Внедрение в производство французским инженером Пьером Эмилем Мартеном нового способа выплавки стали произвело революцию в металлургии. Стало возможным получение высококачественного металла из доступного сырья. Причем производство можно было наладить не только на заводах-гигантах, но и на малых предприятиях. Впрочем, век мартенов был недолгим. Технология оказалась малопроизводительной и крайне вредной для окружающей среды.
Но в отведенный ей срок она позволила совершить технологический рывок в конце 19-го и первой половине 20-го века. Мир изменился до неузнаваемости. Появились гигантские пассажирские пароходы, подводные лодки, броненосцы, танки, нарезные орудия и стрелковое вооружение. Сталь широко использовалась в строительстве, возведении мостов, производстве транспортных средств, станков и оборудования. В Советском Союзе в ходу был лозунг, что в мартеновских печах ковали Победу.
Процесс Мартена - Сименса
Технология мартеновской печи вопреки расхожему мнению была изобретена вовсе не Мартеном. Ее разработал в 1850-х годах представитель славной немецкой династии сэр Карл Вильгельм Сименс. Однако компания Siemens не торопилась внедрять ее в жизнь.
В 1865 году отец Франсуа и сын Пьер Мартены купили лицензию и первыми построили регенеративную печь для производства стали, попутно усовершенствовав технологию. Она была совсем небольшой, на 1 тонну, но эта малютка сыграла важную роль и в развитии металлургии, и в научно-технической революции.
Двигатель прогресса
Привлекательной характеристикой регенеративной печи Мартена - Сименса является быстрое производство большого количества металла. Обычный размер печей составляет от 50 до 100 тонн, но для некоторых специальных процессов они могут иметь вместимость 250 или даже 500 тонн.
Не менее важной является возможность выплавлять высококлассную сталь из передельного чугуна и металлолома. В то время существовавшими методами было сложно выплавлять качественный металл. Выходило много отходов, брака. Возможность получать дорогой продукт из дешевого сырья впечатлила промышленников.
Парадоксально, но третье преимущество крылось в главном недостатке. Процесс выплавки в мартенах относительно других методов очень длительный – 5-8 часов и более. Благодаря этому у металлургов хватало времени контролировать качество стали. Брали пробу, проверяли в лаборатории, при необходимости вносили корректировки. Опять брали пробы и так несколько раз, пока не получался идеальный состав.
Появление в России
В Российской империи новая технология поначалу не вызвала энтузиазма. На ряде заводов проводились опытные плавки, которые опытными и остались. Масштабное строительство железных дорог по стране потребовало огромного количества рельсов. Промышленники зашевелились.
В это время в Россию приехал молодой инженер Александр Износков. Он изучал азы металлургии в Англии, где его особенно впечатлили мартеновские печи. Специалиста нанял удачливый промышленник с греческими корнями Дмитрий Бенардаки, знавший о преимуществах новых технологий. 16 марта 1870 года на его металлургическом заводе в Сормово (Нижний Новгород) заработала первая промышленная мартеновская печь на регулярной основе. Таким образом, Россия отмечает столетие этого события.
Следом как грибы после дождя стали вырастать новые мартены. К концу 19-го века их было более 100 на территории России.
Индустриализация
После революции и гражданской войны перед правительством СССР встал вопрос об индустриализации страны. Чтобы не отстать от остального мира, требовалось в кратчайшие сроки строить новые заводы и фабрики, выпускать машины, корабли, современное вооружение, сельскохозяйственный инвентарь и технику.
Самым главным материалом стал металл. От его наличия зависела судьба страны. По всему Советскому Союзу вырастали новые предприятия или реконструировались старые. Мартеновским печам отводилась важная роль в деле производства высококачественных сталей.
Сложно сказать, как бы повернулся ход течения Великой Отечественной войны, если бы не мартены. В этих печах выплавляли львиную часть металла, пригодного для производства вооружения. Особенно ценной была броневая сталь, которую использовали при изготовлении танков, самоходок, бронепоездов.
Тупиковый путь
К середине 20-го века, по мере развития материаловедения, металлургии и энергетики, стало понятно, что мартены исчерпали свой ресурс. Появлялись новые, более совершенные и экономичные методы плавки. Усовершенствования советских ученых лишь отсрочили закат технологии столетней давности.
На самом деле это производство имеет ряд серьезных недостатков экономического и экологического характеров. По этой причине во всем мире мартеновские печи порезали еще в 80-90-х годах. В России процесс затянулся до середины 2016 года. Активно эксплуатируют печи разве что в Индии, Китае и Украине. До сих пор мартеновские цеха кипят в Запорожье и Кривом Роге.
Минус экология
Мартены выбрасывают огромное количество вредных веществ в атмосферу. Шлакосборники, стоявшие на отечественных предприятиях, в лучшем случае улавливали половину крайне вредной шлаковой пыли. Еще часть оседала на регенераторах. Не менее 25% выбрасывалось через трубы, отравляя земли на многие километры вокруг. А ведь возле заводов вырастали поселки и города. Помимо тонн пыли в воздух поступали оксид азота, сернистый, угарный и парниковый газы.
Но больше других страдали сами рабочие. Для описания букета болезней не хватит книги. Само производство было очень трудоемко. При этом производительность и экономичность гораздо ниже применяемых ныне технологий.
