О простом железе

Как варят сталь

Сталь. Стальной…

Прочтешь эти слова — и сразу поймешь, что дело идет о металле большой прочности.

Мост легко выдерживает груз сотен автомашин, тяжесть целого железнодорожного состава. Этот мост сделан из стали. Самолет, который летит с огромной скоростью, легко преодолевая сильное сопротивление воздуха, тоже стальной. Стальной вал — деталь электродвигателя — совершает десять-пятнадцать тысяч оборотов в минуту. Посмотришь на него — все сливается перед глазами. А сталь выдерживает и такую нагрузку.

Для исследования морского дна строят стальной шар. Он опускается на глубину в несколько километров. Сверху на него давит огромный пласт воды. Казалось, такое давление может превратить шар в лепешку. Но ученые спокойно трудятся в своем круглом подводном домике — ведь и он изготовлен из стали.

В порту идет разгрузка большого парохода. Вот подъемный кран перенес на своем стальном крюке автомобиль, трактор или даже паровоз. Матросы, грузчики на пароходе и в порту знают: стальной крюк не подведет — он сделан из прочного металла.

Листы бронированной стали всегда служили нашим танкистам и артиллеристам верной защитой в бою.

Стальной броне не страшны ни пули, ни снаряды.

Но каким образом такой сверхпрочный металл получился из чугуна, который и удара молотка не выдержит?

Ответ на этот вопрос мы получили в лаборатории металлургического завода. Здесь быстро исследуют для нас кусочек чугуна и точно такой же кусочек стали.

По своему составу оба металла, оказывается, очень схожи. Основу и чугуна и стали составляет железо. Но в кусочках чугуна и стали обнаружены частицы и некоторых других веществ. Они хотя и составляют ничтожные доли, но все же определяют многое. Это, прежде всего, углерод. Он попал в чугун из кокса во время плавки в домне. Это также сера и фосфор. Они были в железной руде и еще остались в небольшом количестве и в нашем металле.

В чугуне различных примесей больше, чем в стали. Этим и объясняется, между прочим, его хрупкость; сталь чище.

Для того чтобы превратить чугун в сталь, надо освободить его от излишка углерода и других примесей, вроде фосфора и серы. Чугун только тогда станет сталью и получит ее чудесную силу, когда переплавится в новой, уже сталеплавильной печи.

Древние кузнецы, когда впервые выплавили, по их мнению, негодный «свиной металл», никак не могли объяснить свою неудачу: ведь в маленькой домнице они получали отличную сталь, которой были довольны самые требовательные заказчики.

А произошло все это потому, что угля и железа стало в большой домнице куда больше, температура выше, чем в маленькой. Плавка стала продолжаться дольше. Уголь начал действовать на металл — щедро насыщать его углеродом. Долгое время кузнецам приходилось выжигать углерод из чугуна в особых горнах и таким сложным и медленным способом получать сталь.

Чугунную чушку они обычно со всех сторон обкладывали раскаленным углем. Подручный кузнеца приводил в действие мехи — и жидкий чугун обдувался сильным потоком ветра. Пламя разгоралось. На самом дне горна образовывался ком мягкого, ковкого металла. Теперь-то кузнец брался за молот и с силой ударял по железному кому, выбивая из него куски шлака.

Это был очень медленный способ. Многое ли мог сделать кузнец с его ручным молотом и маленьким горном?

Люди долгие годы бились над тем, чтобы найти новые, более совершенные способы получения стали из чугуна. Ведь спрос на сталь с каждым годом рос. Но для этого надо было построить печь, которая была бы куда жарче домны. Началась настоящая погоня за градусами — вернее, за новыми сотнями градусов тепла.

Строились самые различные сталеплавильные печи.

Одна из них существует и сейчас. Она называется по имени своего изобретателя — конвертером Бессемера. После того как в него наливают из ковша жидкий чугун, проходит всего около пятнадцати минут — за это время и суп на плите не успевает свариться, — а сталь готова.

Конвертер Бессемера. Показан его внешний вид. Плавка стали продолжается здесь всего около пятнадцати минут. За это время и суп на плите не поспеет.

Кроме того, Бессемер так устроил свой конвертер, что он автоматически наклоняется, и из него можно легко вылить сталь.

Но вот беда: оказывается, в таком конвертере можно варить сталь лишь немногих и притом низких сортов. Куда лучше электроплавильные печи, чудесное изобретение замечательного русского ученого — профессора Петрова. Профессор Петров разработал проект такой печи еще в начале XIX века. Электропечи, значительно усовершенствованные, с той поры широко используются во всем мире.

Сталь получается в этих печах самого высокого качества, очищенная от многих вредных примесей.

Внешний вид современной электропечи. Здесь выплавляется высококачественная сталь.