От гусиного помета к фокусам: необычные традиции в металлургии

Металлургия — дело весьма непростое, требующее природного чутья и большого опыта. Даже сейчас с повсеместным внедрением автоматизации и «умной» электроники труд металлурга имеет определенный ореол сверхъестественности. В древности же кузнецов, рудознатцев и других специалистов, связанных с получением металла, и вовсе считали колдунами, приписывая им нечеловеческие способности. Неудивительно, что вокруг металлургов и металлургии сложилось немало примечательных обычаев, о которых мы и расскажем в этой статье. Некоторые из обычаев имеют практическое значение, некоторые — просто являются знаковым символом, отражающим суть и дух работы металлургов. Мы пройдем от железного века до современности, подмечая интересные факты и открывая современные технологии в давних, уже забытых обычаях.

Виланд-кузнец и гусиный помёт

О технологии, традициях и обычаях древних металлургов мы знаем по сохранившимся предметам, рисункам, росписи на посуде, а также по легендам. Одна из них пришла из позднего железного века — от кельтов, которые славились высоким качеством произведенного железа и стали. Наиболее искусными считались кельтиберы или иберийские кельты, металлургический обычай которых перешел в древнегерманскую легенду о Виланде и переродился в современной технологии обработки металлов.

Кельтиберийские мечи в Национальном археологическом музее Мадрида

Виланд — бог-кузнец, с которым связано множество легенд. Одна из них раскрывает кельтский секрет изготовления стали. Однажды Виланд приметил конкурента, у которого почти так же хорошо получалось ковать металл. Решив убрать самозванца с «дороги к славе», кузнец вызвал соперника на «творческий» поединок. Сам он пообещал отковать меч, а противнику предложил изготовить доспехи. Соревнование стартовало, и Виланд вложил в свое творение все мастерство и опыт. Когда меч был готов, кузнец воткнул его в ручей, а по воде пустил легкое перышко. Нетрудно догадаться, что перо, едва прикоснувшись к мечу, было разрезано на две части.

Впрочем, качество стали не удовлетворило мастера. Тогда он разбил меч на мелкие кусочки и, смешав с птичьим кормом, дал гусям, а затем старательно перебрал помет в поисках уцелевших крупинок железа. Из них и был откован чудо-меч, который, как вы уже догадались, без труда разрубил доспехи конкурента, а вместе с ними и его самого.

Виланд работы художника Фредерика Сандерса (1893 год)

В этой легенде есть определенный технологический смысл, который отражает сущность древнего кальтского обычая. Перед изготовлением изделий, кельты зарывали заготовку в почву. В течение длительного времени агрессивные вещества, содержащиеся в грунте, «съедали» «слабое» безуглеродистое железо, оставляя углеродистую сталь. Подобным же образом пищеварительный сок (кислота) в желудке гусей должен была «переварить» частицы железа в кусочках меча Виланда, оставив лишь наиболее «крепкий» материал.

Впоследствии обычай закапывать заготовку в кислую почву переняли или заново изобрели многие другие народы. Так, широко известно, что японские мастера оставляли прутки в болоте на 7-8 лет, а затем ковали из них великолепные по своим возможностям мечи — катаны. В современных условиях этот прием переродился в разнообразные варианты технологии травления стали. Да и кузнец Виланд стал булгаковским Воландом — олицетворением зла, могущественным, но обаятельным дьяволом.

О шарлатанах и волшебной палочке

С точки зрения горно-металлургического ремесла замечательным источником знаний является труд средневекового ученого Георгиуса Агриколы «О горном деле и металлургии в двенадцати книгах». Работа отличается удивительной точностью и может рассматриваться не только, как инструкция по добыче и переработке металлов, но и как философский труд. Среди прочего автор подробно, хоть и с некоторым скепсисом, описывает обычай использовать вильчатый прутик для поиска залежей металлических руд. Этот «инструмент»-рогатка вырезается из ореховой ветки и, удерживаемый двумя руками за «рожки», указывает рудознатцу на нахождение рудной жилы. Металл якобы притягивает прутик, сигнализируя об успехе поисков.

Поиск руды с помощью вильчатого прутика: А — лоза; В — шурф.

Сам Агрикола критикует этот обычай, намекая на то, что успех в таком случае приносит не шарлатанский прием, а знание признаков залегания руд. Одним из них он называет искривленные деревья, которые, конечно же, гнутся не из-за притяжения железа, а из-за особенных свойств почвы. Аналогичным образом травы, растущие на рудной жиле, не покрываются инеем при весенних заморозках и также служат указателем на месторождение. Агрикола предостерегает от бесполезного использования, как она сам выражается, «волшебной палочки», которая в металлургическом деле не приносит успеха:

«…люди, доверяющие пруту, трудятся без пользы и изнуряют себя шурфованием избранных таким образом мест… Следовательно, настоящий горняк… не станет пользоваться волшебной палочкой, ибо мало-мальски сведущий в природе вещей и рассудительный человек понимает, что «вилка» ему в этом деле никакой пользы не принесет, но что он имеет в своем распоряжении… естественные признаки руд, которыми он и должен руководствоваться».

Лозоходец (французское издание XVIII века о предрассудках)

Вместе с тем, обычай полагаться на «волшебную палочку» жив до сих пор. Практика лозоходства для поиска руды, воды, кладов и источников магической силы все еще находит своих поклонников, хотя и является лженаучным фокусом.

Эх, дубинушка, ухнем!

Всем известная народная песня изначально была не более, чем инструментом для помощи при выполнении тяжелой работы, в частности, при корчевании деревьев.

Эх, дубинушка, ухнем!

Эх, зеленая, сама пойдет!

Впрочем, обычай петь, отмечая ритм, прижился и в других сферах: у бурлаков, строителей и, конечно же, у металлургов, труд которых требует большой физической силы и слаженности коллективной работы. «Дубинушку» исполняли садчики — люди исчезнувшей ныне профессии, которые вручную загружали куски металлолома в мартеновскую печь.

Завалка известняка в мартеновскую печь на заводе в Брейкенридже, Пенсильвания

В конце XIX века мартеновская печь стала настоящим прорывом в металлургии, обеспечив производительный выпуск широкого спектра сталей из практически любого исходного сырья. Вместе с тем, низкий уровень механизации делал выплавку металла весьма трудоемким делом. В частности, наиболее затратным процессом была завалка сырьевых материалов. Рабочие вручную забрасывали в специальные окна известняк, железную руду и другие сыпучие компоненты. Это была тяжелая, но не выходящая за пределы человеческих сил работа.

Подсыпка порога мартеновской печи на заводе Eastern steel

Для завалки кусков металлического лома требовались по-настоящему титанические усилия. Эту работу на предприятии выполняли специальные рабочие-силачи. Иногда ноша весила более 5 пудов, то есть 800-1000 килограммов. Очевидно, что даже Гераклу такая масса не под силу — без помощи никак не справиться. В таком случае силачи объединялись в своеобразную артель и загружали печь сообща. А песня «Дубинушка…» делала работу более слаженной и лёгкой. Эх, сама пойдет!

Имя, сестра, имя!

Человек, когда видит нечто грандиозное, стремится дать этому имя. Имена есть у ураганов, водопадов, вулканов, рек и морей. Рукотворные объекты также становятся предметом нейминга. Люди привыкли одушевлять машины, с которыми приходится работать. Издавна известен обычай давать имя кораблям, ибо «как вы яхту назовете, так она и поплывет». В английском языке только суда и самолеты «заслужили» местоимение she — для остальных неодушевленных предметов (и даже для животных) используется местоимение it.

Традиция давать имя доменным печам также весьма давняя — она появилась более двух столетий назад. В 1810 году Джон Бенингер построил домну и небольшую кузницу на ручье Тьюбмилл неподалеку от Росс Маунтин в штате Пенсильвания, США. По другим данным печь запустила в 1832 году компания Lloyd, Steel & Company. В любом случае, в исторических источниках этот объект значится под названиями «Печь единства» (Unity Furnace) или «Печь Ханны» (Hannah Furnace) и является наиболее ранним, обнаруженным нами объектом с женским именем.

Развалины Hannah Furnace

Ханна Ллойд — дочь старшего партнера компании, имя которой увековечили в названии одного из активов. Hannah Furnace вывели из эксплуатации в 1850 году и сейчас на ее месте находится лишь несколько камней, остатки подпорной стены и две-три груды шлака. Пусть печь не сохранилась, но сохранилась традиция называть домны в честь женщин. Более того, во второй половине XIX века в США насчитывалось несколько десятков таких именных доменных печей.

Helen Furnace

Некоторые из этих объектов неплохо сохранились, например, «Печь Хелен» (Helen Furnace) на севере округа Кларион (Пенсильвания, США). Впрочем, «женское» имя этой домны вводит в заблуждение. Изначально она назвалась Hieland или «Горная» в честь мужчины — Александра Макнотона, который гордился тем, что был горцем (hieland). Однако из-за сильного акцента название «Hieland» со временем было адаптировано в «Helen», с которым и попало в историю. Впрочем, печи Isabella Furnace, Lucy Furnace, Carrie Furnace, минимум две Elisa Furnace, Ann Furnace, Dorothy Furnace и многие другие носят настоящие женские имена.

Isabella Furnace

Как мы видим, упомянутые доменные печи совсем не походили на современные конструкции, которые сейчас работают на комбинатах. Такие домны появились несколько позже и также «переняли» описываемый нами обычай. Возможно, причиной живучести этой традиции стало желание назвать грандиозный объект именем любимого человека. Может быть, дело в хрупкости и одновременно в огненном темпераменте доменных печей или еще в чем-то. В любом случае, обычай живет и поныне.

Мэдлин Блок запускает первую доменную печь Inland Steel — Madeline №1 (1907 год)

Взгляните на фото пятилетней Мэдлин Блок, сделанное 31 августа 1907 года, когда она запустила «именную» доменную печь Madeline №1, названную в честь нее отцом Филипом Блоком, основателем Inland Steel. В течение следующих 73 лет Мэдлин будет выполнять эту обязанность еще шесть раз, поскольку все новые домны назывались Madeline.

Мэдлин Блок запускает последнюю и самую большую доменную печь Inland Steel — Madeline №7 (1980 год)

Традиция давать имя доменным печам прижилась и в СССР. Правда, явление это не столь частое, как в США, но более «громкое». В 1937 году на «Магнитогорском металлургическом комбинате» запустили вторую домну, дав ей «женское» имя «Комсомолка» в честь комсомольцев, принимавших активное участие в строительстве. Построенная по проекту американской компании «Мак-Ки» печь претерпела несколько реконструкций, но до сих пор в строю.

ДП-2 «Комсомолка»

Сейчас на российских предприятиях работают еще несколько «именных» доменных печей. Обычай особенно прижился на «Череповецком металлургическом комбинате», где действуют сразу три домны с именами: ДП-5 «Северянка», ДП-4 «Вологжанка» и ДП-3 «Череповчанка», горячие испытания которой начались в конце 2020 года. Еще одна домна с именем — «Россиянка» — выплавляет чугун на «Новолипецком металлургическом комбинате».

По локоть в металле!

В 2016 году сеть всколыхнуло вирусное видео, на котором Аркадий Мгдсян из армянского города Алаверди перебил рукой струю шлака из медеплавильной печи. Безусловно, выглядит впечатляюще, поэтому ролик набрал более 1,8 млн просмотров. Секрет этого трюка волшебно прост: при контакте с сильно нагретой средой (в нашем случае со шлаком при температуре 1250°С) жидкость мгновенно испаряется, образуя прослойку пара. Это явление носит название «Эффект Лейденфроста» или «кризис кипения». Его можно увидеть, брызнув водой на раскаленную сковороду, где сразу же образуются «пляшущие» капли, которые сохраняются гораздо дольше, чем на менее нагретой сковороде, где они бы мгновенно выкипели.

Эффект Лейденфроста часто используют для показа впечатляющих трюков. Например, француз Жан Эжен Робер-Уден, носящий титул отца современного иллюзионизма, широко использовал «кризис кипения» во время представлений. Фокусник мог умыться расплавленным оловом, прополоскать жидким металлом рот или прижать раскаленное железо к лицу. Об эффекте Лейденфроста и сейчас знают многие металлурги, а некоторые даже используют его, дабы впечатлить коллег. Чтобы не обжечь руку при контакте с металлом, ее смачивают водой (иногда для этих целей используют глицерин, для которого температура Лейденфроста значительно ниже). При испарении пар образует защитную прослойку между водой и металлом, которая предотвращает ожог руки. Следует учесть, что контакт должен быть кратковременным, чтобы вода не успела выкипеть. Аналогичный эффект мы применяем, когда мокрыми пальцами прикасаемся к фитилю горящей свечи, чтобы загасить пламя, или когда похожим образом проверяем степень нагрева утюга либо сковороды.

Схема «парения» капли на раскаленной поверхности

Известен случай, когда эффект Лейденфроста использовался в сочетании с законами психологии. По легенде в одном африканском племени вождь очень просто выявлял лжеца. «Подозреваемому» во лжи предлагали лизнуть раскаленный нож. Правдивый человек отделывался легким испугом, а лжец оставался с обожженным языком. Видимо, вождь племени, придумавший такое испытание, не прогуливал физику и биологию в школе и знал, что у вруна рот будет сух от страха и эффект Лейденфроста не сработает.

Но вернемся из жаркой Африки в Алаверди — центр медной промышленности Армении. После публикации ролика Аркадий Мгдсян мгновенно стал популярной личностью и в одном из интервью честно раскрыл секрет своего трюка. Более того плавильщик рассказал, что традиция перебивать расплавленную струю рукой живет на заводе уже около 250 лет. Она является своеобразным обрядом посвящения в настоящие металлурги. Конечно, руководство не поощряет опасный обычай, поэтому сам Аркадий отказывается повторять его на камеру (и правильно делает). Мы также не рекомендуем нашим читателям увлекаться подобными фокусами, потому что всегда что-то может пойти не так. Помните: «Правила техники безопасности написаны кровью!»