Бессемер возвращался из Челтенгэма триумфатором. У всех в глазах стояла фигура Несмита, восторженно восклицающего, держа в руке кусочек бессемеровского металла: «Господа, вот это настоящий британский самородок».
В руководящем металлургическом журнале Англии «Майнинг Джернал»[12] появилось тотчас же после опубликования доклада Бессемера несколько сочувственных заметок.
На завод на Бакстер Стрите началось настоящее паломничество. Всем хотелось увидать бессемеровский конвертор.
Бессемер так увлекательно и убедительно сумел рассказать в Челтенгэме о своем новом способе, что даже опытные в делах, но не вполне сведущие в химических процессах железо и сталезаводчики не смогли сразу разобрать, что является изложением действительных фактов и что пока следует считать лишь предположениями, пожеланиями, картиной будущего, но не настоящего.
Ясно было одно: открывалась перспектива больших прибылей для того, кто раньше других использует это изобретение, заключив ли выгодный договор с изобретателем или, наоборот, начнет производство, обойдя как-нибудь его права. Надо было скорее схватить эту возможность, а будущее покажет, как ее использовать. Спекуляция выступила на первый план... к счастью для изобретателя и его изобретения.
В первые же дни посыпались выгодные предложения и, надо сказать, как раз со стороны крупнейших железозаводчиков.
Враждебный против Бессемера фронт предпринимателей, на который он так жалуется в своей автобиографии, создался гораздо позднее.
С некоторыми фабрикантами удалось договориться очень быстро и иногда в тот же или на другой день обед в одном из дорогих лондонских ресторанов и подписание договора завершали собой ритуал заключения сделки.
Контрагентами были исключительно железозаводчики. Шеффильдские фабриканты стали не проявили, по словам Бессемера, ни малейшего интереса к его открытию.
Долог и труден путь изобретателя от первых проблесков новой идеи до полного воплощения ее, до той точки, достижение которой одно только и имеет значение в лабиринте капиталистических отношений, когда новое средство или новый способ производства не только должен поднять его на высшую техническую ступень, но и стать более совершенным орудием извлечения прибыли.
И этот второй этап пути от «лабораторного» воплощения технической идеи до «практического» приложения ее, когда она входит в инвентарь капиталистической техники, иногда гораздо тяжелее поры творческих исканий, опытов, работы в лаборатории, кабинете, личной маленькой мастерской ученого, техника, изобретателя. Он тяжелее и опаснее потому, что для того, чтобы его преодолеть, изобретателю нужно помимо творческого таланта иметь еще и кое-что другое, чем далеко не всегда обладает изобретатель: инстинктом, хитростью, навыками дельца. Иначе не донести ему до конца драгоценной ноши. Цепкие руки ловких подражателей вырвут ее у него или ему придется продать за бесценок свое детище для того, чтобы дать ему возможность полного дальнейшего роста.
Фигура обездоленного, ограбленного, не сумевшего или оказавшегося не в силах довести до конца свое изобретение, изобретателя слишком часто встречается в истории капиталистической техники.
Но Генри Бессемера нельзя причислить к ним. Недаром за ним многолетний деловой опыт. Делец и изобретатель сочетаются в нем, и трудно даже сказать — кто из них преобладает.
Расчет опытного дельца определил и его поведение после доклада в Челтенгэме. Изобретение не было доведено до конца. Это может быть лучше, чем кто-либо другой, сознавал Бессемер. Выпускать его из своих рук не было ни необходимости, ни желания. Но уже несколько тысяч фунтов стерлингов было истрачено на опыты и исследования. Неплохо было бы уже сейчас «реализовать» частично изобретение, получить за него наличными деньгами некоторую сумму, чтобы покрыть расходы и создать некоторую материальную базу и для дальнейшей работы, — боевой фонд, — как выражается Бессемер.
Решено было продавать не патент, а лицензии, то есть право производства по данному способу. Условия были таковы: с каждой тонны выработанного металла фабрикант уплачивал изобретателю по десяти шиллингов. Но тот предприниматель, который первым из данного района заключал договор, получал значительную льготу: за единовременную в момент заключения договора уплату вперед годовой премии с известного количества предполагаемого к выработке металла, он впредь пользовался правом производить это количество ежегодно без уплаты премии — юридическая символика это выражала в виде уплаты одного фартинга (полкопейки) с тонны.
Уже 27 августа, то есть через две недели после доклада, к Бессемеру явились представители с завода Даулес, заявили, что хотят вырабатывать 70 тысяч тонн железа в год, поморщились, узнав условия Бессемера, но наконец договорились. За единовременную и немедленную уплату десяти тысяч фунтов стерлингов завод получал право, не уплачивая премии, вырабатывать двадцать тысяч тонн в год.
Уэльсцы уехали очень довольные сделкой: если все пойдет благополучно, то эти десять тысяч фунтов сберегут за 12 лет действия патента свыше 120 тысяч фунтов стерлингов.
За уэльсцами явились шотландцы — владельцы завода Гован в Глазгоу. Тоже заключили договор на 20 тысяч тонн.
После них пришли настоящие англичане из старого железоделательного района, графства Дерби — завод Баттерлей — и заключили сделку на десять тысяч тонн.
Наконец, с одной уэльской жестепрокатной фирмой заключили договор на 4 тысячи тонн.
В один прекрасный день Бессемер увидел у себя на Бакстер Стрит одного из крупнейших заводчиков Уэльса — Томаса Брауна, владельца заводов в Эббв-Вэль. Браун предложил купить патент, давал за это 50 тысяч фунтов стерлингов, но получил отказ. В воображении Бессемера мелькали уже не такие цифры.
Разговор с Брауном кончился довольно бурно. «Я заставлю вас посмотреть на дело несколько иначе», — в раздражении воскликнул неожидавший отказа фабрикант и ушел, хлопнув дверью.
Меньше чем через месяц после челтенгэмского доклада у Бессемера в руках скопилась сумма в 27 тысяч фунтов стерлингов. К великому счастью изобретателя и его изобретения, — скажем мы, — так как не пройдет и месяца после этого, как за лицензию на использование его изобретения не дадут и одного фартинга с тонны.
Непродуманный до конца, недоведенный до достаточной степени совершенства, новый способ скоро обнаружил все свои слабые стороны. Он оказался по разным причинам совершенно негодным на практике.
Это было ошеломляющей неожиданностью для изобретателя. Прощай слава, богатство!
Это было неприятным сюрпризом для железозаводчиков, купивших лицензии — деньги оказались выброшены на ветер.
Что же делать дальше?
Героем мысли и труда, не упавшим духом, но с удесятеренной энергией принявшимся за работу в горячей беззаветной вере в правильность своей идеи — выступает Бессемер со страниц своей автобиографии на фоне общей вражды, преследования, равнодушия. Последнее было особенно обидно и неожиданно. «Странно и прямо-таки трудно даже поверить тому факту, — пишет Бессемер в своей автобиографии, — что ни один из железозаводчиков, которые незадолго до этого были преисполнены такой веры в успех, что подтвердили свое мнение, уплатив большие суммы денег, теперь не проявили никакой заботы, не оказали никакой практической или научной помощи, чтобы преодолеть это непредвиденное затруднение. Они стояли равнодушными и неподвижными наблюдателями происшествия и никто палец о палец не ударил и руки не протянул, чтобы спасти дело от крушения».
Это не совсем так, как мы это сейчас увидим. Но в чем же собственно заключалась неудача?
По словам Бессемера обыкновенный чугун, применяемый для выделки железа, содержал так много фосфора, что совершенно не был пригоден для выработки железа по новому способу. И опять это не так или не совсем так. Вовсе не в фосфоре или верней не в нем одном было дело, как старается, и не без причин, убедить нас Бессемер.
Надо сказать, что первые опыты на производстве, на заводе Даулес, в первые же дни по получении лицензий, прошли вполне удачно. Они производились по указаниям Бессемера. «И действительно, через полчаса после начала процесса, — как описывал руководящий горный журнал Англии «Майнинг Джернал», который скоро начнет жестокую кампанию против Бессемера, — получили ковкое железо или сталь, которые могли быть подвергнуты обработке в кузнице».
В эти же дни Бессемер отправил на испытание в Вульвичский арсенал один из отлитых им на Бакстер Стрит слитков.
Железо хорошо прокатывалось и ковалось и по механическим свойствам не уступало некоторым сортам пудлингового железа, выработанного из магнитного железняка. Но химический анализ сделал грозное предостережение: столь вредные примеси, как фосфор и сера, сохранились в полученном металле почти в тех же количествах, в каких они были и в чугуне.
Но не только эти примеси вызовут нарекания промышленности на новый способ.
Серьезные опыты были поставлены на заводе Эббв-Вэль, как раз на том самом, владелец которого так усиленно добивался у Бессемера продажи ему патента. Один из пайщиков завода, Браун, уверял потом, что им было израсходовано на опыты более 7 тысяч фунтов стерлингов. В 1859 году, в мае на заседании Института гражданских инженеров во время прений по докладу Бессемера Браун рассказал об этих первых своих попытках и неудачах. Он очень «горячо отнесся к делу» (хотя юридически не имел никаких прав производить железо таким путем).
«Трудность, граничащая с полной неприложимостью процесса на практике, заключалась в очень быстром разгорании конвертора. Невозможно было найти достаточно прочной огнеупорной футеровки его» (каменной кладки внутри конвертора). Другое затруднение — это огромные потери металла при переделе: около 40 процентов.
Но Брауну с чисто технологической точки зрения удалось все-таки добиться получения металла, по качеству не уступающего выработанному самим Бессемером.
Рассказ Брауна вполне совпадает с тем, что видел в Эббв-Вэль в те осенние месяцы 1856 года, когда там производились эти опыты, французский инженер Пион, по поручению французской Северной железной дороги знакомящийся в Англии с этим металлургическим процессом. Пион тоже отметил огромные потери металла, 40 процентов, и быстрое разрушение конвертора — его приходилось перекладывать уже после трех продувок. Для работы, — по словам Пиона, — чугун брали среднего качества, тогда как Бессемер работал только на чугуне высшего сорта. И металл получался «вроде железа среднего качества, которое идет на рельсы, и ломается он так же, как обыкновенное пудлинговое железо». В смысле качества металл таким образом чего-либо особенно выдающегося по своим недостаткам не представлял. Главным недостатком нового способа была крайняя его неэкономичность.
Найдено было и теоретическое объяснение этой огромной потери металла: высокая температура получается от сгорания железа. К этому слишком поспешному выводу приходили крупнейшие практики и теоретики металлургии.
«Усовершенствование Бессемера, — писал директор Даулесовских заводов, Труран, — состоит в ускорении рафинировочного процесса... Образующаяся окись железа не может быть расплавлена, пока она не отдаст части своего кислорода, а это возможно только при наличии углерода в рафинировочном горне. А если металл не покрыт горючим, то окись, не восстанавливаясь, поднимается вместе с газами и вылетает в трубу в виде мельчайших шариков вместе с кремнием и другими примесями. Дождь искр в бессемеровском процессе и состоит из таких шариков окисленного железа. С этим связаны большие потери металла».
Правда, против этих взглядов тогда уже делались и некоторые возражения; подсчитывали, что содержащегося в чугуне углерода вполне достаточно для поднятия и поддержания высокой температуры ванны, но теория о горении железа очень прочно укоренилась в умах металлургов пятидесятых годов. И надо сказать, что как раз неумение регулировать эту сторону процесса и явилось одним из главнейших затруднений и препятствий к его применению и развитию на первых порах.
Но это была лишь одна сторона дела. Посмотрим, что происходило на недалеком от Эббв-Веля другом Уэльском заводе — Даулесе.
Если Эббв-Вель мог заниматься своими опытами только контрабандой, то Даулес имел на то все права, купленные на звонкую монету у изобретателя, и кроме того пользовался еще советами и указаниями Бессемера.
Тут в Даулесе во время своих неоднократных поездок Бессемеру как раз и пришлось понаблюдать такие явления, происходящие с его металлом, которые, вероятно, должны были повергнуть его в полное отчаяние.
О том, что происходило с бессемеровским металлом на Даулесовском заводе во время этих опытов, осенью и зимой 1856 года, было рассказано на одном из заседаний Королевского химического общества в Лондоне в 1858 году.
«На заводе Даулес главным результатом этих опытов было убеждение, что совершенно невозможно приготовлять этим способом ковкое железо из чугуна тех же качеств, которые употребляются для приготовления рельсов. Когда брали белый чугун, тот самый, который служил для приготовления рельсов, то отлитый из печи Бессемера кусок разрывался под валками на многие отдельные куски, которые и при тщательной легкой проковке не могли быть превращены в ковкое железо. Действительно, — как выразился один мастер, — оно «рассыпалось как песок».
Работами управлял Райли, химик завода, — и много раз в присутствии самого Бессемера. Что касается до фосфора и серы, заключающихся в чугуне, то по разложению того же Райли эти вещества не уничтожались в железе, приготовленном по способу Бессемера. Нет сомнения, что огромный источник тепла в печи Бессемера происходит от сгорания самого железа».
Характерно, что серый чугун давал иногда вполне удовлетворительный металл. Это явление казалось совершенно непонятным руководителям первых бессемеровских операций.
Но что делали в это время мастера и фабриканты стали? Как посмотрели в Шеффильде на появление нового, возможно очень опасного, конкурента?
О! Шеффильд отнесся к нему с полным презрением в непоколебимом сознании своего непреодолимого превосходства.
Так, по словам Бессемера, «Шеффильд замкнулся в сознании совершенной безопасности и был уверен, что он может лишь подсмеиваться над нелепой затеей делать 5 тонн литой стали в течение каких нибудь 20—30 минут, когда по существующему способу требовалось 14—15 дней, чтобы получить из чугуна сорока- или пятидесятифунтовый тигель литой стали».
Бессемер однако забыл записать, что 12 сентября 1856 года он был приглашен в Шеффильд на собрание сталелитейщиков, где как раз обсуждался его способ получения стали. Шеффильдцы действительно отнеслись скептически к этой возможности и пришли к выводу, что бессемеровский металл может лишь хорошо заменить ковкий чугун. Это однако не помешало некоторым из них заняться опытами над этим новым методом.
Фабрикант Сандерсон, хотя и оценил изобретение Бессемера как «метеор, ослепивший всех своим кажущимся блеском», но произвел целый ряд опытов и испытаний. Результаты оказались неудачны, но они представляют интерес:
«Я думаю, — писал Сандерсон, — что это железо не будет обрабатываться под молотом или прокатываться в валках. Из него нельзя также изготовить сверла, резца, иглы, напилка. Мое мнение опирается на многочисленные и тщательные опыты и на основании их я могу сказать, что чугун, в котором из пяти процентов углерода удалено четыре, не является еще обязательно сталью. Это есть обезуглероженный чугун. Мы имеем металл, который не может быть ни прокован, ни прокатан».
Последнее замечание особенно важно. Результаты Сандерсона вполне совпадают с тем, что получалось в Даулесе. Железо было красноломко.
Но при чем же тут фосфор, который Бессемер выставляет как главное и непреодолимое препятствие на пути к успеху?
Разве на него жалуются фабриканты при своих неудачных попытках?
Правда, вполне определенно выясняется, что способ Бессемера не удаляет фосфора и серы из металла. Это показали первые же анализы, но разве фосфор является причиной того, что и в Даулесе и у Сандерсона в Шеффильде получается негодное железо и сталь. К пятидесятым годам хорошо уже было известно значение примеси фосфора в металле. Она делает его хладноломким. Металлургам пятидесятых годов XIX столетия было известно не хуже, чем современникам, что красноломкость фосфором не вызывается.
Нельзя сказать, таким образом, что железозаводчики сидели сложа руки. Опыты велись, насколько это можно проследить по технической периодике того времени около полугода. Собственно только тогда и произнесли окончательный приговор над Бессемером: его способ не может заменить пудлингования, в лучшем случае он может служить подготовительной к нему стадией.
Что же делал в это время изобретатель? Несчастный, покинутый, оставленный всеми без помощи неудачник?
Забежим несколько вперед и посмотрим сразу результаты.
1858 год...
На участке рядом с заводом старой чуть ли не на весь мир известной сталелитейной фирмы Джон Браун и К° в Шеффильде — за последнее время кипела работа. Шла какая-то постройка.
Интересно, кто будет соседом Джона Брауна?
Оказывается, строит завод недавно образовавшаяся компания «Генри Бессемер и К° Лимитед» для выработки стали по способу Бессемера.
Того самого Бессемера, шарлатана-изобретателя нового способа выработки стали, о котором было так много разговоров прошлой зимой. Но ведь его изобретение, как и следовало ожидать, оказалось мыльным пузырем.
Кого-то ему теперь удалось залучить в компаньоны?
Компания невелика: сам Бессемер, его старый товарищ и соучастник Лонгстон, его зять Аллэн — он будет директором завода — и еще братья Галловэй — машиностроители из Манчестера. Эти последние, должно быть, участники поневоле. Они уже раз связались с Бессемером, купив у него года два назад лицензию на выделку железа по его способу, а теперь не знают, как выручить обратно пропавшие деньги. За неимением лучшего, они обменяли эту лицензию на паи нового предприятия.
Получив эти сведения Джон Браун решил, что он имеет все основания совершенно не интересоваться тем, что делается на соседнем участке. Эти «сталелитейщики» не конкуренты ему, сэру Джону Брауну, заработавшему себе даже дворянство за производство замечательной тигельной стали, способ выделки которой — результат более чем векового опыта.
А между тем на соседнем участке вытянулся ряд довольно даже щеголеватых, из светлого кирпича с отделкой из песчаника мастерских, поднялась высокая труба. Построено было с дюжину печей, поставлены лобовые молота, а несколько позже и большой паровой молот, был установлен конвертор и все необходимые к нему механические приспособления.
Конвертор в Шеффильде был совсем непохож на установленный на заводе Бессемера в Лондоне. По своей форме он уже был почти тождественен с нашим современным. Самый принцип подвижности конвертора и отдельные детали его были уже давно придуманы Бессемером, как это ясно видно из его патентов 1855—1856 гг. (например, полая цапфа, служащая для подвода воздуха). Но только в Шеффильде все эти детали впервые нашли свое осуществление. Первый конвертор в Шеффильде приводился в движение от руки. Через два года было придумано гидравлическое приспособление.
Завод начал работать летом 1858 года.
Джон Браун упорно не проявлял ни малейшего интереса к тому, что делалось у соседа. А между тем новые фабриканты оказались очень странными людьми.
Абсолютная тайна производства была одним из основных принципов коммерческой мудрости шеффильдских сталелитейщиков. Но фирма «Генри Бессемер и К° Лимитет» держала ворота завода настежь открытыми для всех, желающих ознакомиться с производством стали по новому способу. Да это и понятно. Завод был выстроен в назидание и для распространения бессемеровского способа среди шеффильдских фабрикантов.
«Эти заводы были выстроены, — пишет Бессемер в своей автобиографии, — как из коммерческих соображений, так и для того, чтобы являться пионером или школой, где новый процесс в течение целого ряда лет показывался всякому фабриканту стали или железа, который пожелал бы взять лицензию и работать по моим патентам. Всем им было позволено или лично или через своих директоров смотреть, прежде чем они возьмут лицензию, как перерабатывается их собственный чугун».
Но Джон Браун все продолжал проявлять прежнее безучастие к тому, что происходило за стеной его завода, отделявшей его от «Генри Бессемера и К°».
И так продолжалось до тех пор, пока в один прекрасный день все в том же 1858 году к Брауну, вдруг довольно неожиданно, зашел полковник Вильмотт. Полковник Вильмотт — лицо очень важное и авторитетное. Он ни кто иной, как начальник артиллерийских заводов Вульвичского арсенала.
Вильмотт зашел по делу, но не ради Брауна приехал он в Шеффильд. Оказывается, он был тут гостем Бессемера и только что осматривал его завод.
Полковник рассказал удивительные вещи о том, что проделывает Бессемер.
«Он поставляет в Вульвич инструментальную сталь, сделанную по его способу, и резцы из нее берут стружку не хуже, чем сделанные из его, Джона Брауна, тигельной стали.
Галловэй не зря вступили пайщиками. Бессемер у себя еще в Лондоне на Бакстер Стрите приготовил несколько центнеров стали, дал ее тут в Шеффильде проковать в бруски такого вида, какие обычно применяются в механическом деле, заклеймил их своим клеймом и отправил их своим приятелям Галловэям в Манчестер. Пускай они, ничего не говоря, выдают ее своим рабочим, вместо обычной употребляемой ими тигельной стали. Прошло два месяца и никто даже представить себе не мог, что работает со сталью, сделанной по новому способу, а ведь у Галловэев пускали в работу только сталь лучшего качества по 60 фунтов стерлингов за тонну.
Никто, решительно никто не догадался, что это не та сталь!!!
Но самую удивительную вещь видел я, Вильмотт, у себя в Вульвичском арсенале собственными глазами.
Бессемер уже давно заговаривал о том, что его металл особенно хорош для орудий. «Я почти уверен, как-то сказал он, что можно будет орудийный ствол в холодном состоянии под паровым молотом совершенно расплющить и проковать, и он не обнаружит ни малейшей трещины».
И действительно, он здесь в Шеффильде, у себя на заводе, сделал два стальных и два мягких железных цилиндра. Он говорит, что точь-в-точь такой же материал он пускает на выделку вагонных и паровозных осей, шатунов и всяких машинных поковок, а сталь и железо получаются из выплавленного по его рецепту «бессемеровского» чугуна.
Цилиндры диаметром в шесть дюймов снаружи и такой же высоты были рассверлены до диаметра в четыре с половиной дюйма, обточены и отшлифованы. Словом, получились как бы отрезки 4 1/2-дюймовой пушки. Их положили в Вульвиче под большой молот и сплющили в лепешку, и они не дали ни малейшей трещины. Мастер в кузнице, видавший всякие виды, буквально остолбенел, а потом только и смог отпустить крепкое словцо.
После этого мы решили установить бессемеровский конвертор в Вульвиче. Я попросил Бессемера показать его Шеффильдский завод и вот сегодня весь день осматривал его.
Пойдемте, сами увидите...»
Вот, приблизительно, что рассказал или мог рассказать полковник Вильмотт, начальник вульвичских артиллерийских заводов, сэру Джону Брауну, фабриканту изумительной тигельной стали, известной всему миру.
Дальше пусть рассказывает сам Бессемер.
«И они пришли. Сэр Джон Браун и его компаньон, мистер Эллис. Им пришлось подождать немного, прежде чем из печи выпустили по жолобу расплавленный чугун, прямо в пустой конвертор. Они, повидимому, с большим интересом наблюдали, как меняется пламя и искры, по мере хода процесса. Но когда началось выбрасывание шлака из конвертора, сопровождаемое огромным пламенем, то они были крайне удивлены. Минут через двадцать пламя прекратилось, горловина огромного сосуда медленно была наклонена и поток раскаленного металла полился в разливочный ковш.
До этого момента они только выражали удивление по поводу размеров пламени, яркости света и всей новизны процесса, но лишь только они увидели как вытекает этот огненный поток из горловины конвертора, как их привычный глаз мгновенно узнал, что это расплавленная сталь, они сами были «конвертированы», чтобы больше никогда не впадать в прежнее состояние безверия. Они остались посмотреть как производится разливка, взяли один из горячих слитков для испытания на своем заводе и в результате «Джон Браун и К°» стали первыми, получившими лицензию в Шеффильде на мои стальные патенты».
Какими же путями была достигнута победа?
Рассказ Бессемера о своей борьбе за успех очень многословен и вместе с тем очень неполон. О многих фактах ничего не сказано. Кое о чем сказано лишь вскользь, а о многом рассказано неверно.
«Этот факт (фосфор в чугуне и стали) поразил меня, как удар грома среди ясного неба», — пишет Бессемер в своей автобиографии. Но что же оставалось делать, как не работать дальше, исследовать причины явления и постараться их устранить. Деньги на это были. Их ведь дали за лицензии те слишком доверчивые или слишком поторопившиеся со спекуляцией на новом изобретении заводчики.
Половина денег была переведена на имя жены, на случай полной катастрофы. На остальную сумму начали вести дальнейшие исследования. Только сейчас они приняли более или менее научный характер. Неудача заставила обратить внимание на химический состав и материалов и получаемых продуктов. Профессор химии Генри был приглашен для производства анализов. Тесная связь была установлена с химиком Даулесовского завода — Эдуардом Райли. Анализировались однако только сырье и окончательные продукты, но не производилось анализа металла на различных стадиях его выработки в конверторе. Пройдет еще много лет, прежде чем начнут делать именно эти анализы и только тогда полностью раскроется действительная картина всего хода процесса.
Но химики мало помогли Бессемеру. Были перепробованы всевозможные чугуны, и пришли к очень печальному выводу. Английские чугуны изобилуют фосфором. И не было никаких средств удалить при бессемеровании эту вредную примесь. Чего-чего только не было испробовано: через расплавленный металл пропускались различные газы: водород, углеводород, углекислота, в реторту задавали различные флюсы, — все оставалось безрезультатным. Почему-то не было только испробовано как раз то средство, которое и могло разрешить задачу — доломит. Должно было пройти больше двадцати лет, прежде чем Томасу и Джилькристу посчастливилось открыть этот способ освобождения металла от фосфора.
С каждым днем все более и более ясным становилось одно обстоятельство: работа в данном направлении заводила в тупик, из которого, казалось, не было выхода, а между тем каждый опыт, фатально заканчивавшийся неудачей, поглощал сотни фунтов стерлингов и не одну неделю напряженной работы.
Помощь пришла извне, из Швеции. Об этом нам Бессемер не рассказал. Зачем рассказывать о фактах, в которых он является скорее учеником?
Что казалось бы проще — выписать из Швеции несколько тонн шведского чугуна, заведомо не содержащего фосфора и серы и переработать его в конверторе. Ведь это было бы вопросом всего немногих недель и расхода нескольких десятков фунтов стерлингов. Между тем опыт сразу показал бы применимость и годность самого способа. Но почему-то, такая простая мысль не пришла в голову изобретателю сразу же после первых неудач с английскими чугунами, а к ней пришли только после многих месяцев совершенно напрасно затраченных усилий и больших расходов. Очень вероятно, что на производство опытов со шведским чугуном натолкнул Бессемера приезд молодого шведского инженера Гэрансона в мае 1857 года.
Гэрансон начал свои опыты еще осенью 1856 года, как только он ознакомился из журналов с Чэлтенгемским докладом Бессемера, и эти первые опыты прошли вполне удачно. Но в дальнейшем Гэрансон долго не мог справиться с дутьем: водяная сила, приводившая в движение воздуходувку, была недостаточна. Гэрансон перенес свою работу на завод в Эдскен, принадлежавший фирме Эльфстранд, купившей у Бессемера его шведский патент. В связи с этим Гэрансон и приехал в Лондон посмотреть установку на Бакстер Стрит и посоветоваться с Бессемером.
Очень может быть, что как раз беседы с Гэрансоном и побудили Бессемера произвести опыт со шведским чугуном.
Самому Гэрансону советы Бессемера сразу впрок не пошли. На заводе в Эдскене он пробился еще чуть ли не целый год, пока не получил хороших результатов.
Эта конечная удача Гэрансона, разрекламированная одним из крупнейших металлургов того времени, австрийцем Туннером, произвела сильное впечатление в Европе и заставила технический мир изменить свое мнение о бессемеровском процессе.
Но надо сказать, что и самому Бессемеру к тому времени, к началу 1858 года, а может быть и несколько раньше, осенью 1857 года, вероятно, уже удалось разрешить затруднения. Ведь уже летом 1858 года был пущен в ход его Шеффильдский завод, а на проектирование и постройку его должно же было уйти несколько месяцев. Но вообще затевать все это дело постройки завода в центре стального производства, в целях назидания и убеждения шеффильдских фабрикантов, упорно не верующих в преимущества нового способа, конечно можно было лишь тогда, когда у себя, на Бакстер Стрит, в Лондоне Бессемером были уже достигнуты вполне хорошие результаты, иначе вся эта затея была бы рискованной и совершенно бесцельной авантюрой.
Проблема фосфора таким образом все же не была окончательно разрешена Бессемером, но выход был найден и самое изобретение его реабилитировано. Правда, препятствие не было ни разрушено, ни преодолено — оно было обойдено, а обходный путь оказался гораздо уже прямой дороги. Несомненно, такое косвенное разрешение проблемы значительно уменьшало ценность изобретения, съуживало сферу его применения. Может быть это обстоятельство и заставило Бессемера так упорно добиваться разрешения чисто технологической стороны проблемы. Но теперь очередная задача заключалась уже не в самом технологическом процессе, а в подборе сырья для него.
Начинаются поиски малофосфористого чугуна в самой Англии. Производятся систематические анализы английских железных руд. Некоторые из них — гематиты Лэнкашира и Кумберланда оказались с низким содержанием фосфора. Особенно чиста была руда из рудников, принадлежащих «Уоркингтонской железной компании» в Кумберланде. Чугун же, выпускаемый этим заводом, содержал большую примесь фосфора — обстоятельство, немало удивившее исследователя.
Бессемер снесся с правлением завода, обещал закупать у фирмы большие партии чугуна, если только он будет столь же мало фосфорист, как и руды, из которых он выплавлялся и просил разрешить ему ознакомиться с производством, чтобы выяснить, откуда же получается в металле эта вредная примесь.
Дирекция, в надежде на крупные заказы, с готовностью пошла на это и предоставила в его распоряжение начальника доменных печей, с которым Бессемер обошел завод, набрав для анализа образцы руды, кокса, известняка. Все, казалось, было вполне доброкачественным, просто невозможно было себе представить, откуда берется фосфор.
Бессемер с инженером уже возвращались в контору после осмотра завода и шли по железнодорожному полотну, по сторонам которого были навалены огромные кучи шлака.
— А это что такое? — спросил Бессемер.
— О, мы это задаем в печь, в качестве флюса, — ответил инженер.
— Да, но что это такое?
— Это — шлак пудлинговых печей, очень богатый железом. Мы посылаем в Стаффордшир большие партии нашей хорошей руды для набивки пода пудлинговых печей, а они оттуда присылают нам обратно шлак, без него мы не можем получить в наших домнах жидкого шлака.
— Ну, теперь все понятно! — воскликнул Бессемер...
Действительно, ведь при пудлинговании фосфор, содержащийся в чугуне, — а в Стаффордширских чугунах его было много — переходил в шлак, который и отправлялся обратно в Кумберланд, как бы нарочно для того, чтобы портить чистейшую в Англии железную руду.
По приезде в Лондон, Бессемер поручил химику, производившему для него анализы, профессору Генри, составить шихту для доменной плавки бесфосфористого чугуна, а затем предложил Уоркингтонскому заводу выплавить для него в чистой от предыдущих плавок печи сто тонн чугуна по этому рецепту, при этом Бессемер обязывался взять продукт какого бы качества он ни был. На каждой чушке чугуна должна была быть отлита большая буква «Б».
Скоро в Лондон Бессемеру была прислана первая партия «бессемеровского чугуна».
Это название — «бессемеровский чугун» — стало с тех пор общепринятым техническим термином, а самый чугун явился исходным полупродуктом для выработки стали по новому способу.
Но не одну только проблему дефосфоризации приходилось решать Бессемеру в этом страдном 1857 году.
Получавшийся металл был красноломок, и этот недостаток выдвигался критиками Бессемера пожалуй даже больше, нежели присутствие фосфора.
Как бороться с красноломкостью — было известно металлургам пятидесятых годов прошлого столетия. Надо добавлять в металл марганец. Возникала таким образом проблема применения марганца в новом процессе.
Во всей изобретательской деятельности Бессемера, для историка, это пожалуй один из самых темных вопросов. И запутал его, может быть умышленно, сам изобретатель. В автобиографии он посвятил большую главу о марганце в производстве стали. Но он не столько хочет изложить в ней ход своих мыслей и работ, сколько казуистически доказать несколько положений в защиту своих юридических прав. И вот эта юридическая казуистика осложнила и запутала рассказ.
Применение марганцовых соединений, в виде ли так называемого «зеркального» чугуна (т. е. чугуна, содержащего большое количество этого металла — 12—20%) или специально вырабатываемого высокопроцентного сплава марганца с железом, так называемого феро-мангана, является как известно чрезвычайно важным элементом бессемеровского процесса. Марганцевые соединения добавляются в расплавленный металл тотчас же после окончания продувки для разложения образовавшегося там во время продувания воздуха соединения кислорода с железом, большей частью, закиси железа.
Закись железа — одна из вреднейших примесей в черном металле: она вызывает его красноломкость. Без добавки марганца (раскисления ванны) бессемерование, за исключением тех редких случаев, когда самый перерабатываемый чугун содержит большое количество марганца, легко может превратиться просто в порчу металла.
Тот, кто открыл этот способ применения марганца, собственно мог бы сказать, что он вдохнул новую жизнь в бессемерование: без марганца оно никогда не смогло бы достичь и малой доли того значения, которого оно достигло.
Тот, кто владел юридическими правами на применение марганца, держал в своих руках судьбу и бессемеровского изобретения и самого изобретателя.
Для этой ли именно цели раскисления или для какой-либо иной, но во всяком случае свобода применения марганца нужна была Бессемеру. А между тем как раз этой свободе могла грозить большая опасность.
Когда Бессемер впервые применил в 1857 году марганцовое соединение, то применение марганца в металлургии опиралось на многовековый опыт и имело уже более чем полувековую юридическую историю.
В конце XVIII века (марганец был добыт в чистом виде в 1777 году) и в начале XIX марганцу приписывалось особенно большое значение, считали что он — необходимейший элемент в стали. Сталь, по учению некоторых химиков той эпохи, есть соединение железа, углерода и марганца.
Никто иной как Кольбрукдэльский заводчик Уильям Рейнольдс получил первый патент на «новый способ приготовления железа для превращения в сталь» при помощи добавления марганца.
За этим последовал еще не один десяток патентов.
Для применения марганца в металлургии может быть больше всего сделал и меньше всего выгод от этого получил Иосия Хит, заимствовавший из Индии производство знаменитой индийской стали «Вутц», взявший два патента на применение «металлического марганца в любом процессе, посредством которого железо превращается в литую сталь» и внедривший его применение в шеффильдское сталелитейное производство.
К середине пятидесятых годов срок действия этих патентов уже истек.
Казалось, применение марганца не может встретить никаких препятствий, но в 1855 году 15 сентября инженер на заводах Эббв-Вэль Джильберт Мартьен, взял патент на улучшение качества чугуна. Способ его заключался в пропускании струи воздуха через расплавленный чугун во время протекания металла по жолобу из рафинировочного горна или доменной печи в пудлинговую печь. Способ, как видно, напоминавший несколько бессемерование. Бессемеру впрочем не трудно было отделаться от возможного конкурента, доказав, что способ Мартьена есть не что иное, как подготовка к пудлингованию. Роберт Мэшет, сын талантливого металлурга Давида Мэшета, работавший тоже на Эббв-Вэльском заводе в сентябре 1856 года взял четыре патента (16 и 22 сентября) на применение марганца: «железо, к которому присаживается марганец, может быть очищено действием воздушной струи по способу, изобретенному Джозефом Мартьеном или каким-либо иным».
При несколько расширительном толковании этого патента могла возникнуть очень большая опасность и для Бессемера. Мэшет мог воспрепятствовать Бессемеру пользоваться марганцем.
Вставал очень опасный соперник, который мог лишить изобретателя бессемерования возможности воспользоваться своими открытиями, а за спиной его поднималась денежная и техническая громада Эббв-Вэля. В 1857 году Мэшет как раз очень удачно применил марганец к бессемеровскому металлу. Он расплавил этот металл, кстати сказать очень низкого качества, в тиглях, прибавил туда зеркального чугуна и выкатал из сплава рельс, который и был уложен весной 1857 года (т. е. на пять лет раньше первого бессемеровского рельса) на станции Дерби и пролежал там до 1873 года, пропустив за это время свыше двух с половиной миллионов поездов и паровозов без всякого вреда для себя.
Как же было возможно бороться с Мэшетом?
Тут открывались две возможности: Бессемеру нужно было или доказать свой безусловный приоритет в применении марганца, или же вообще доказать отсутствие новизны этой идеи. Доказать приоритет было невозможно и был избран второй путь. Вот как можно себе представить приблизительно ход защиты Бессемером своих прав.
«Не я, Бессемер, придумал применение марганца к моему способу получения железа, но и не вы, мистер Мэшет, ибо и придумывать-то тут нечего.
Я, Бессемер, снимаю с себя эту сомнительную честь быть тут изобретателем».
«Простое применение способа Хита, — пишет он в своей автобиографии, — никоим образом не могло добавить чего-либо к тому, на что я имел право за открытие и развитие бессемеровского процесса».
Своим отречением от авторства Бессемер создавал сильное оружие против Мэшета. Как нет ничего нового в применении марганца мною, Бессемером, — мог бы он сказать, — так нет ничего нового и в вашем изобретении, мистер Мэшет, а буква и смысл моих, предшествующих вашим, мистер Мэшет, патентов позволяют мне применять при выработке железа и стали любые сплавы, в том числе и марганцовый, и ни у кого нет юридических оснований и прав помешать мне делать это.
Таков в общем смысл аргументации Бессемера, как она изложена в автобиографии.
Но вопрос заключается не в этой юридической стороне. Нас интересует совсем другое.
Что натолкнуло Бессемера на применение марганца и для какой собственно цели он его применял? Насколько ясны и отчетливы были у него представления о происходящих при этом процессах?
В применении марганца как самим Бессемером, так и ближайшими его современниками, последователями и конкурентами, не было ничего общего с теми целями, для которых современный нам металлург применяет марганец в бессемеровском процессе.
Достаточно сказать, что Бессемер в пятидесятых годах, а может быть и позже, не имел ни малейшего представления о процессе раскисления ванны. Его автобиография дает неопровержимые доказательства этому. Он, правда, неоднократно употребляет там термин «раскисление», но ведь надо помнить, что автобиография писалась в 90-х годах, когда уже многое, почти все, стало вполне ясным в ходе процесса. А вот как вспоминалась ему тогда эта пора исканий 1856—1857 годов:
«В конце 1856 и в начале 1857 года я упорно продолжал свои опыты для того, чтобы улучшить качество стали, которую я вырабатывал и, наконец, справиться с ее красноломкостью.
Я всюду собирал сведения по этому вопросу в старых книгах и энциклопедиях, но мог оттуда получить очень мало материала. Я читал и перечитывал имеющиеся у меня под рукой работы по металлургии. В одной из книг я нашел крайне ценные указания, которые, как я сразу увидел, были вполне приложимы к моему случаю». Это был «Словарь о промыслах, мануфактурах и горном деле» доктора Андрея Юра, изданный в 1846 году.
«Это была статья о выработке стали в дополнительном томе словаря. Она впервые дала мне указания в вопросе о марганце и изобретении Хита». «Читая этот доподлинный отчет об изобретении Хита, я сразу увидел, что красноломкость может быть устранена при помощи его... Здесь, в книге моего старого друга д-ра Юра, имелось доказательство, что низшие сорта железа могут быть превращены в сваривающуюся литую сталь просто путем плавки их с одним процентом металлического марганца.
Но в чем видел Бессемер причину красноломкости? Конечно, ни в чем ином как в примеси серы. Нигде, правда, он этого прямо не говорит, но самый процесс давал полное основание такому предположению. С первых же дней стало известно, что сера из металла, при переработке его по бессемеровскому способу, не удаляется. Что именно сера, по мнению Бессемера, является причиной красноломкости, это с логической необходимостью вытекает из много раз повторяющегося в его автобиографии противопоставления способа переработки чугуна, выплавленного на минеральном топливе, работе с чугуном, выплавленном на древесном угле. Вот что например говорит он:
«Бессемеровский конвертор и шеффильдский тигель вполне тождественны в одном очень важном отношении. Шеффильдский тигельный процесс может произвести превосходную инструментальную сталь из шведского древесноугольного чугуна без всякого применения марганца. Но из британского чугуна, выплавленного на минеральном топливе, шеффильдский тигельный процесс без применения марганца в тигле хорошей стали дать не может.
Также и бессемеровский конвертор без употребления марганца не может из британского чугуна, выплавленного на минеральном топливе, дать хорошей стали». А как раз отсутствием серы и славились шведские чугуны.
Прибавляя марганец Бессемер думал, что он парализует действие серы.
Но Бессемер даже не подозревал важнейшей может быть причины красноломкости металла — закиси железа, как не подозревал и того обстоятельства, что вводя марганец, он парализовал не столько действие серы, сколько этой закиси.
Своеобразная острота положения создавалась еще тем обстоятельством, что как раз то, что портило металл, возникало именно как результат самого процесса и может быть великое счастье, что ни сам Бессемер, и никто из современных ему металлургов об этом даже и не догадывались. Не будь этого блаженного неведения, можно почти наверное сказать, что весь процесс был бы безвозвратно похоронен.
Удача произошла от случайного счастливого совпадения результатов двух различных химических реакций.
Пожалуй в своем роде были более правы и ближе к истине подходили как раз те фабриканты, которые указывали на сгорание металла, как на главнейший недостаток процесса, но они обращали внимание на то, что металл выгорает, безвозвратно теряется, тогда как главная беда была в том, что продукты этого горения железа часто оставались в металле, безнадежно портя его.
Но Бессемер упорно продолжал пренебрегать этой стороной процесса и настаивать, что главными затруднениями и источниками всех недостатков были фосфор и сера.
Да это и понятно. Признать выгорание железа и открыто придавать ему большое значение значило бы вызвать сильное сомнение в ценности и целесообразности всего процесса. И поэтому в 1859 году, когда на заседании Института гражданских инженеров Бессемер знакомил с достигнутыми и вполне уже оправдавшими себя результатами своей работы, он решительно возражал против того, что неудача первых опытов была вызвана сгоранием металла. Единственной действительной трудностью являлись примеси фосфора и серы. Все поэтому зависело от умелого подбора сырья.
Не было ли это, в сущности, скрытой капитуляцией? Революция мировой металлургической промышленности, о которой он мечтал, получала значительно съуженную арену. В частности Англия далеко не так уж много выигрывала, по крайней мере в ближайшее время, от нового процесса. Лишь небольшая доля английских чугунов могла быть переработана в конверторе Бессемера, а строить производство, опираясь на привозный шведский, русский, может быть американский чугун, было нельзя. Ведь это же значило вернуть Англию в состояние, несколько напоминающее то положение, в котором она находилась в XVIII веке до изобретений Дэрби и Корта.