Как не «посадить козла» в горячем цехе (из книги В.П. Беляева «Старая крепость»)

Уже зажжена вагранка, потрескивая, горят в ней сосновые щепки, и легкий запах дыма разносится по мастерской. Но дым не страшен: в углу большой комнаты проломлен потолок, видно вверху чистое синее небо, косой луч солнца падает сквозь эту дыру на песчаный пол литейной, на красноватую кучку гатчинского песка под стеной.

Как празднично и чисто сегодня у нас! Все лишние вещи, инструменты, листы с закопченными песчаными стержнями – шишками – все это убрано и лежит на столах в соседнем складе. Здесь, в большом зале бывшего казначейства, около вагранки, на песчаном полу выстроилось несколько рядов свеженьких деревянных рамок, положенных одна на другую и туго набитых песком. Сверху эти ящики-опоки выглядят одинаково – ровно на уровне деревянных стенок собран песок, круглые черные воронки идут в глубь каждой формы.

Рядами стоят на песчаном полу маленькие ящики, распластались между ними большие квадратные, разделенные решетчатыми перегородками опоки. В них заформованы маховики. Тяжелые они, эти большие с маховиками: сколько труда ушло на то, чтобы подымать да опускать их под начальством нашего инструктора Жоры Козакевича.

Сегодня у нас в мастерской первая отливка. Недаром Жора надел новый брезентовый костюм. Он осторожно расхаживает между рядами опок, проверяет, всюду ли есть душники для выхода газов, то и дело поглядывает, не потух ли огонь в топке вагранки. Но огонь не потух, видно сквозь раскрытую дверцу, как, свиваясь и исчезая, горят белые стружки, как язычки огня пробегают вверх к тонко наколотым лучинкам из сосны. Поверх лучинок положены дрова. Как только огонь запылает в полную силу, можно будет закрыть наглухо поддувало, замуровать боковую дверцу и пустить дутье.

Вагранка прислонилась к стене, она стоит на изогнутых стальных лапах, упирающихся в кирпичный фундамент. Ради первой отливки мы смазали нашу вагранку машинным маслом – вагранка сейчас сияет, лоснится, черная, пузатая, праздничная.

Всего полтора месяца прошло с того дня, как навестил меня в больнице Полевой, а сколько перемен в моей жизни случилось за это короткое время! Мысль о фабзавуче не давала мне покоя, мы со всеми хлопцами решили идти туда учиться. Нас приняли очень легко, но, когда стали распределять по цехам, оказалось, что половина фабзайцев хочет быть литейщиками, а эта мастерская была самой маленькой – на десять учеников. Я не знал еще тогда, что это за штука такая – литейщик, но стал проситься именно в литейную мастерскую. Но вот беда: Полевой отказался направить меня туда.

– Ты после операции, Василь, – сказал он, – а работа литейщика не из легких, это горячий цех. Я без разрешения врача не могу тебя принять в литейную, выбери себе что-нибудь полегче.

Но я не сдавался.

Горячий цех! Сколько было в этом слове загадочного, опасного! Плавить чугун, превращать твердые, тяжелые обломки старых машин в расплавленную яркую жидкость! Сколько было в этой работе нового, неизвестного, заманчивого! Это совсем иное дело, чем вытачивать в столярном цехе, как Петька Маремуха, деревянные ручки для соломорезок или выпиливать дверные ключи в слесарной, как Галя Кушнир. Я хотел быть литейщиком, еще не зная подробно, что мне предстоит делать. От Полевого я метнулся в городскую больницу, но там мне сказали, что доктор Гутентаг в отпуске. Целый час я бродил по аллеям бульварчика, на Колокольной возле его дома, – я думал встретить Евгения Карловича на улице, но его, как на грех, не было; тогда я отважился и потянул рукоятку звонка у его дверей. Открыла мне дочка Евгения Карловича, очень хорошенькая черноволосая девушка Ида. Вечерами она любила стоять у забора докторского дома, и я не раз потихоньку заглядывался на ее смуглое, резко очерченное лицо с высоко вздернутыми бровями. Сейчас Ида, ответив на мой поклон, так внимательно посмотрела на меня, что я почувствовал, как быстро краснею.

– Вам кого, молодой человек? – спросила девушка.

Она заметила мое смущение. Я видел далекую, спрятанную улыбку в ее больших карих глазах.

– Мне… к… Евгений Карлович дома?

– Евгений Карлович в отпуску и сейчас не принимает.

– Но я не на прием, а я… скажите ему, что это Манджура спрашивает. Доктор знает… Я у него в больнице лежал…

Ида пошла к двери, оставляя меня в приемной одного, но у самой двери она быстро повернулась на высоких каблучках и, еще внимательнее разглядывая меня, спросила:

– Как вы сказали – Манджура? Это не вас бандиты гранатой ранили?

– Меня… – сознался я не без удовольствия.

– Папа! – громко закричала Ида из прием-ной.

Она сидела в кабинете отца все время, пока я просил доктора разрешить мне работать в литейной. Доктор написал бумажку к Полевому о том, что я уже совсем здоров. Я нес эту бумажку в фабзавуч и всю дорогу думал, что Ида в меня определенно влюбилась. Еще, чего доброго, страдать начнет, писать станет всякие сердцещипательные записки.

Со справкой Гутентага я попал в литейную, и Козакевич, единственный наш инструктор, стал с места в карьер обучать нас формовке. Целыми днями мы ползали под руководством Жоры по влажному песку, выдавливая в нем коленками круглые ямки, – мы отформовывали маховики для соломорезок, буксы для селянских подвод, печные дверцы. Сперва мне казалось баловством то, что мы делаем: подумаешь, работа – копаться, точно пацан, в песке и бабки делать. Но потом, когда стал приближаться день первой отливки, формовка казалась мне еще интереснее. Я уже понемногу начал понимать, почему так нежно надо вытаскивать вверх деревянные модели, для чего так старательно надо приглаживать стальной гладилкой каждый лишний бугорок по краям формы, зачем надо выметать каждую соринку из глубоких темных канавок, оставляемых в песке выступами модели.

Я понимал, что формовка – это еще не главное, не самое интересное, что самое главное и самое интересное наступит впереди, когда начнется отливка. Вот почему сейчас, когда пришел этот долгожданный день, я следил за каждым шагом Козакевича, я ждал, что же будет дальше.

Далеко на той стороне площади, где рядом с заводом «Мотор» помещался наш фабзавуч, равномерно постукивал заводской двигатель. Там, в фабзавуче, занимались сейчас слесари, токари, столяры; там, нажимая ногой педаль, вертел токарный станок Маремуха, вытачивая на нем из сухого ясеня рукоятки для инструмента, там на втором этаже сейчас выпиливала бородки ключиков Галя. Шумно там было сейчас, в предобеденную пору, а у нас в литейной еще стояла тишина, и слышно было в этой тишине, как потрескивают дрова на дне вагранки. Сосновые щепки уже догорали, огонь охватывал теперь крупные сухие поленья.

Жора Козакевич поглядел в вагранку и сказал:

– Василь! Скажи-ка мотористам, пусть дают воздух, а сам с хлопцами садись завтракать.

Я ворвался в соседнюю комнату и срывающимся голосом крикнул:

– Пускайте мотор!

Низенький инструктор-механик Гуменюк поковырялся немного у старого автомобильного мотора системы Пежо и, натужась, завел его рукояткой. Мотор чихнул раз-другой и наконец затрещал, наполняя комнату синеватым бензиновым дымом. Рядом на деревянной подставке высилась эмалированная, наполовину облупившаяся ванна с погнутыми краями. От нее к мотору тянулись длинные резиновые шланги. За обычный автомобильный радиатор местный коммунхоз запросил с нашего фабзавуча очень дорого. Тогда Полевой и Гуменюк приспособили для охлаждения мотора эту ванну. Они разыскали ее среди всякого хлама во дворе бывшего воинского присутствия на Колокольной улице. Говорят, эта ванна когда-то принадлежала графине Рогаль-Пионтковской.

Мотор работал, вздрагивая, чихая, и скоро потянул в себя воду; вода забулькала в ванне, и Гуменюк довольно улыбнулся, снял фуражку и вытер мокрую лысину.

Рядом с важным видом стоял Сашка Бобырь. Он числился за слесарной мастерской, но работал на разборке автомобильных моторов, и его вместе с Гуменюком на время отливки Полевой прислал к нам в литейную. Сашка держался свысока, он почти не разговаривал с нами, литейщиками. Сейчас, заметив, что я не отрываясь слежу за работой мотора, Сашка делал вид, что он все уже понимает в нем. Он схватил тряпку, обтер маслянистые бока корпуса, оглянулся и важно спросил инструктора:

– Можно пускать вентиляторы, товарищ Гуменюк?

Инструктор кивнул головой, и Сашка солидно, не спеша перевел рычагом оба ремня, идущие от мотора к вентиляторам, на рабочий ход. Черные, похожие на улиток оба вентилятора вздрогнули, завертелись, косые их лопасти сразу погнали воздух к вагранке. Теперь уже здесь было неинтересно.

Я помчался в литейную. Шум мотора тут слышался уже меньше. Воздух, шипя, врывался по трубам внутрь вагранки; пламя заколыхалось, сперва показалось, что от сильных струй воздуха оно затухнет, но потом быстрые его языки метнулись кверху, жадно сжигая дрова и пробираясь к черным глыбам кокса, придавленным тяжелым грузом чугуна. Сквозь синие стеклышки в глазах видно было, как рвется вверх пламя, – дутье было сильное, настоящее, и я понял по лицу Жоры, что наш инструктор доволен. Он весело оглянулся и, закатывая до локтей рукава брезентовой куртки, сказал нам:

– А ну завтракать, чемпионы! Еще насмотритесь.

Мы расселись в свободном углу литейной рядом с Жорой прямо на сыром песке и, поглядывая на гудящую вагранку, стали завтракать. Хлеб, намазанный маслом и медом, хрустел на зубах – как я его ни заворачивал в бумагу, всегда мелкие крупинки песка попадали на хлеб, но к этому уже привыкли. Жора Козакевич держал в большой мускулистой руке кусок сала. Счистив с него перочинным ножиком соль, Жора начал есть сало, как едят яблоки – крупными, большими кусками. Он отгрызал куски сала зубами, хотя в руках у него был ножик; он так трудился, что большие желваки бегали под смуглой кожей на щеках. Я смотрел на Жору, на его большие, слегка волосатые руки – прямо не руки, а клещи – и вспоминал, как Жора поборол заезжего чемпиона стального зажима Зота Жегулева. Я гордился тем, что у нас такой инструктор. Кончив завтракать, я вышел в соседнюю комнату, где у нас хранились на листах шишки и модели, и там, в этой комнате, потихоньку засучил и у себя рукава до локтей. Мне хотелось походить на Жору.

– Капает, капает, глядите! – услышал я в соседней комнате визгливый голос Сашки Бобыря.

Я вернулся в литейную и, растолкав товарищей, прорвался к синему глазку. Да, действительно, сквозь синее стекло было видно, как по глыбам пылающего кокса скатываются вниз первые скользкие маленькие капли чугуна. Вагранка была теперь горячая, масло, которым мы ее смазали, дымилось.

Похожие на слезы капли чугуна становились все больше, – тяжелея, они уже не скользили по коксу, а в пустых промежутках падали вниз отвесно, ослепительно яркие, никогда не виданные мной капли расплавленного металла.

– Что, побежало уже молочко! – услышал я у себя за спиной голос Полевого.

Он стоял полусогнувшись и глядел поверх наших голов в глазок.

– Скоро начнет, товарищ директор, – сказал Козакевич.

– Но смотри, Жора, сделаешь козла – оскандалишься на весь город. Лучше подождать немного, – предупредил Полевой.

– И козленка даже не будет. Вы уж не беспокойтесь. Как-нибудь! – сказал, улыбаясь, Жора и подмигнул Полевому.

– Меня ребята просили разрешить им посмотреть первую отливку, – сказал Полевой. – Я разрешил. Сейчас там кончаются занятия, и они придут сюда. Будешь, словом, иметь еще зрителей, так что гляди не подкачай.

– Ой, не надо мне этих юных зрителей! – заволновался Козакевич. – Они мне формы поломают или еще что.

– Ты погоди, Жора, – успокоил Козакевича Полевой. – Для фабзайцев посмотреть отливку очень полезно, а насчет форм – не беспокойся, я им скажу.

– Да, скажете… – протянул Жора. – А где же они стоять будут? Здесь не театр, не французская борьба, а отливка. Видите, как тесно!

– В дверях постоят.

– В дверях? – Козакевич презрительно усмехнулся. – Что вы, товарищ Полевой! А если, скажем, авария или за глиной сбегать – что тогда? Проход должен быть свободен, и никаких зрителей.

– Ну хорошо, тогда мы откроем окна, и пусть глядят со двора через окна, согласен? – не унимался Полевой.

– Со двора пусть смотрят, – согласился Жора. – Не жалко. Там уже ваша территория. Там хоть бал-конфетти устраивайте, мне все равно.

Когда Жора подхватил тяжелый острый ломик, чтобы пробить им летку, у окон уже толпились зрители – фабзайцы. Шутка ли сказать – первая отливка! Фабзайцы жадно заглядывали в глубь литейной. Здесь было жарко, и сквозняки не спасали от зноя. Я знал, что в какое-либо из окон заглянет Петька Маремуха, и догадывался, что, наверное, и Галя пришла посмотреть на первую отливку, но обернуться я уже не мог. Я был занят важным делом: держал в руках три деревянных посоха с насаженными на конце каждого из них затычками из глины. Козакевич размахнулся и ударил острием стального ломика в закупоренную летку. Сухая глина раскрошилась, куски ее покатились по желобу, но ломик с первого удара не достиг чугуна. Жора ударил второй раз, ломик пробил глину и вошел вглубь. Жора поднатужился, загнал его еще глубже и стал раскачивать в разные стороны. Он раскачивал его сильно – казалось, сейчас вагранка рухнет с подставок. Брезентовая куртка натянулась на Жориной спине; стоя на широко раздвинутых ногах перед самым желобом, Козакевич посапывал и смело вращал ломик.

«Как ему только не страшно! – удивился я. – Ведь чугун может вытолкнуть ломик и хлынуть Жоре прямо на живот!»

Козакевич сразу, резко подавшись всем туловищем назад, выдернул из летки раскаленный на конце ломик.

Оттуда, из летки, выкатился шарик красного шлака и затем вырвалась струя расплавленного металла.

Тихо шипя, ослепительно-яркая, белая, она побежала по желобу, смывая крошки глины и пыль.

Козакевич отбросил ломик и вместе с фабзайцем Тиктором подхватил ковш. Только струя чугуна сорвалась с желоба, Жора подхватил ее. Яркие брызги подлетели со дна ковша к самому потолку; падая, они осыпали нас всех, стоявших у вагранки, точно звезды от бенгальского огня; запахло паленым: струя была широкой и хлестала в ковш сильно.

– Подхватывай, Гуменюк! – крикнул Козакевич.

Гуменюк ловко перехватил руками рогачи от рукоятки ковша. Жора освободился и спокойно взял у меня посох с затычкой. Не сводя глаз со струи чугуна, он пощупал пальцами затычку, сделал ее поострее. Ковш наполнялся быстро. Поверх металла плавал липкий красноватый шлак – точно пенка на молоке.

Чугун поднимал пенку все выше. Ну, уже конец, казалось, сейчас он перельется через верх, хлынет в яму.

Жора не растерялся.

Раз! И он вгоняет в летку глиняную затычку. Искры разлетелись в разные стороны, но маленькая струйка чугуна все еще продолжала скатываться в ковш.

Жора, не глядя, вырвал у меня другую палку и изо всей силы вогнал вторую затычку самый центр струйки. И сразу темно-красный венчик окружил глиняную затычку; охлаждаясь, чугун в летке стал застывать, и последние его капли упали в ковш, пробивая тонкую пленку шлака. В литейной сразу стало сумрачно, только от ковша шел ослепительный свет. Жора Козакевич быстро взял длинную сосновую лопатку и сбросил ею шлак, плавающий на чугуне. Теперь чугун пылал еще ярче, белый, чуть пузырящийся.

– Пошли! – крикнул Жора и, отстранив Тиктора, сам стал на его место.

Осторожно пробираясь между рядами опок в самый дальний угол, Козакевич и Гуменюк подтащили ковш к большой квадратной опоке, в которой был заформован маховик. Жора наклонил ковш, но в ту же минуту закричал на всю литейную:

– Манджура, паклю, живо!

Я примчался к опоке и выхватил из воронки летника клок пакли. Я не успел отскочить обратно, как Жора перегнул ковш, и струя чугуна полилась в форму. Прямо передо мной, в каких-нибудь трех шагах, сверкал ковш, искры летели на меня, жар от расплавленного чугуна обдавал мне лицо, я стоял, прижавшись спиной к стене, не мог уйти и только моргал веками, когда искры пролетали близко.

Форма забрала много чугуна.

Он лился и лился в широкую воронку большой струей, и казалось, ковш уйдет на один этот маховик, как неожиданно у самых моих ног поднялся по запасному отверстию – выпору – с другой стороны формы красный столбик чугуна.

– Стоп! – крикнул Жора.

Чугун в залитой форме застывал быстро – первым потемнел тонкий выпор, затем стала охлаждаться, краснеть широкая конусообразная воронка.

Следующие ковши на пару с Козакевичем таскали фабзайцы. Жора управлял рукоятками рогача, точно прицеливался струей в устье воронки, а фабзайцы только поддерживали ковш за круглую ручку с другой стороны. Я с тревогой следил, когда же наступит моя очередь нести чугун. А может, Полевой тайно распорядился, чтобы Жора не допускал меня к разливке? Может, снова они начнут тыкать мне в глаза, что я после операции, что мне нельзя надрываться? А если и в самом деле Жора не даст мне хоть раз подтащить к опокам ковш, ведь это будет позор! Учиться на литейщика, столько ждать этого для первой отливки – и не залить хотя бы одну форму!

Я старался изо всех сил обратить на себя внимание: я гонял туда и обратно за новыми затычками, бродил между рядами опок, держа наготове счищалку, подавал Жоре ломик.

Выпускали последний чугун.

Уже давно замолк мотор в соседней комнате, затихло в литейной, и только слышно было, как потрескивали опоки, тлели, исходили дымом их обуглившиеся местами стенки, как переговаривались фабзайцы-зрители. Снова подошел к рукоятке ковша светловолосый, скуластый Тиктор, он собирался тащить ковш вторично, а я все держал наготове деревянные посохи. Теперь отливка была уже для меня не мила.

Обо мне забыли нарочно, жалея, делали вид, что меня не замечают. Я стоял у вагранки, опустив голову, потный от жары, усталый и скучный. И вдруг я услышал голос Жоры:

– Погоди, Тиктор, ты уже разливал, дай-ка Василию!

Я бросил на пол затычки и мигом схватил за железное кольцо рогач.

Повел Козакевич.

Он шел согнувшись, я видел перед собой, за пылающим кружочком ковша, его широкую спину, его слипшиеся на затылке от жары волосы, его мускулистые, обнаженные и татуированные руки, по которым струился пот. Я шел позади, держа обеими руками кольцо рогача и мелко переступая ногами по мягкому грунту литейной. Ноги вязли в песке, я думал сейчас только об одном: как бы не упасть. А упадешь – тогда расплавленный чугун хлынет на ноги, обожжет лицо.

Заливать последнюю опоку было очень неудобно. Летник приходился как раз в углу, мы долго не влезали с рогачами в этот угол, я уже стоял на цыпочках, задерживая дыхание, а Козакевич подымал обе руки своего рогача как можно выше.

– Гляди, не танцуй! – крикнул Козакевич. – Замри. Будем лить сверху! – и наклонил ковш.

Струя чугуна полилась в опоку с высоты моей груди. Хорошо еще, что Жора нацелился точно: круглая воронка сразу приняла струю. Чугун бил туда сильно, мелкие брызги его разлетались повсюду, они жалили меня в лоб, в лицо, в руки. Так пекло, что хотелось кричать от жары. Я думал, что уже кожа слезает с лица, а тут еще от близкого огня глаза начали слезиться, я, точно в тумане, видел перед собой падающую вниз струю и едва удерживался на ногах. Я с надеждой ждал той минуты, когда ковш опустеет: эта минута наступала, ковш становился все легче и легче, форма наполнялась.

* * *

Что такое вагранка?

Вагранка – это печь для переплавки чугуна. А зачем его переплавлять? Для ответа на этот вопрос надо вспомнить, что такое чугун. Как мы уже знаем, чугун – это сплав на основе железа, содержащий более 2,14 % углерода, да и других примесей (кремния, марганца, фосфора и т. п.) в чугуне больше, чем в стали. Чугун получают из железной руды в огромных башнях – доменных печах, или домнах. Домны появились в металлургии как результат усовершенствования кричных печей (штюкофенов), шедшего по пути увеличения высоты и усиления дутья. Это привело к повышению температуры в печи. При температуре свыше 900 °C восстановленное железо поглощает углерод, а плавиться такой сплав (чугун) начинает при 1150 °C. Это много ниже температуры плавления чистого железа, и значительную часть продукции такой печи составлял расплавленный чугун. А в домне все восстановленное железо превращается в расплавленный чугун. Чугун не поддается ковке из-за высокой хрупкости, которая объясняется тем, что избыток углерода, содержащийся в чугуне, при его застывании кристаллизуется в форме графита.

Включения графита в чугуне и придают ему хрупкость: при ударе графит, в отличие от пластичного железа, легко раскалывается. Это свойство чугуна и предопределяет его дальнейшее использование. 90 % получаемого в домнах чугуна переделывается в сталь (передельный чугун), а 10 % идет на отливку чугунных изделий (литейный чугун). Казалось бы, жидкий литейный чугун, полученный в доменной печи, сразу же можно и даже нужно разливать в формы, пользуясь тем, что он еще жидкий. Но отливки из свежеполученного в домне чугуна имели низкое качество: «чугун первой плавки» содержал большое количество вредных примесей, повышавших его хрупкость. Проблема эта была решена путем повторной плавки доменного чугуна в специальных печах. Их и называют вагранками. В ходе повторной плавки из чугуна выжигаются лишние примеси, и «чугун второй плавки» обладает гораздо более высоким качеством.

Печь, явившаяся прообразом современной вагранки, была сконструирована и впервые запущена в 1774 г. на Гусевском чугуноплавильном заводе (теперь в этом месте расположился город Гусь-Железный), принадлежавшем Андрею Родионовичу Баташеву. В конце XVIII в. на заводах знаменитых заводчиков Баташевых выпускалась девятая часть российского чугуна и железа. Причем чугун производства А. Р. Баташева был лучший в Европе благодаря, в частности, проведению повторной плавки. Из баташевского чугуна были, например, отлиты скульптуры на Триумфальной арке в честь 1812 г., фонтан на Театральной площади, квадрига на фронтоне Большого театра. За поставку бесплатных ружей для российской армии Екатерина Великая в 1783 г. возвела род Баташевых в дворянское достоинство.

Появление вагранок привело в конце ХІХ – начале ХХ в. к отделению литейного производства от доменного. Ведь в них загружают не жидкий чугун, а застывший в виде болванок. Литейные цеха, оборудованные вагранками, стали появляться на многих заводах, в том числе небольших. Вагранка первоначально имела восьмигранную форму и складывалась из камня, а затем приобрела форму цилиндра, изготовленного из стального листа и выложенного изнутри огнеупорным кирпичом. Цилиндр помещался на четырех столбах (вагранка фабрично-заводского училища, описанная В.П. Беляевым, стояла «на изогнутых стальных лапах»).

Нижняя часть печи называется горном, там сгорает топливо. На дно складывают дрова, которые поджигаются с помощью лучин. В книге подробно описана последовательность действий: сначала зажигают лучины, а когда загораются дрова, дверцу в горне замуровывают и пускают дутье. Воздух гонится вентиляторами через специальные трубы – фурмы – в горн, горение усиливается, температура повышается, и загорается кокс, насыпанный поверх дров. В вагранке он играет роль топлива, горение которого дает энергию для плавления чугуна. Поверх кокса в вагранку загружают болванки литейного чугуна и металлолом, требующий переплавки. Кроме чугуна и кокса в печь обязательно загружают флюсы, способствующие образованию легкоплавкого шлака. В качестве флюсов обычно используют знакомые уже нам известняк, доломит, а также некоторые другие вещества, которые сплавляются с золой кокса и прочими примесями, образуя шлак. Он должен всплывать на поверхность расплавленного чугуна, не растворяясь в нем. Кокс, металл и флюсы чередуются в печи слоями. Это называется «шихта» (от немецкого die Schicht – «слой»). Горячие газы, образующиеся при сгорании топлива в горне, поднимаются вверх и нагревают шихту. В середине печи температура достаточна для плавления чугуна и образования шлака. Капли чугуна стекают в горн, нагреваясь до 1500 °C и попутно освобождаясь от излишних примесей, которые при этом выгорают и переходят в шлак. Жидкий чугун выпускают через отверстие в нижней части горна, которое называется «лётка». Когда надо остановить поток чугуна, летку затыкают затычкой из влажной огнеупорной глины (Жоре Козакевичу потребовалось две таких затычки). При необходимости выпустить чугун глину в летке пробивают. Жора Козакевич делал это вручную, стальным ломиком, рискуя оказаться под струей раскаленного чугуна. Сейчас, конечно, это делается автоматически.

Что такое кокс?

Кокс – это продукт высокотемпературной обработки каменного угля. Он состоит в основном из углерода в кристаллической форме графита и пришел в металлургии на смену древесному углю.

В XVIII в. в вагранках, как и в доменных печах, а ранее в сыродутных печах, использовали древесный уголь. В период промышленной революции, которая в 60-е гг. XVIII в. набирала обороты в Англии, на фоне роста спроса на продукцию металлургии производство металла сокращалось. Дело в том, что древесный уголь резко рос в цене из-за вырубки лесов. Если в 1066 г. – во времена Вильгельма Завоевателя – лесами была покрыта шестая часть территории Англии, то к началу ХХ в. они занимали лишь 5 % суши. Пустоши и торфяные болота, по которым ночами бегала собака Баскервилей – плата Британских островов за развитие промышленности. И во второй половине XVIII в. Великобритании приходилось 60 % потребностей в железе и его сплавах удовлетворять за счет экспорта. Причем значительная часть металла ввозилась из России, в частности, с заводов Баташевых. Но британские промышленники искали выход из сложившейся ситуации.

Выход нашел английский металлург Абрахам Дерби. Его еще называют отцом английской металлургии. В 1713 г. он впервые добавил к древесному углю в доменной печи кокс. Абрахам Дерби решил применить кокс в доменном процессе для экономии дорогостоящего древесного угля. Первую плавку чугуна на коксе без добавления древесного угля осуществил в 1735 г. старший сын уже покойного Абрахама Дерби, тоже Абрахам. Он же изобрел чугунные рельсы для вагонеток, которые подвозили к домне сырье. Это изобретение увеличило скорость движения вагонов и было затем применено при создании железных дорог.

Для получения кокса каменный уголь в течение длительного времени нагревается без доступа воздуха до температуры свыше 1000 °C. Сложные органические вещества, образующие каменный уголь, разлагаются. В печи остается твердый остаток – кокс, содержащий до 98 % углерода.

Что значит «посадить козла»?

«Посадить козла» на металлургическом жаргоне – значит, допустить застывание расплавленного металла в печи. Козел может получится при застывании чугуна в доменной печи или вагранке, а Андрюха, герой сказа П. Бажова «Две ящерки», посадил козлов в две медеплавильные печи заводчика Турчанинова. Удалить козла трудно, обычно для этого требуется разбирать печь. Полевой предостерег Жору Козакевича от преждевременного выпуска чугуна. Чугун из вагранки выпускают, когда он раскалится добела, то есть достиг температуры 1500 °C. Если температура ниже, чугун может слишком быстро остыть и затвердеть.

Формовка

Для отливки чугунного изделия требуется форма, в которую заливают жидкий чугун. В книге В.П, Беляева рассказывается, как происходит литье «на плацу» – в разовые песчаные формы, изготовленные вручную с помощью деревянных моделей. Формовочная смесь, основной компонент которой песок с добавлением глины, помещается в ящик без дна – опоку. В фабрично-заводском училище, в котором учился Василь Манджура, использовали деревянные опоки, а в современном литейном производстве они чугунные или стальные. В формовочной смеси должен образоваться отпечаток модели, в который будет заливаться чугун, а стенки опоки должны удерживать полученную форму. В фабрично-заводском училище были деревянные модели, которые после формовки надо вынимать из опоки. Это сложный процесс, во время которого форма может быть легко повреждена. Для точного литья сложных изделий, например ювелирных, используют одноразовые модели из легкоплавкого материала (воска, парафина, стеарина), которые можно удалить из формы, расплавив. А еще модель можно изготовить из пенопласта (вспененного полистирола). Такую модель не надо удалять из формы, при заливке расплавленного металла она сгорает, освобождая место для металла.

Формы, которыми пользовались в литейном цеху фабрично-заводского училища, изготавливались так: на деревянную плиту устанавливают нижнюю часть опоки (деревянный ящик без дна), внутри которой помещают половину разборной модели будущей отливки. Поверхность модели присыпают мелким сухим песком, что бы она легче отделялась от формы (с той же целью форму для выпечки кекса хозяйки присыпают панировкой). Затем пустоты между стенками опоки и моделью набивают формовочной смесью до самого края. Сверху кладут еще одну деревянную доску и переворачивают опоку «вверх ногами». Доску, которая теперь оказалась сверху, убирают. На нижнюю часть модели кладут верхнюю часть, подгоняя их друг к другу, а на нижнюю часть опоки помещают верхнюю часть, после чего набивают ее формовочной смесью.

При формовке нужно не забыть про литник (В.П. Беляев называет его не совсем правильно «летник») – воронку для заливки чугуна, модель которой размещают в верхней части опоки. Чтобы дать выход газам из формы, заполняемой металлом, в опоке формируются цилиндрические отверстия – выпоры (или выпары). По подъему столбика металла в выпоре можно судить о заполнении формы. После извлечения отливки из формы чугунные столбики на месте литника и выпоров отламывают или отпиливают. Кроме того, для увеличения газопроницаемости формы смесь в опоке прокалывают длинной стальной спицей – душником. После установки литниковой системы верхнюю часть опоки аккуратно поднимают и переворачивают на 180°. Это половина литейной формы. Из нижней опоки извлекают модель. Полученный отпечаток модели в песке – это нижняя часть формы. Если в изделии должна быть внутренняя полость, в форму помещают изготовленный из формовочной смеси стержень, повторяющий рельеф предполагаемого отверстия. Такие стержни называются шишками. Разместив шишки в форме, ее внутреннюю поверхность выравнивают, сметают лишний песок, а затем верхнюю часть опоки размещают на нижнюю часть. Форма готова к литью.