изготовления стали являлось кричное полосовое железо. Производство стали состояло сначала в цементации и в расплавлении цементованной стали. Затем снова производилась цементация с карбюризаторами, в которые входили различные сорта угля, белая глина, мел и др.
О приезде С. И. Бадаева в Санкт-Петербург тогда писалось в газетах. Вот что сообщалось в газете «Северная почта» от 14 января 1811 года:
«Некто из дворовых людей Семен Бадаев вызвался правительству, что он знает способ делать литую сталь превосходной доброты. Опыт, произведенный им при Санкт-Петербургском заводе хирургических инструментов под надзором особо отряженного до сего горного чиновника, совершенно оправдал предложение Бадаева. Сталь, выделанная им, представлена была Горному совету и по пробам разных вещей, из нее отработанных, как то: пуансонов, зубил, пружин, грабшихтелей и сверл, найдена не уступающей лучшей английской стали.
Из сей же стали Бадаева сделаны разные хирургические инструменты и бритвы здесь и в Москве, кои равным образом признаны хорошими. Бадаев как изобретатель сего способа, желая открыть оный на пользу общую, предал себя совершенно в волю всемилостивейшего государя, объявя, что он готов служить где угодно и открыть секрет свой кому повелено будет»23.
Достижения С. И. Бадаева были настолько значительными, что правительство решило его выкупить и уплатило за него помещику 1800 рублей. Кроме того. Бадаева, наградили золотой медалью на Владимирской ленте и выдали единовременно 500 рублей.
Знаменитый русский хирург Н. И. Пирогов, руководивший впоследствии заводом хирургических инструментов, писал: «Мастера петербургского инструментального завода умели изготовлять наборы хирургических инструментов, по всей справедливости могущие служить образцом для заграничных мастеров»24.
Работая на Камско-Воткинском заводе, С. И. Бадаев продолжал совершенствовать методы производства стали. Он приготовлял платинистую сталь и другие сорта ее.
В 1813 году бывший крепостной С. И. Бадаев, получил низший офицерский чин — шихтмейстера 14-го класса. Бадаев был самоучкой, никакого образования не имел. В его формулярном списке в графе «образование» значится: «русской грамоте читать и писать умеет»25.
О дальнейшей работе Бадаева сообщает «Энциклопедический лексикон» Плюшара (1835 год). Там говорится следующее:
«Основал сталеделательное дело на казенном Камско-Воткинском заводе… Иностранный мастер Броун в отзыве об инструментальной бадаевской стали говорил, что до того он не видывал столь добротной стали. Сталь Бадаева оказалась лучше знаменитой гунцмановской (английской) стали, применявшейся для приготовления штемпелей. Россия тогда ежегодно ввозила стали и разных стальных изделий более чем на 3 млн. рублей. С распространением бадаевской стали ввоз этот мог прекратиться…
…Без сомнения выделка стали и изделий из нея будет приносить еще гораздо более выгоды, чем для Англии, — заканчивается заметка в энциклопедии, — ибо сталь мы будем приготовлять из собственного железа, между тем, как Англия покупает для этого наше русское или шведское железо»26.
С. И. Бадаев умер в 1847 году, 69 лет от роду.
Еще ближе подошел к разрешению задачи передела чугуна в сталь русский изобретатель, владелец Пожевского завода В. А. Всеволожский. 17 марта 1814 года изобретатель подал заявку в Пермское горное правление на выдачу ему десятилетней привилегии на «новый способ делать из чугуна всякое железо, не переделывая оного в полосы кричным способом, и литую сталь»27.
В своей заявке Всеволожский писал: «…малая цена, по которой сталь обойтись может, уменьшит привоз ее из чужих краев», а «большие количества, в каковых оная одним разом приготовляется… дают возможность отливать стальные цилиндры, прессовые винты, наковальни и др. огромные вещи». Изобретатель предлагал коренным образом изменить технологический процесс производства стали.
В то время на всех заводах мира железо и сталь получали из «свежеванного», или кричного, железа. Схема процесса была такой: отливка на доменном дворе в песке чугунных чушек; выжигание углерода из чугуна в кричном горне (окисление происходило за счет кислорода воздуха); проковка криц; рубка и повторная обработка в кричном горне; вторая проковка; протяжка в полосы.
По схеме Всеволожского, осуществленной на Пожевском заводе, процесс производства стали был значительно упрощен. Чугун разливался на доменном дворе в формы; затем в специальной, сконструированной Всеволожским печи чугун обрабатывался твердым окислителем, то-есть железной рудой, до получения мягкого железа; и последний этап — прокат железа на сорта, а также штамповка.
Здесь все ново, все необычно: и применение твердого окислителя и прокат вместо ковки.