3.3 Развитие металлургии

К началу XX в. доменная печь резко изменила свою конструктивную форму: из каменной и громоздкой, обладающей низкими технико-экономическими показателями, она превратилась в довольно совершенное металлическое сооружение. Максимальный объем доменных печей достиг 700 м³. На смену подъему сырья при помощи вагонеток, вкатываемых вручную по наклонному мосту, появляется целый ряд более совершенных колошниковых подъемников. Ручная лебедка заменяется паровой.

В России наиболее хорошо было развито доменное производство на юге страны на базе коксующихся углей Донецкого бассейна и богатых железных руд Криворожского месторождения.

Задача получения стали была разрешена английским изобретателем Генри Бессемером (1856 г.). Несмотря на громадное значение бессемеровской стали, она все же окончательно не разрешала вопроса улучшения качества металла. В 1864 г. во Франции была пущена в эксплуатацию построенная Мартеном регенеративная пламенная печь.

В 1878 г. английский металлург Сидни Томас открыл способ удаления фосфора из чугуна, применив для футеровки основную огнеупорную массу - доломит.

Дальнейшее развитие получает прокат черных металлов, особенно прокат рельсов и различных строительных профилей. Прокатные станы весьма быстро дифференцировались, что обеспечило техническую возможность прокатывать полосы железа любой длины и толщины.

В 1897 г. в Германии для привода прокатного стана впервые был применен электродвигатель.

3.4 Развитие горного дела с развитием тяжелой индустрии непрерывно возрастал спрос на продукты горной промышленности.

В разведочном бурении решающее значение приобрело вращательное бурение (при помощи полого бура с алмазной коронкой) с одновременной промывкой скважин.

Улучшаются методы проходки шахт. В 1897 г. американский изобретатель Лепнер создал весьма совершенную конструкцию молоткового перфоратора. Получили распространение и вращательные перфораторы. Наиболее эффективными в горном деле оказались врубовые машины, в которых использовали принцип дисковой пилы и которые со временем были заменены штанговыми и цельными врубовыми машинами.

В конце XIX в. в угольной промышленности появились скребковые и ленточные конвейеры. Скребковые конвейеры на угольных шахтах были впервые применены в 1902 г. англичанином Блеккетом. Они состояли из желоба и цепи со скребком и были снабжены пневматическим, а затем и электрическим приводом.

В 1906 г. англичанин Сеткайф сконструировал ленточный конвейер для пластов небольшой мощности. Вначале в конвейере применялись хлопчатобумажные ленты, а позднее - прорезиненные.

Качающиеся конвейеры впервые появились в 1906 г. в Германии. Вначале решетки подвешивались к стойкам, затем были созданы качающиеся конвейеры на специальных опорах - каретах с пневматическими или электрическими приводами. Появление конвейера вызвано переходом к разработке маломощных пластов.

Развитие механизированной откатки было связано с появлением в США в 1881 г. тягачей - воздуходувов, работавших на сжатом воздухе. Первый троллейный электровоз для угольных шахт был продемонстрирован в 1879 г. на берлинской промышленной выставке. В 1882 г. электровозы стали использоваться и под землей. Первый аккумуляторный электровоз был построен в 1899 г. фирмой Болдуин Вестингауз.

Развитие подъема угля идет по линии совершенствования паровых подъемных машин. На английских угольных шахтах с 1870 по 1912 г. скорость подъема возросла с 5,25 до 14,6 м/с; а максимальный подъемный вес  с 4. до 6 т. В 1894 г. в Германии появилась первая подъемная машина с электродвигателем постоянного тока с последовательным возбуждением. В 1901 г. на подъемных установках стали применять маховик.

Впервые водоотливная установка с центробежным насосом была создана немецкой фирмой Зульцер в 1903 г. на одной из шахт в Испании. Для вентиляции начинает использоваться центробежный вентилятор.

В этот период возникают заводы горного машиностроения. Машинная техника интенсивно внедряется во все области горнодобывающей промышленности.