О простом железе

Огонь и сила

Для того чтобы стальной слиток весом в несколько тонн превратить в мягкие и гибкие листы кровельного железа, или в прочные железнодорожные рельсы, или в километры тонкой проволоки, надо прежде всего раскалить этот слиток. Огонь сделает сталь мягкой, податливой.

Помните, как обрадовался первый кузнец древности своей победе над диковинным камнем, таким послушным в огне костра.

Все кузнецы обязательно кладут полосу металла в огонь. Так было в старину, так делается и теперь, когда металл куют уже не ручным, а механическим молотом.

«Куй железо, пока горячо», — говорит старая мудрая пословица.

Жар огня и сила удара — вот что позволяет кузнецу отковать из слитка стали все, что ему нужно.

И в прокатных цехах металлургического завода, куда были доставлены из мартеновского цеха стальные слитки, огонь и сила сделают свое дело.

Стальной слиток начнет свое путешествие из нагревательной печи, куда его положат, пока он не нагреется докрасна. Затем сталь направят на первый и самый крупный из прокатных станов — блюминг.

Блюминг должен превратить большой, многотонный слиток в квадратные заготовки, из которых другие прокатные станы, поменьше, изготовят листы, рельсы, стальные балки для строек.

Блюминг является самой большой машиной из всех существующих на свете, да и к тому же, пожалуй, самой сильной. Это машина-великан. Ее вес — шесть с половиной тысяч тонн. В разобранном виде блюминг занимает четыре железнодорожных состава. Так и везут его на завод, где должны установить. Эта гигантская машина потребляет такое количество электрической энергии, что ее хватило бы на освещение поселка, где живет несколько тысяч человек.

Зато машина-гигант многое умеет делать. Она сама подкатывает слиток к огромным валам, которые его сразу же крепко схватывают. Валы блюминга обжимают слиток со всех сторон, придают ему квадратную форму. А работой блюминга руководит всего-навсего один оператор, который обязан следить за его многочисленными механизмами. Здесь и тележка-опрокидыватель, подающая раскаленный слиток, и поворотное устройство, и огромные ножницы, которые, когда режут металл, давят на него с силой в сотни тонн. В год такой блюминг успевает прокатать несколько миллионов тонн металла.

Но это только первый из многочисленных прокатных станов, стоящий на пути стали, а их много в цехе, широком и длинном, как улица.

Ты, наверно, видел когда-нибудь, как домашние хозяйки ловко раскатывают тесто самыми обыкновенными деревянными скалками. Был большой ком, а превратился в тонкий листик. Собственно говоря, нечто похожее проделывает и наш прокатный стан. Только скалки-валки вертятся на месте, а раскаленный металл по многу раз прогоняется между ними взад и вперед. Машина-силач удивительно легко поворачивает тяжелые слитки — вновь и вновь пропускает их между валами, пока они не примут нужных размеров.

Раскаленный металл проходит между верхним и нижним валами прокатного стана.

Удивительное дело: в прокатном цехе даже пол работает!

Крутятся вставленные в пол ролики и подталкивают заготовку от большого стана к стану с валками меньшего размера. Так стальная заготовка, проходя через многие прокатные станы, становится все тоньше и тоньше. Иной слиток на своем длинном пути похудеет в шестьдесят, а то и в сто раз, зато вытянется, будто вырастет.

Металл, перед тем как его отправить на очередной прокатный стан, вновь раскаляют в нагревательных печах.

Сталь остывает постепенно и все время меняет свой цвет: становится то яркожелтой, то багрово-красной, то синей.

Красивое это зрелище!

В домнах всё скрывают от человеческого глаза толстые стены из огнеупорного кирпича. За плавкой металла можно наблюдать там лишь через небольшое окошечко — глазок. А в прокатном цехе металлургического завода картина превращения металла в изделие раскрывается перед тобой во всех подробностях.

Сталь проходит через разные прокатные станы. Один выпускает готовое кровельное железо — хоть сейчас крой им крыши. Другой прокатывает узенькие стальные полоски. Из третьего стана выходят железнодорожные рельсы.

А вот еще один необычный прокатный стан. Он выпускает толстую стальную проволоку — катанку. Проволока извивается, словно огненная змея. Она долго остывает на открытом воздухе близ цеха, свернутая в большие круги.

Каким же образом стальная заготовка становится рельсом, строительной балкой или вот такой проволокой-катанкой?

Оказывается, в валках каждого прокатного стана имеются особые углубления. Одни точно повторяют форму и размеры железнодорожного рельса, другие — строительной балки, третьи — узкой стальной ленты.

Попадает в такое углубление мягкая раскаленная заготовка, уже прошедшая через несколько станов и ставшая квадратной или круглой, по нескольку раз прокатывается между валами и сама становится рельсом, балкой, узкой стальной лентой или толстой проволокой.

Для того чтобы затем превратиться в трубу, лента-заготовка должна пройти еще немалый путь. Ее будут обрабатывать различные станки: один размотает ленту, второй выпрямит ее, третий крепко приварит одну ленту к другой, четвертый свернет узенькую, но длинную теперь ленту в трубу, пятый ловко сварит каждый поворот ленты так, чтобы не было между ними просвета. Вот и вышла готовая стальная труба!

В прокатном цехе много механизмов.

Один из них рубит прокатанную сталь на ровные стальные пластины — сутунки, на других — заготовки распиливаются механической пилой, на третьих — у заготовок обрезают неровные края. Прежде чем направить для дальнейшей обработки, заготовки тщательно очищают.

Прокатный цех так же, как доменный и мартеновский, называют горячим цехом. Пышут жаром нагревательные печи, валки, полосы раскаленной стали. Вокруг летят искры. А рабочие прокатного цеха спокойно делают свое дело. Водяная завеса ограждает прокатчика от раскаленного слитка. У каждого рабочего места установлены мощные вентиляторы, распыляющие воду. Этот искусственный дождик из мельчайшей водяной пыли удивительно освежает.

А на некоторых наших металлургических заводах работают установки, подающие в горячие цехи искусственно охлажденный воздух.

От искр прокатчиков надежно защищают металлические сетки, похожие на стальные забрала. Ими воины в старину прикрывали лицо в бою. И на ногах у прокатчиков специальная обувь, предохраняющая от огня.

Рабочие прокатных цехов очень любят свою профессию, требующую много знаний, смекалки, сноровки. Нелегко иметь дело с раскаленным металлом, но зато какое удовлетворение получаешь, когда видишь, как металл покорился тебе и из стального слитка вышло готовое изделие, которое уже ждут на других заводах и стройках!

Прокатчики встречаются со своими изделиями буквально повсюду.

Вот мчится по асфальтированному шоссе новенький автомобиль: кузов его сделан из стальных листов, побывавших в прокатном цехе металлургического завода.

Перед тем как выпустить автомобиль, его подвергли различным испытаниям. Много часов простояла машина в особой камере под искусственным дождем: сталь выдержала, не подвела. Прокатчик может этим гордиться. А доведется ему сесть в дальний поезд — он и там увидит плоды своего труда: и поезд и рельсы сделаны из прокатанной стали.

У нас много прославленных прокатчиков, которых знает народ.

Мастер прокатного стана Московского металлургического завода «Серп и молот» Иван Ильич Туртанов принимал участие еще в строительстве того цеха, где сейчас трудится. Туртанов поступил на завод чернорабочим, а после того как новый прокатный цех был построен, попросил направить его работать на стан.

Сменил Иван Ильич много специальностей: был резальщиком металла, крючочником — направлял и подталкивал крюком раскаленный металл, был вальцовщиком, помощником мастера, стал мастером, начальником прокатного стана. Его прокатный стан — один из лучших в стране.

За многолетнюю и безупречную работу на заводе Туртанов награжден орденом Ленина.

На больших металлургических заводах существует несколько прокатных цехов. В одних прокатывают листовое железо, в других — стальную ленту. Из стальной ленты уже на других заводах делают вещи, которые ты встречаешь повсюду: ложки, ножи, твое школьное перышко.

А в сталепроволочном цехе из толстой проволоки — катанки — изготовляется проволока самой различной толщины, в том числе и та, которую рубят затем на гвозди, и та, из которой плетутся морские канаты необыкновенной прочности.

Проволока не прокатывается между валами. Она протягивается, волочится на волочильных станах.

В каждом таком стане есть отверстие — глазок, — через которое и пропускается катанка. Оно чуть уже, чем сама катанка. Когда проволоку с силой тянут через такой глазок, она становится тоньше и в то же время длиннее: волочится, вытягивается.

Волочильные станы следуют на пути катанки один за другим, словно прокатные станы на пути стальной заготовки. И глазки этих станов всякий раз становятся все меньше и меньше, а проволока выходит все тоньше и тоньше, пока, пройдя последний стан, не достигнет нужного размера.

Перед волочением проволока, чтобы уменьшить трение, тщательно смазывается.

Уже готовая, она сматывается в круги, упаковываемся и отправляется по назначению.

На деревянной дощечке, привязанной к проволоке, написан адрес заказчика.

Посмотри на этот рисунок — и ты лучше поймешь, как толстая катанка превращается в тонкую проволоку. Слева — волочильный стан. На чертеже справа показана его работа: толстая катанка (1) протягивается через узкий глазок стана и делается тоньше (2, 3).

Но и проволока выпускается самая различная.

В сталепроволочном цехе можно увидеть, например, необыкновенную проволоку, у которой сердцевина стальная, а оболочка медная. Сталь придает ей прочность, а медь хорошо проводит электрический ток.

А вот проволока-пруток изготовляется из высококачественного металла и сверкает будто серебро. Пруток идет на машиностроительные заводы. Там из него изготовят велосипедные спицы, детали для часов или готовален, медицинские инструменты и многие другие предметы.

Перед нами лежит обычная продукция большого металлургического завода. Вот тщательно упакованные листы автомобильной стали. Из них будут построены кузова автомашин. Рядом — связки стального прутка, похожие на снопы, мотки проволоки, рельсы, балки, тяжелые стальные плиты.

Много изменений претерпел слиток после того, как его не раз пропустили через прокатные или волочильные станы. Сталь нагревалась, а затем охлаждалась. Валки многих станов сдавливали ее с огромной силой. Что же стало теперь с металлом?

Конечно, сталь уже не та, что была в начале своего пути, после выхода из мартеновской печи. Она изменилась.

Обрабатывая металл, прокатывая его, люди придали стали новые качества, какими она раньше и не обладала.

Самый большой прокатный стан — блуминг.

Сталь, из которой изготовят затем инструменты, должна быть твердой — ведь ею будут резать металл, а рессорная сталь, наоборот, — упругой.

Металл, из которого изготовляют клинки кавалерийских сабель, прочен и в то же время упруг. Хороший клинок перережет на лету тонкий волос и не искрошится от удара другого, такого же стального клинка.

Как же придаются металлу все эти удивительные качества?

Уже давно известно, что сталь, нагретая до определенной температуры и охлажденная, становится прочной, закаляется.

Мастера древнего Востока отлично знали тайны воздействия на сталь и огнем и холодом. Там существовали многочисленные способы закалки стали.

Иногда, например, кузнец вынимал клинок из горящего горна, садился на коня и мчался с раскаленной саблей в руках до тех пор, пока ветер не остудит металла. И клинок после этого становился особенно прочным.

Но умерли мастера древнего Дамаска — города, который славился своей сталью на весь мир, — и с собой в могилу унесли секрет создания знаменитого дамасского булата.

Он был раскрыт лишь в середине XIX века в уральском городе Златоусте.

Честь его раскрытия принадлежит работавшему там русскому инженеру Павлу Петровичу Аносову.

Аносов исследовал сотни старинных сабельных клинков. В поисках тайны булатной стали он добавлял в плавку драгоценные металлы — золото и платину. Аносов проверял действие на металл слоновой кости, алмаза, сажи и наконец первым из ученых-металлургов обратился для изучения стали к микроскопу. С помощью микроскопа Аносов исследовал внутреннее строение стали. Так им были окончательно раскрыты секреты булата и создана Златоустовская сталь, ни в чем не уступающая дамасской.

Другому русскому ученому-металлургу, Дмитрию Константиновичу Чернову, умершему глубоким стариком в 1921 году, удалось установить, при какой температуре происходят различные изменения во внутреннем строении стали. После этого открытия, нагревая и охлаждая сталь до определенного градуса, люди стали придавать ей всякий раз различные свойства.

В наше время на каждом большом металлургическом заводе обязательно есть отлично оборудованные лаборатории с микроскопами и даже рентгеновскими аппаратами.

Сталь, изготавливаемая для каких-нибудь особенно ответственных деталей, например для лопаток гидротурбин, которые должны выдержать большую нагрузку, обязательно просматривается с помощью рентгеновских лучей, словно сердце и легкие человека.

Присоединенные к микроскопам фотоаппараты позволяют заснять строение металла.

Рабочие Московского металлургического завода «Серп и молот» называют свою центральную лабораторию «заводской академией наук». Эта великолепная лаборатория занимает шестьдесят комнат большого четырехэтажного здания. Здесь работают более двухсот инженеров-исследователей.

Вся жизнь стали — от ее рождения в мартене или электропечи до проката или литья — тщательно изучается работниками заводской лаборатории. Они проверяют качество всех подсобных материалов: например, мазута, которым топятся мартеновские печи, или бумаги, в которую пакуются изделия.

Кроме того, в лаборатории изготовляют новые сорта стали.

Это как бы маленький опытный завод, у печей и станов которого стоят пытливые исследователи.

В одном из отделов центральной лаборатории установлена небольшая электрическая печь. Ковш, в который выливается сваренная в этой опытной печи сталь, так мал, что его можно поднять руками. А возле этого маленького ковша, в котором проводятся опытные плавки, не раз часами стояли, волнуясь, и работники заводской лаборатории и многие прославленные ученые-металлурги.

Когда на «Серпе и молоте» впервые осваивалось производство стальных лент для радиоламп, пришлось произвести свыше шестисот различных опытов.

В нижнем этаже центральной лаборатории завода «Серп и молот» расположены испытательные мастерские. Там сталь испытывается на прочность, гибкость, упругость. Металл мнут, растягивают, подвергают ударам. На стальной канат подвешивают груз и придирчиво проверяют прочность каната.

Еще на заводе металл должен пройти самые серьезные испытания, подобные тем, с которыми ему придется встретиться, когда он станет частью станка, машины, фермой моста, железнодорожным рельсом или корабельным канатом.

Металл выдержит проверку и пойдет на службу людям.