8.4.2.Развитие техники получения стали. Завершение технического перевооружения металлургии в первой половине XIX в.

Техническое перевооружение металлургии завершилось изобретением прокатного стана, приводимого в действие паровой машиной, а также созданием парового молота. При пудлинговании не представлялось возможным достигнуть полной однородности сварочного металла, обеспечивающей его определенные механические свойства. Поэтому по мере развития техники возникла необходимость в дополнительной операции – прокатке. При прокатке в металле, находящемся в пластичном, текучем состоянии, сжатием уничтожаются первичные крупные зерна, благодаря чему металл становится более плотным и однородным по своему составу. Массовое производство пудлингового железа требовало механизации.

Внедрение прокатных станов в металлургию началось с начала XIX в. Первый прокатный стан для железных болванок был разработан Г. Кортом, когда он работал над изобретением метода пудлингования. В 1783 г. Г. Корт получил патент на изобретение способа проката фасонного железа с помощью особых вальцев. При пудлинговании для отжатия шлака и уплотнения металла широко применялись обжимы и ковочные молоты.

К 60-м гг. XIX в. технический переворот в металлургии был завершен. Если за период с 1500 г. до 1700 г. мировая выплавка чугуна выросла примерно с 60 тыс. т до 104 тыс. т, а за весь XVIII в. в 2,67 раза, то за 80 последующих лет – с 1790 г. по 1870 г. – в 43 раза больше, чем в 1790 г.

8.5.Развитие техники горного дела

8.5.1.Новые требования, предъявляемые к горному делу

Связь техники горного дела с паровой машиной сказывалась на конструкции многих машин, которые были созданы в этот период в горной промышленности (вентиляторы, компрессоры, перфораторы). В этих машинах господствует принцип возвратного поступательного движения. К 70-м гг. XIX в. среднегодовая добыча всей продукции горного дела во всем мире достигла 225,3 млн. т, тогда как в первые 20 лет XIX в. она не превышала 17,3 млн. т. В 1801-1820 гг. доля угля в совокупной продукции горной промышленности составила 80%, в дальнейшем она продолжала расти, и к 70-м гг. XIX в. удельный вес угля в мировой добыче полезных ископаемых достиг 83%.

8.5.2.Технические усовершенствования в области разведки полезных ископаемых

Повысилась роль разведочного дела. Возникла необходимость в усовершенствовании методов разведки, и, в первую очередь, бурения, как основного способа разведки полезных ископаемых.

Еще в середине XVIII в. появилось ударно-штанговое бурение, позволившее бурить более твердые породы и проходить более глубокие скважины. Недостатки ударно-штангового бурения заключались в том, что штанги, соединенные в одну колонку, при работе получали большое напряжение, приводившее к их сгибанию. В 1834 г. немцем Эйнгаузеном были изобретены раздвижные ножницы, которые помещались между ударной штангой, оканчивающейся долотом, и системой штанг, расположенной выше. При бурении ударная штанга наносила удар по забою скважины. Этот удар не распространялся на вышележащие штанги.

В 40-х гг. XIX в. появились различные варианты свободно падающих штанг.

С увеличением глубины разведочных скважин возникла проблема очищения их от разбуренной породы. Наряду с ударноштанговым бурением распространилось канатное бурение, отличавшееся от последнего тем, что штанга, имеющая на конце долото, опускалась в скважину на канате, а не на системе жестких штанг. Долото соединялось с тяжелой ударной штангой квадратного или круглого сечения. После пробуривания небольшого участка скважины долото легко поднимали на канате на поверхность, а в скважину опускали на канате длинное ведро – желонку, которая очищала скважину от пород. Однако канатное бурение имело свои отрицательные стороны: штанга поворачивалась с большим трудом. Этот недостаток был преодолен введением самоповорачивающихся ударных штанг.