|
Îá ýëåêòðè÷åñêîì óïëîòíåíèè ìåòàëëè÷åñêèõ îòëèâîê, óñòàíîâëåííîì ïðàêòè÷åñêè â ïðèìåíåíèè ê ñòàëüíûì áîëâàíêàì
Äîêëàä Í. Ã. Ñëàâÿíîâà â Îáùåì ñîáðàíèè ÷ëåíîâ èìïåðàòîðñêîãî Ðóññêîãî òåõíè÷åñêîãî îáùåñòâà 15 àïðåëÿ 1895 ã.
Ïðåäìåòîì ìîåãî íàñòîÿùåãî äîêëàäà áóäåò íîâîå ïðèìåíåíèå ýëåêòðè÷åñòâà ê ìåòàëëóðãè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè, êîòîðîå ÿ íàçâàë «ýëåêòðè÷åñêèì óïëîòíåíèåì ìåòàëëè÷åñêèõ îòëèâîê». Ñïîñîá ýëåêòðè÷åñêîãî óïëîòíåíèÿ çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òîáû òîëüêî ÷òî îòëèòûé â ôîðìó ìåòàëë, ïîêà îí åùå ñîâåðøåííî æèäîê, ïîäîãðåâàòü â âåðõíåé åãî ÷àñòè âîëüòîâîé äóãîé äëÿ òîãî, ÷òîáû íå äàâàòü ýòîé âåðõíåé ÷àñòè çàñòûâàòü. Òîãäà, êàê ïîêàçûâàåò îïûò è êàê áóäåò ÿâñòâîâàòü èç äàëüíåéøèõ ðàññóæäåíèé ïî ýòîìó ïðåäìåòó, ìåòàëë çàñòûâàåò ïîñòåïåííî ïî íàïðàâëåíèþ ñíèçó ââåðõ, è âñå ãàçû, êîòîðûå âûäåëÿþòñÿ èç ìåòàëëà, ñâîáîäíî óäàëÿþòñÿ ÷åðåç æèäêóþ âåðõíþþ ïîâåðõíîñòü, à ïóñòîòû, ïðîèñõîäÿùèå îò òîãî, ÷òî ìåòàëë ïðè çàñòûâàíèè ñæèìàåòñÿ, áóäóò ñâîåâðåìåííî çàïîëíÿòüñÿ çàïàñîì ýòîãî æèäêîãî ìåòàëëà.
Ïðåæäå, ÷åì ïåðåéòè ê èçëîæåíèþ äåòàëåé ñïîñîáà ýëåêòðè÷åñêîãî óïëîòíåíèÿ, ÿ ñ÷èòàþ ïîëåçíûì óêàçàòü, ÷òî ÿ ðàçóìåþ ïîä ñëîâîì íåïëîòíîñòü ìåòàëëè÷åñêèõ îòëèâîê, îò êàêèõ ïðè÷èí ïðîèñõîäÿò ðàçíîõàðàêòåðíûå âèäû íåïëîòíîñòè, è êàêèå ïðèìåíÿëèñü äî íàñòîÿùåãî âðåìåíè ñïîñîáû óñòðàíåíèÿ ýòîãî íåäîñòàòêà. Âûÿñíåíèå âñåãî ýòîãî ïîêàæåò, íàñêîëüêî âàæíî äëÿ òåõíèêè óïëîòíåíèå ìåòàëëè÷åñêèõ îòëèâîê, êîòîðûå ïî÷òè íåèçáåæíî ïîëó÷àþòñÿ áîëåå èëè ìåíåå íåïëîòíûìè.
Ïîä èìåíåì íåïëîòíîñòè ÿ ðàçóìåþ íå òî, ÷òî õàðàêòåðèçóåò ñòðóêòóðó ëèòîãî ìåòàëëà è òåì îòëè÷àåò åãî îò ïðîêîâàííîãî, ò. å. êðóïíîêðèñòàëëè÷åñêîå ñëîæåíèå: ýòî ñâîéñòâî ëèòîãî ìåòàëëà òîæå ìîæåò áûòü íàçâàíî íåïëîòíîñòüþ è êàê èçâåñòíî, èçìåíÿåòñÿ ïðîêîâêîþ èëè ïðåññîâàíèåì ïðè îïðåäåëåííîé òåìïåðàòóðå, èëè æå îòæèãîì, çàêàëêîþ è ïð.
ß ïîâåäó ðå÷ü íå îá ýòîì, à î òîì, ÷òî â òåõíèêå èçâåñòíî ïîä îáùèì íàèìåíîâàíèåì «ëèòåéíûå ïîðîêè»; ýòî – ðàçëè÷íîãî âèäà è ïðîèñõîæäåíèÿ ïóñòîòû, çàêëþ÷åííûå â ìàññå ìåòàëëà, íàïîëíåííûå ãàçàìè èëè ïîñòîðîííèìè òâåðäûìè âåùåñòâàìè.
Ïåðå÷èñëèì òåïåðü ãëàâíåéøèå âèäû ëèòåéíûõ ïîðîêîâ ñ óêàçàíèåì íà ïðè÷èíû èõ îáðàçîâàíèÿ.
1. «Óñàäêà» («óñàäî÷íûå ðàêîâèíû» èëè «óñàäî÷íûå ïóñòîòû») ïðåäñòàâëÿåò áîëåå èëè ìåíåå îáúåìèñòóþ íåïðàâèëüíîé ôîðìû ïîëîñòü, ðàñïîëîæåííóþ ïî îñè îòëèòîãî êóñêà ìåòàëëà, â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ â âåðõíåé åãî ïîëîâèíå, ò. å. èìåííî òàì, ãäå ìåòàëë ïîñëå îòëèâêè äîëåå âñåãî îñòàåòñÿ æèäêèì. Ïðè÷èíà ïðîèñõîæäåíèÿ óñàäêè ÷èñòî ôèçè÷åñêàÿ, áåç âìåøàòåëüñòâà õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé. Ìåòàëë ïðè çàñòûâàíèè ñæèìàåòñÿ, è ïîòîìó òî êîëè÷åñòâî åãî, êîòîðîå áûëî äîñòàòî÷íî, ÷òîáû íàïîëíèòü èçâåñòíûé îáúåì â æèäêîì âèäå, áóäåò íåäîñòàòî÷íî äëÿ òîãî, ÷òîáû íàïîëíèòü òîò æå îáúåì, êîãäà ìåòàëë çàñòûíåò. À òàê êàê îí çàñòûâàåò îò îõëàæäàþùåãî äåéñòâèÿ ñðåäû, íà÷èíàÿ îò ïåðèôåðèè ïî íàïðàâëåíèþ ê îñè îòëèòîãî êóñêà, òî, êîãäà çàñòûâàíèå îêîí÷èòñÿ, â ñåðåäèíå äîëæíû îáðàçîâàòüñÿ óñàäî÷íûå ïóñòîòû.
2. «Ïåñî÷èíû» èëè «øëàêîâèíû» ïðåäñòàâëÿþò äðóãîé âèä íåïëîòíîñòè ìåòàëëà, ïðîèñõîäÿùèé òîæå îò ôèçè÷åñêîé ïðè÷èíû è ïðîÿâëÿþùèéñÿ â ôîðìå íåáîëüøîãî ðàçìåðà ïóñòîò, íàïîëíåííûõ øëàêîì èëè ïîñòîðîííèìè çåìëèñòûìè âåùåñòâàìè. Ýòîò ëèòåéíûé ïîðîê ÿâëÿåòñÿ îòòîãî, ÷òî îòëèâêà ïðîèçâîäèòñÿ ïðè íåäîñòàòî÷íî âûñîêîé òåìïåðàòóðå; ìåòàëë áûâàåò òîãäà íàñòîëüêî ãóñò, ÷òî øëàêè è çåìëèñòûå ÷àñòè, êîòîðûå â íåãî ïîïàëè âî âðåìÿ îòëèâêè, íå ìîãóò ñâîáîäíî âñïëûòü è îñòàþòñÿ âíóòðè ìåòàëëà.
3. «Ïóçûðè» èëè «ðàêîâèíû» ñîñòàâëÿþò íàçâàíèå ëèòåéíûõ ïîðîêîâ, ÿâëÿþùèõñÿ â âèäå ïóñòîò íåáîëüøîãî îáúåìà è îêðóãëåííîé ôîðìû, íàïîëíåííûõ ãàçàìè. Ïðîèñõîäÿò îíè âñëåäñòâèå õèìè÷åñêîé ïðè÷èíû, ïîòîìó ÷òî â æèäêîì ìåòàëëå ïðîèñõîäÿò õèìè÷åñêèå ðåàêöèè, ðåçóëüòàòîì êîòîðûõ ÿâëÿþòñÿ ãàçû. Ýòè ãàçû, ïîêà ìåòàëë æèäîê, ìîãóò áûòü â íåì ðàñòâîðåíû â áîëüøîì êîëè÷åñòâå, íî êàê òîëüêî ìåòàëë çàñòûâàåò, ðàñòâîðèòåëüíàÿ ñïîñîáíîñòü åãî óìåíüøàåòñÿ, ãàçû âûäåëÿþòñÿ, è ìåòàëë êàê áû âñêèïàåò. Íå âñå ìåòàëëû îáëàäàþò ýòîþ ñïîñîáíîñòüþ.  íàèáîëåå ñèëüíîé ñòåïåíè îíà ïðîÿâëÿåòñÿ â æåëåçå è ñòàëè, êîòîðûå ïîòîìó è ìîæíî íàçâàòü ìåòàëëàìè «âñêèïàþùèìè ïðè çàñòûâàíèè», à äðóãèå, êàê, íàïð., ÷óãóí, áðîíçó è ïð. – «íåâñêèïàþùèìè» èëè «ñïîêîéíî çàñòûâàþùèìè».
Î÷åâèäíî, ÷òî äëÿ òåõíèêè î÷åíü âàæíî, ÷òîáû ìåòàëë ïîñëå îòëèâêè áûë ïëîòíûé, ò. å. ÷òîáû íèêàêèõ èç ïåðå÷èñëåííûõ ëèòåéíûõ ïîðîêîâ â íåì íå áûëî.
Äî íàñòîÿùåãî âðåìåíè áûëè èçâåñòíû è ïðèìåíÿþòñÿ ñëåäóþùèå ïðèåìû äëÿ óñòðàíåíèÿ èëè, ïî êðàéíåé ìåðå, äëÿ óìåíüøåíèÿ ýòèõ ïîðîêîâ.
1. Ïåðâûé ñïîñîá – ýòî ïðèìåíåíèå ïðè îòëèâêå «ëèòíèêîâ» áîëüøîãî îáúåìà èëè «ïðèáûëåé». Ýòîò ñïîñîá çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî ñâåðõ ôîðìû, â êîòîðóþ áóäåò îòëèâàòüñÿ ìåòàëë, óñòðàèâàþò åùå îïðåäåëåííîé âåëè÷èíû âìåñòèëèùå êàêîé-íèáóäü öèëèíäðè÷åñêîé, ïðèçìàòè÷åñêîé èëè êîíè÷åñêîé ôîðìû, â òåõ ìåñòàõ, ãäå äîëæíû áûòü îòâåðñòèÿ äëÿ âëèâàíèÿ ìåòàëëà è äëÿ âûõîäà èç ôîðìû âîçäóõà ïðè íàïîëíåíèè åå ìåòàëëîì. Òàêèì îáðàçîì, ñâåðõ ìåòàëëà, çàêëþ÷åííîãî â ôîðìå, ïîëó÷àåòñÿ åùå íåêîòîðûé çàïàñ åãî â «ïðèáûëÿõ», è ïðèòîì îí áóäåò áîëåå ãîðÿ÷èé, ÷åì ìåòàëë, ðàíüøå åãî îòëèòûé â ôîðìó; åñëè ðàçìåðû ïðèáûëè äîñòàòî÷íî âåëèêè, òî îíà çàñòûíåò ïîçäíåå ìåòàëëà, çàêëþ÷åííîãî â ôîðìó, è ïîòîìó áóäåò ñëóæèòü äëÿ çàïîëíåíèÿ óñàäî÷íûõ ïóñòîò è îò÷àñòè äëÿ óäàëåíèÿ ãàçîâûõ ïóçûðåé.
Õîòÿ ïðèìåíåíèåì ðàöèîíàëüíî óñòðîåííûõ «ïðèáûëåé» è äîñòèãàåòñÿ öåëü óïëîòíåíèÿ ìåòàëëè÷åñêèõ îòëèâîê, îäíàêî æå, ýòèì çíà÷èòåëüíî óâåëè÷èâàåòñÿ ñòîèìîñòü îòëèâîê, òàê êàê âåñü ìåòàëë ïðèáûëüíûõ ÷àñòåé, èíîãäà ðàâíûé ïî âåñó ñàìîé âåøè, äîëæåí èäòè â îòáðîñ.
2. Çàòåì èçâåñòåí õèìè÷åñêèé ñïîñîá óïëîòíåíèÿ ìåòàëëîâ, êîòîðûé çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî ê îòëèâàåìîìó ìåòàëëó ïðèáàâëÿþò òàêèå ïðèìåñè (ìåòàëëóðãè÷åñêèå ðåàãåíòû), êîòîðûå, äåéñòâóÿ íà âûäåëÿþùèåñÿ ãàçû, äàþò â ðåçóëüòàòå õèìè÷åñêîé ðåàêöèè òâåðäûå âåùåñòâà, è òîãäà, î÷åâèäíî, ïóçûðè íå îáðàçóþòñÿ. Äëÿ æåëåçà è ñòàëè, ýòèìè âåùåñòâàìè ñëóæàò êðåìíèñòûå ñïëàâû ÷óãóíà (ôåððîñèëèöèóì) è àëþìèíèé èëè ñïëàâû åãî ñ æåëåçîì (ôåððîàëþìèíèé). Õèìè÷åñêèé àíàëèç ãàçà, èç êîòîðîãî îáðàçóþòñÿ ïóçûðè â ñòàëüíûõ è æåëåçíûõ îòëèâêàõ, ïîêàçûâàåò, ÷òî ãëàâíåéøàÿ ñîñòàâíàÿ ÷àñòü åãî åñòü îêèñü óãëåðîäà. Ïðè ïðèáàâëåíèè ñïëàâîâ êðåìíèÿ èëè àëþìèíèÿ, ìåòàëëîâ, ëåãêî îêèñëÿþùèõñÿ, ýòè ìåòàëëû îòíèìàþò îò îêèñè óãëåðîäà êèñëîðîä, îáðàçóþò òâåðäûå âåùåñòâà, îêèñëû êðåìíèÿ è àëþìèíèÿ, è âûäåëÿþò óãëåðîä, êîòîðûé â æåëåçå è ñòàëè ëåãêî ðàñòâîðÿåòñÿ.
Õèìè÷åñêèé ñïîñîá óïëîòíåíèÿ ïðåäñòàâëÿåò ñëåäóþùèå íåäîñòàòêè. Âî-ïåðâûõ, îí íå óñòðàíÿåò óñàäî÷íûõ ïóñòîò, êîòîðûå, êàê óæå áûëî îáúÿñíåíî, ïðîèñõîäÿò íåçàâèñèìî îò õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé. Âî-âòîðûõ, îí âëå÷åò çà ñîáîþ èçìåíåíèå êà÷åñòâà ìåòàëëà ê õóäøåìó. Ìû âèäåëè, ÷òî ïðîäóêòàìè õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé ìåæäó ãàçàìè è óïëîòíÿþùèìè âåùåñòâàìè ÿâëÿþòñÿ óãëåðîä (êîòîðûé ðàñòâîðÿåòñÿ â ìåòàëëå è êîíå÷íî, íå èçìåíÿåò ñóùåñòâåííî åãî êà÷åñòâ) è îêèñëû àëþìèíèÿ èëè êðåìíèÿ. Ýòè îêèñëû, êðåìíåçåì è ãëèíîçåì, íå ìîãóò ðàñòâîðèòüñÿ â ìåòàëëå, à îò÷àñòè âñïëûâàþò íàâåðõ â âèäå øëàêîâ, îò÷àñòè æå îñòàþòñÿ â ìåòàëëå, çàïóòûâàÿñü ìåæäó ÷àñòèöàìè æåëåçà è ñòàëè, è òàêèì îáðàçîì óìåíüøàþò ïðî÷íîñòü ñâÿçè ìåæäó ÷àñòèöàìè ìåòàëëà. Åñëè óïëîòíÿþùèõ ðåàãåíòîâ ïðèáàâëåíî â ìåòàëëå â áîëüøåì êîëè÷åñòâå, ÷åì ýòî íåîáõîäèìî äëÿ õèìè÷åñêîé ðåàêöèè èõ ñ ãàçàìè, òî ýòîò èçáûòîê ñïëàâëÿåòñÿ ñ ìåòàëëîì, è òàêèì îáðàçîì ïîëó÷àåòñÿ ñòàëü, ñîäåðæàùàÿ êðåìíèé èëè àëþìèíèé, êîòîðûå äåëàþò åå áîëåå èëè ìåíåå õðóïêîé. Îñîáåííî âðåäíî äåéñòâóåò àëþìèíèé: âåñüìà íåáîëüøàÿ ïðèìåñü åãî ê ñòàëè äåëàåò åå ñîâåðøåííî íåãîäíîé. Ïîýòîìó äëÿ öåëåé óïëîòíåíèÿ ñëåäóåò ââîäèòü â ñòàëü ñïëàâû àëþìèíèÿ â òàêîì ëèøü êîëè÷åñòâå, ÷òîáû ïîñëå ðåàêöèè ñòàëü âîâñå íå ñîäåðæàëà â ñåáå ñâîáîäíîãî àëþìèíèÿ.
Âûøåîïèñàííûå äâà ñïîñîáà óïëîòíåíèÿ, êàæäûé ñàì ïî ñåáå, íå âïîëíå äîñòèãàþò öåëè, íî çàòî îíè äîïîëíÿþò äðóã äðóãà, òàê êàê ïåðâûé ñïîñîá (ïðèìåíåíèå ïðèáûëåé) îñâîáîæäàåò îòëèâêó îò óñàäî÷íûõ ïóñòîò, à âòîðîé (õèìè÷åñêèé) – îò ãàçîâûõ ïóçûðåé (ðàêîâèí); ïîýòîìó î÷åíü ÷àñòî ïðèìåíÿþò îáà ñïîñîáà ñîâìåñòíî, è äëÿ ôèãóðíûõ îòëèâîê, ò. å. äëÿ îòëèâêè âåùåé, êîòîðûå èäóò â äåëî áåç ïîñëåäóþùåé ïðîêîâêè, ýòè äâà ñïîñîáà, ñîâìåñòíî ïðèìåíåííûå, ìîæíî ñ÷èòàòü âïîëíå öåëåñîîáðàçíûìè. ×òî æå êàñàåòñÿ äî îòëèâêè áîëåå èëè ìåíåå êðóïíûõ ñëèòêîâ ñòàëè (áîëâàíîê), êîòîðûå çàòåì äîëæíû áûòü ïðîêîâàíû, òî óïëîòíåíèå èõ õîòÿ è ïðîèçâîäèòñÿ èëè îáîèìè âûøåîïèñàííûìè ñïîñîáàìè, èëè îäíèì ïåðâûì, îäíàêî æå, îíî äàåò ðåçóëüòàò, â ýêîíîìè÷åñêîì îòíîøåíèè âåñüìà íåóäîâëåòâîðèòåëüíûé.
Ïðåäñòàâèì ñåáå, ÷òî â òîëñòîñòåííûé ÷óãóííûé ñîñóä À, íàçûâàåìûé èçëîæíèöåþ (ôèã.1), îòëèòà ñòàëü (èëè æåëåçî) áåç ïðèáàâëåíèÿ õèìè÷åñêè óïëîòíÿþùèõ âåùåñòâ, è ïîñìîòðèì, êàê ìåòàëë áóäåò çàñòûâàòü. Îò îõëàæäàþùåãî äåéñòâèÿ ñòåíîê è äíèùà èçëîæíèöû – çàñòûâàíèå íà÷íåòñÿ åùå âî âðåìÿ ñàìîé îòëèâêè, è ê êîíöó åå âîîáðàæàåìûé ïðîäîëüíûé ðàçðåç îòëèòîãî ìåòàëëà áóäåò èìåòü âèä ôèãóðû 1-é, ãäå çàøòðèõîâàííàÿ ïóíêòèðîì ÷àñòü îçíà÷àåò çàñòûâøèé ìåòàëë. Ïî ïðîøåñòâèè âåñüìà êîðîòêîãî âðåìåíè íà âåðõíåé ïîâåðõíîñòè ñëèòêà îáðàçóåòñÿ òîíêàÿ êîðà çàñòûâøåãî ìåòàëëà îò îõëàæäàþùåãî äåéñòâèÿ âîçäóõà (ôèã.1), è òàêèì îáðàçîì ñëèòîê áóäåò ïðåäñòàâëÿòü êàê áû çàìêíóòûé ñîñóä, íàïîëíåííûé æèäêèì ìåòàëëîì; çàòåì, î÷åâèäíî, çàñòûâàíèå ïîéäåò ïî íàïðàâëåíèþ îò ïåðèôåðèè ê öåíòðó, ïðèáëèçèòåëüíî, êîíöåíòðè÷åñêèìè ñëîÿìè, ïðè÷åì âûäåëÿþùèåñÿ â ìîìåíò çàñòûâàíèÿ ãàçû, â âèäå ïóçûðüêîâ, áóäóò âñïëûâàòü íàâåðõ è ïðèïîäíèìàòü è äàæå ïðîðûâàòü çàñòûâøóþ êîðêó, ïîêà îíà äîñòàòî÷íà òîíêà; êîãäà æå îíà íàñòîëüêî óòîëñòèòñÿ, ÷òî ãàçû íå áóäóò â ñîñòîÿíèè åå ïðîðâàòü, ïóçûðüêè ãàçîâ áóäóò ñêîïëÿòüñÿ ïîä êîðîþ. Âñëåäñòâèå óìåíüøåíèÿ îáúåìà ìåòàëëà ïðè çàñòûâàíèè âåðõíÿÿ êîðà, ïîêà îíà íå î÷åíü òîëñòà, áóäåò âäàâëèâàòüñÿ âíóòðü, è îáðàçîâûâàòü òàê íàçûâàåìóþ «óñàäî÷íóþ âîðîíêó» (ôèã.3). Êîãäà êîðà âñåé ïåðèôåðèè áîëâàíêè óæå íàñòîëüêî óòîëñòèòñÿ, ÷òî íå áóäåò â ñîñòîÿíèè âäàâëèâàòüñÿ îò ñæàòèÿ çàêëþ÷åííîãî â íåé çàñòûâàþùåãî æèäêîãî ìåòàëëà, òîãäà íà÷íóò îáðàçîâûâàòüñÿ «óñàäî÷íûå ïóñòîòû», è, íàêîíåö, ñëèòîê îêîí÷àòåëüíî çàñòûíåò è ïðèìåò âèä ôèã.4. Âåðõíÿÿ ÷àñòü áîëâàíêè, â êîòîðîé çàêëþ÷àþòñÿ óñàäî÷íûå ïóñòîòû è ãàçîâûå ïóçûðüêè, ïðåäñòàâëÿåò ïðèáûëüíóþ ÷àñòü, èäóùóþ îáûêíîâåííî â îòáðîñ. Îáúåì ýòîé ÷àñòè ðàâíÿåòñÿ ïðèáëèçèòåëüíî îäíîé òðåòè (îò ¼ äî ½) îáúåìà âñåãî ñëèòêà; îí áûâàåò òåì áîëüøå, ÷åì ãîðÿ÷åå áûëà îòëèâàåìàÿ ñòàëü. Çàìåòèì çäåñü, ÷òî ÷åì õîëîäíåå îòëèâàåìàÿ ñòàëü, òåì îíà áîëåå ãóñòà, è ïîòîìó òåì áîëåå áóäåò ñîäåðæàòü â ñåáå ïîðîêîâ, íàçûâàåìûõ «ïåñî÷èíàìè». Ïîýòîìó ïîíÿòíî, êàê òðóäíî ìåòàëëóðãó áîðîòüñÿ ñ ýòèìè äâóìÿ íåäîñòàòêàìè ñòàëüíîé îòëèâêè (ñ óñàäêîé è ïåñî÷èíàìè), êîòîðûå ïîëó÷àþò íàèáîëüøåå ðàçâèòèå ïðè äâóõ ïðÿìî ïðîòèâîïîëîæíûõ óñëîâèÿõ.
Ïðåäïîëîæèì òåïåðü, ÷òî â îòëèâàåìóþ ñòàëü ââåäåí óïëîòíÿþùèé ðåàãåíò, íàïðèìåð, ñïëàâ àëþìèíèÿ. Çàñòûâàíèå ïîéäåò, î÷åâèäíî, òåì æå ïîðÿäêîì, íî îáðàçîâàíèÿ ãàçîâ íå áóäåò, è ïîòîìó ñòàëü áóäåò áåç ïóçûðåé èëè ðàêîâèí. Óñàäêà æå íå òîëüêî íå óñòðàíèòñÿ, íî äàæå ïîëó÷èòñÿ áîëüøåãî îòíîñèòåëüíî îáúåìà, ÷åì ïðè îòëèâêå áåç óïëîòíÿþùèõ âåùåñòâ (âûñîòà ïðèáûëè çàéìåò îêîëî ïîëîâèíû âûñîòû âñåãî ñëèòêà), ÷òî, âïðî÷åì, âïîëíå åñòåñòâåííî, òàê êàê ñòàëü, ïðè ïðèáàâëåíèè ê íåé ñïëàâà àëþìèíèÿ, äåëàåòñÿ æèæå, ëåãêîïëàâ÷å è, ñëåäîâàòåëüíî, îòíîñèòåëüíî ãîðÿ÷åå, è, êðîìå òîãî, îòñóòñòâèå ìåëêèõ ïóñòîò (ïóçûðåé) óâåëè÷èò îòíîøåíèå ìåæäó îáúåìàìè æèäêîé è çàñòûâøåé ñòàëè. Òàêèì îáðàçîì, ïðîäîëüíûé ðàçðåç áîëâàíêè, óïëîòíåííîé àëþìèíèåì, áóäåò èìåòü âèä ôèã.5.
3. Ñóùåñòâóåò åùå òðåòèé ñïîñîá óïëîòíåíèÿ ñòàëè, êîòîðûé ìîæíî íàçâàòü «ìåõàíè÷åñêèì», ýòî – «ïðåññîâàíèå æèäêîãî ìåòàëëà», êîòîðîå ïðèìåíÿåòñÿ èñêëþ÷èòåëüíî ïðè îòëèâêå áîëâàíîê è çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî ìåòàëë, íåìåäëåííî ïîñëå îòëèâêè åãî â âåñüìà ïðî÷íóþ èçëîæíèöó, çàêðûâàåòñÿ ñîîòâåòñòâåííî óñòðîåííûì ïîðøíåì è ïîäâåðãàåòñÿ äàâëåíèþ ïîìîùüþ âåñüìà ñèëüíîãî ïðåññà. Îïûò ïîêàçûâàåò, ÷òî îáðàáîòàííàÿ ýòèì ñïîñîáîì ñòàëü ïîëó÷àåòñÿ áåç ãàçîâûõ ïóçûðåé; ýòî ìîæíî îáúÿñíèòü ñåáå òåì, ÷òî, ïîä âëèÿíèåì ñèëüíîãî äàâëåíèÿ, ãàçû ïîëó÷àþò âîçìîæíîñòü ïðîñà÷èâàòüñÿ íàðóæó ñêâîçü çàñòûâøóþ êîðó ìåòàëëà. Îäíàêî æå íåäîñòàòêè ýòîãî ñïîñîáà òàêîâû, ÷òî îò íåãî ñëåäóåò ñîâñåì îòêàçàòüñÿ: âî-ïåðâûõ, îí î÷åíü äîðîã: ïðåññ, ñòîÿùèé ñîòíè òûñÿ÷ ðóáëåé, ïðèãîäåí âñåãäà äëÿ óïëîòíåíèÿ áîëâàíîê ëèøü èçâåñòíîãî è ïðèòîì íå î÷åíü áîëüøîãî ìàêñèìàëüíîãî âåñà; ïðè æåëàíèè óïëîòíÿòü áîëâàíêè áîëåå òÿæåëûå, íåîáõîäèìî îáçàâîäèòüñÿ ñïîëíà íîâûì óñòðîéñòâîì, ñòîÿùèì ãðîìàäíûõ äåíåã. Âî-âòîðûõ, ïðåññîâàíèå æèäêîé ñòàëè íå îñâîáîæäàåò åå îò óñàäî÷íûõ ïóñòîò; îíî èçìåíÿåò ëèøü ôîðìó èõ è ìåñòîíàõîæäåíèå; óñàäêà ïîëó÷àåòñÿ ñèãàðîîáðàçíîé ôîðìû è îáðàçóåòñÿ ïî÷òè â ñàìîé ñåðåäèíå ñëèòêà, êàê ýòî èçîáðàæåíî íà ôèã.6. Òàêèì îáðàçîì, ïëîòíàÿ ÷àñòü ñëèòêà íå ñîñòàâèò è ïîëîâèíû âñåãî åãî îáúåìà. Çàñòûâàíèå îòëèòîé ñòàëè ïðè ïðåññîâàíèè åå, î÷åâèäíî, äîëæíî èäòè ïî÷òè ïðàâèëüíûìè, êîíöåíòðè÷åñêèì ñëîÿìè ïî íàïðàâëåíèþ îò ïåðèôåðèè ê öåíòðó; ïîêà êîðà çàñòûâàþùåãî ìåòàëëà áóäåò íàñòîëüêî åùå òîíêà, ÷òî ïðåññ áóäåò â ñèëàõ ïðåîäîëåòü åå ñîïðîòèâëåíèå, äî òåõ ïîð óñàäî÷íàÿ ïóñòîòà íå ìîæåò îáðàçîâàòüñÿ, òàê êàê ñîîòâåòñòâåííî ñæàòèþ æèäêîãî ìåòàëëà îò çàñòûâàíèÿ ñæèìàåòñÿ äàâëåíèåì ïðåññà è îáîëî÷êà, åãî çàêëþ÷àþùàÿ; íî, íàêîíåö, çàñòûâàþùàÿ êîðà äîñòèãíåò òàêîé òîëùèíû è ïðî÷íîñòè, ÷òî äàâëåíèå ïðåññà óæå íå áóäåò â ñîñòîÿíèè åå äåôîðìèðîâàòü; òîãäà çàñòûâàíèå ñòàíåò ïðîäîëæàòüñÿ, êàê ïðè îáûêíîâåííûõ óñëîâèÿõ (áåç ïðåññîâàíèÿ), è îñàäî÷íàÿ ïóñòîòà, åñòåñòâåííî, äîëæíà ïîëó÷èòüñÿ.
Èç âñåãî âûøåèçëîæåííîãî âèäíî, ÷òî åäèíñòâåííîþ ïðè÷èíîþ íåïëîòíîñòè ëèòîé ñòàëè (ïðèñóòñòâèÿ â íåé ðàçëè÷íûõ ïóñòîò) ìîæíî ñ÷èòàòü, ïðåæäåâðåìåííîå çàñòûâàíèå âåðõíåé ïîâåðõíîñòè ñëèòêà. Ýòî ïîíÿòî è ïðèçíàíî, õîòÿ íå ñîâñåì îïðåäåëåííî è ÿñíî, óæå äàâíî, ïîòîìó ÷òî åäâà ëè íå ñ òåõ ïîð, êàê íà÷àëè îòëèïàòü ñòàëüíûå ñëèòêè, ïðàêòèêóåòñÿ âî ìíîãèõ çàâîäàõ îáû÷àé çàñûïàòü ïîâåðõíîñòü îòëèòîãî ìåòàëëà ãîðÿ÷èì óãëåì, ÷òî, î÷åâèäíî, äåëàþò äëÿ òîãî, ÷òîáû çàìåäëèòü çàñòûâàíèå ýòîé ïîâåðõíîñòè.
Îäíàêî æå ýòî çàìåäëåíèå íå ìîæåò áûòü ñêîëüêî-íèáóäü çíà÷èòåëüíûì, ïîòîìó ÷òî òåìïåðàòóðà ãîðåíèÿ óãëÿ, ïðè äàííûõ óñëîâèÿõ, î÷åíü íå âûñîêà ñðàâíèòåëüíî ñ òåìïåðàòóðîþ ïëàâëåíèÿ ñòàëè.
Èç âñåõ ýòèõ ñîîáðàæåíèé, åñòåñòâåííî, âûòåêàåò íîâûé ñïîñîá óïëîòíåíèÿ, ñîñòîÿùèé â ïîäîãðåâàíèè âåðõíåé ïîâåðõíîñòè ñëèòêà äî òåìïåðàòóðû ïëàâëåíèÿ ñòàëè. Ýòîò ñïîñîá, íàñêîëüêî ìíå èçâåñòíî, äîíûíå íèêåì åùå íå áûë ïðåäëîæåí; òåîðåòè÷åñêè îí ïðåäñòàâëÿåòñÿ ñîâåðøåííî ðàöèîíàëüíûì: åñëè, êàêèì áû òî íè áûëî îáðàçîì, âåðõíÿÿ ïîâåðõíîñòü ñëèòêà ïîääåðæèâàåòñÿ â ðàñïëàâëåííîì ñîñòîÿíèè, òî çàñòûâàíèå ñòàëè íåïðåìåííî ïîéäåò ïî íàïðàâëåíèþ ñíèçó ââåðõ, ïðè÷åì âñå ãàçû áóäóò ñâîáîäíî âñïëûâàòü è âûäåëÿòüñÿ, à óñàäî÷íûå ïóñòîòû íå áóäóò îáðàçîâûâàòüñÿ, òàê êàê ñæàòèå ìåòàëëà ïðè çàñòûâàíèè áóäåò ñîïðîâîæäàòüñÿ ñâîáîäíûì ïîíèæåíèåì óðîâíÿ æèäêîãî ìåòàëëà â âåðõíåé ÷àñòè ñëèòêà. Ïðàêòè÷åñêè æå ýòîò ñïîñîá ìîæíî, ïî-âèäèìîìó, âûïîëíèòü ðàçëè÷íûì îáðàçîì, ïîòîìó ÷òî äëÿ ýòîãî ìîæíî, êàçàëîñü áû, ïðèìåíèòü ëþáîé èñòî÷íèê òåïëà, ñïîñîáíûé äàòü òåìïåðàòóðó ïëàâëåíèÿ ñòàëè.
Òàêóþ òåìïåðàòóðó ìîæíî ïîëó÷èòü ñæèãàíèåì òâåðäûõ, æèäêèõ èëè ãàçîîáðàçíûõ ãîðþ÷èõ ìàòåðèàëîâ è ñ ïîìîùüþ ýëåêòðè÷åñòâà. Ðàññìîòðèì, íàñêîëüêî êàæäûé èç ýòèõ èñòî÷íèêîâ òåïëà óäîáîïðèìåíèì äëÿ óïëîòíåíèÿ ìåòàëëè÷åñêèõ ñëèòêîâ.
Òâåðäûå ãîðþ÷èå ìàòåðèàëû òàê æå, êàê è ãåíåðàòîðíûå ãàçû, ìîæíî ïðèìåíèòü, î÷åâèäíî, òîëüêî ïðè ïîñðåäñòâå ñïåöèàëüíûõ ïå÷åé, êîòîðûå â îáùåì ìîãóò áûòü òàêîãî æå óñòðîéñòâà, êàê ñâàðî÷íûå ïå÷è èëè ñòàëåïëàâèëüíûå Ñèìåíñ Ìàðòýíà, ñî ñëåäóþùèìè ñïåöèàëüíûìè ïðèñïîñîáëåíèÿìè (ôèã.7): â ìåñòå íàèáîëüøåãî æàðà òàêîé ïå÷è äîëæíà ïîìåùàòüñÿ âåðõíÿÿ ÷àñòü èçëîæíèöû À, â êîòîðóþ îòëèâàåòñÿ ñòàëü è êîòîðóþ ìîæíî áû áûëî óäîáíî âêàòûâàòü â ïå÷ü è âûêàòûâàòü èç íåå; äëÿ ýòîãî èçëîæíèöó ïðèøëîñü áû óñòàíîâèòü íà òåëåæêó Ò, äâèãàþùóþñÿ ïî ðåëüñàì; â ñâîäå ïå÷è íåîáõîäèìî îñòàâèòü îòâåðñòèå, ÷åðåç êîòîðîå ìîãëà áû ïðîèçâîäèòüñÿ îòëèâêà. Ïå÷ü êî âðåìåíè îòëèâêè äîëæíî áû áûëî íàãðåòü äî òåìïåðàòóðû ïëàâëåíèÿ ñòàëè è ïîääåðæèâàòü ýòó òåìïåðàòóðó âñå âðåìÿ, ïîêà ñòàëü â èçëîæíèöå íå çàñòûíåò. Òàêîå ïðèñïîñîáëåíèå äëÿ óïëîòíåíèÿ ñòàëè ÿ íà ïðàêòèêå íå èñïûòûâàë è èñïûòûâàòü, âåðîÿòíî, íå áóäó, òàê êàê, íåñìîòðÿ íà êàæóùóþñÿ óäîáîïðèìåíèìîñòü åãî, íå òðóäíî óñìîòðåòü, ÷òî êàê óñòàíîâêà åãî, òàê è ýêñïëóàòàöèÿ áóäóò ñòîèòü î÷åíü äîðîãî. Äåéñòâèòåëüíî, äëÿ îñóùåñòâëåíèÿ èäåè ýòîãî ñïîñîáà íåîáõîäèìî áûëî áû ïðè êàæäîé ñòàëåïëàâèëüíîé ïå÷è ïîñòðîèòü íå ìåíåå äâóõ òàêèõ ïå÷åé äëÿ òîãî, ÷òîáû îòëèâêà ìîãëà ïðîèçâîäèòüñÿ íåïðåðûâíî; çàòåì îòâåðñòèÿ ýòèõ ïå÷åé äîëæíû, î÷åâèäíî, íàõîäèòüñÿ íèæå âûïóñêíîãî îòâåðñòèÿ ñòàëåïëàâèëüíîé ïå÷è, è, ñëåäîâàòåëüíî, íåîáõîäèìî èëè èìåòü âîçìîæíîñòü ïîñòðîèòü ïå÷è äëÿ óïëîòíåíèÿ ïîä ïîëîì ôàáðèêè â âåñüìà ãëóáîêîé ÿìå, èëè æå ïîìåñòèòü ñòàëåïëàâèëüíóþ ïå÷ü âî âòîðîì ýòàæå, ò. å. ïî÷òè âñå ñóùåñòâóþùèå ñòàëåëèòåéíûå ôàáðèêè ïðè íàñòîÿùåì èõ ðàñïîëîæåíèè îêàæóòñÿ íåóäîáíûìè è íåäîñòàòî÷íî ïîìåñòèòåëüíûìè äëÿ óñòàíîâêè â íèõ îïèñûâàåìûõ ïðèñïîñîáëåíèé, è ïîòðåáóþò êàïèòàëüíîé ïåðåñòðîéêè. Ýêñïëóàòàöèÿ ýòîãî ñïîñîáà óïëîòíåíèÿ òàêæå îáîéäåòñÿ î÷åíü äîðîãî è åäâà ëè ïðèíåñåò ýêîíîìè÷åñêóþ âûãîäó, òàê êàê äëÿ óïëîòíåíèÿ êàæäîé áîëâàíêè ïðèäåòñÿ â ïðîäîëæåíèå ìíîãèõ ÷àñîâ ïîääåðæèâàòü áîëüøóþ ïå÷ü íàãðåòîþ äî òåìïåðàòóðû ïëàâëåíèÿ ñòàëè, ïðè÷åì íà äåëî óïëîòíåíèÿ ïîéäåò ëèøü âåñüìà ìàëàÿ ÷àñòü èçðàñõîäîâàííîãî òåïëà.
Ïîìîùüþ ïëàìåíè, ïîëó÷àåìîãî îò ñæèãàíèÿ æèäêèõ ãîðþ÷èõ ìàòåðèàëîâ, íàïð., íåôòè, íåñîìíåííî, âîçìîæíî ïîääåðæèâàòü â ðàñïëàâëåííîì ñîñòîÿíèè ïîâåðõíîñòü ñòàëüíîãî ñëèòêà. Äëÿ äîñòèæåíèÿ ýòîãî, ìîæåò áûòü, áûëî áû äîñòàòî÷íî íàïðàâèòü ïëàìÿ íåôòÿíîé ôîðñóíêè íà ïîâåðõíîñòü ñòàëè, îòëèòîé â èçëîæíèöó, êàê ýòî ïîêàçàíî íà ôèã.8. Îäíàêî æå ýòî âåñüìà çàìàí÷èâîå ïî ñâîåé ïðîñòîòå ïðèñïîñîáëåíèå åäâà ëè ìîæåò áûòü ïðèìåíåíî íà ïðàêòèêå, ïîòîìó ÷òî íåôòÿíîå ïëàìÿ, êàê èçâåñòíî, âîññòàíîâèòåëüíîå äàæå ïðè ïîëíîì ãîðåíèè íåôòè (ïðè áåëîì ïëàìåíè, áåç äûìà), â äàííîì ñëó÷àå, êîãäà ãîðåíèå, êîíå÷íî, íå ìîæåò áûòü ïîëíûì, áóäåò ñîäåðæàòü â ñåáå î÷åíü ìíîãî óãëåðîäèñòûõ ÷àñòèö, êîòîðûå, ïðèõîäÿ â òåñíîå ñîïðèêîñíîâåíèå ñ æèäêèì ìåòàëëîì, áóäóò îáîãàùàòü åãî óãëåðîäîì â òàêîé ìåðå, ÷òî â êîíöå îïåðàöèè, ò. å. ÷åðåç íåñêîëüêî ÷àñîâ, âåðõíÿÿ ÷àñòü ñòàëüíîé áîëâàíêè îáðàòèòñÿ â ÷óãóí èëè, ïî êðàéíåé ìåðå, â âåñüìà òâåðäóþ íåãîäíóþ ñòàëü. Êðîìå ýòîãî, ñëåäóåò çàìåòèòü, ÷òî ïðè íåïîëíîì ãîðåíèè, êîòîðîå â äàííîì ñëó÷àå íåèçáåæíî, åäâà ëè ìîæíî ïîëó÷èòü òåìïåðàòóðó ïëàâëåíèÿ ñòàëè.
Ïîäîáíûì æå îáðàçîì, óïîòðåáëÿÿ ñîîòâåòñòâåííîãî óñòðîéñòâà ãîðåëêè, ìîæíî äåéñòâîâàòü ïëàìåíåì ñâåòèòåëüíîãî ãàçà, âîäîðîäà è ïð., è íåêîòîðûå èç ãîðþ÷èõ ãàçîâ, êàê, íàïð., âîäîðîä, áûòü ìîæåò, îêàçàëèñü áû âïîëíå óäîáîïðèìåíèìûìè, íî âûñîêàÿ öåíà âñåõ òàêèõ ãàçîâ, íåñîìíåííî, ñäåëàåò ïðèìåíåíèå èõ íåâîçìîæíûì â ýêîíîìè÷åñêîì îòíîøåíèè. Äëÿ óñòðàíåíèÿ ÷ðåçâû÷àéíî ýíåðãè÷íîãî öåìåíòóþùåãî äåéñòâèÿ íåôòÿíîãî ïëàìåíè, ïî-âèäèìîìó, ìîæíî áûëî áû âîñïîëüçîâàòüñÿ óñòðîéñòâîì, èçîáðàæåííûì íà ôèã.9, ïðåäñòàâëÿþùèì æåëåçíûé êîëïàê ñ îãíåóïîðíîé íàáîéêîé, êîòîðûé äîëæåí áûòü íàäåò íà èçëîæíèöó, çàêëþ÷àþùóþ îòëèòóþ ñòàëü, è ïîä êîòîðûé íàïðàâëÿåòñÿ ïëàìÿ îò îäíîé èëè íåñêîëüêèõ íåôòÿíûõ ôîðñóíîê. Åñëè íàïðàâèòü ýòî ïëàìÿ âíèç íà ïîâåðõíîñòü ñòàëè, òî ýòî óñòðîéñòâî ïî÷òè íè÷åì íå áóäåò îòëè÷àòüñÿ îò èçîáðàæåííîãî íà ôèã.8, è öåìåíòàöèÿ ñòàëè áóäåò íå ìåíåå ýíåðãè÷íà; åñëè æå ïëàìÿ áóäåò íàïðàâëåíî ãîðèçîíòàëüíî, òî, äëÿ ïîëó÷åíèÿ íà ïîâåðõíîñòè ñëèòêà òåìïåðàòóðû ïëàâëåíèÿ ñòàëè, ïðèäåòñÿ ïîääåðæèâàòü ïîä êîëïàêîì òàêîé æàð, ÷òî íèêàêàÿ îãíåóïîðíàÿ íàáèâêà íå âûäåðæèò, áûñòðî ðàñïëàâèòñÿ è êîëïàê ïðîãîðèò.
Èç âûøåèçëîæåííîãî âèäíî, ÷òî ïðèìåíåíèå ïëàìåíè îò ñæèãàíèÿ êàêèõ áû òî íè áûëî ãîðþ÷èõ ìàòåðèàëîâ äëÿ óïëîòíåíèÿ ñòàëüíûõ ñëèòêîâ åñëè è âîçìîæíî, òî âî âñÿêîì ñëó÷àå îíî áîëåå èëè ìåíåå íåóäîáíî.
Ðàññìîòðèì òåïåðü ñïîñîá ýëåêòðè÷åñêîãî óïëîòíåíèÿ è ðåçóëüòàòû, ïîëó÷åííûå îò åãî ïðèìåíåíèÿ, êîòîðîå áûëî óæå ñäåëàíî â äîâîëüíî áîëüøîì ìàñøòàáå â êàçåííûõ ïåðìñêèõ ïóøå÷íûõ çàâîäàõ â êîíöå ïðîøåäøåãî è íà÷àëå ñåãî (1895) ãîäà.
Ýëåêòðè÷åñêîå óïëîòíåíèå ïðîèçâîäèòñÿ ïðè ïîìîùè âîëüòîâîé äóãè, ýëåêòðîäàìè êîòîðîé ñëóæàò, ïîëîæèòåëüíûì – ïîâåðõíîñòü óïëîòíÿåìîãî ñëèòêà, à îòðèöàòåëüíûì – ñòàëüíîé èëè óãîëüíûé ñòåðæåíü Ê (ôèã.10). Ýòîò ñòåðæåíü ñîñòàâëÿåò ÷àñòü îñîáîãî ïðèáîðà, óêðåïëåííîãî íà êðóãëîì æåëåçíîì ëèñòå Ë; ïðèáîð, íå èçîáðàæåííûé íà ÷åðòåæå (òàê êàê îí ïîäëåæèò åùå íåêîòîðûì óñîâåðøåíñòâîâàíèÿì), äîëæåí áûòü óñòðîåí òàê, ÷òîáû áûëî óäîáíî ïîäíèìàòü è îïóñêàòü ñòåðæåíü Ê, äëÿ îáðàçîâàíèÿ âîëüòîâîé äóãè; ëèñò, äâèãàþùèéñÿ âìåñòå ñ ïðèáîðîì ïðè ïåðåìåùåíèè âîëüòîâîé äóãè ïî ïîâåðõíîñòè ñëèòêà, ñëóæèò äëÿ óñòðàíåíèÿ áîëüøîé ïîòåðè òåïëà îò ëó÷åèñïóñêàíèÿ.
×óãóííàÿ òîëñòîñòåííàÿ èçëîæíèöà  íàðàùèâàåòñÿ â âåðõíåé ñâîåé ÷àñòè òîíêîñòåííûì ìåòàëëè÷åñêèì öèëèíäðîì â, âûëîæåííûì âíóòðè êèðïè÷îì èëè êàêîþ-íèáóäü äðóãîþ îãíåóïîðíîþ ìàññîþ äëÿ òîãî, ÷òîáû ðàñïëàâëÿåìàÿ âîëüòîâîé äóãîé ñòàëü íå ïðèïàÿëàñü ê èçëîæíèöå. Âîëüòîâà äóãà â ñîñòîÿíèè ïðè èçâåñòíîé ñèëå òîêà ïîääåðæèâàòü â æèäêîì âèäå ïîâåðõíîñòü ñòàëè, à ìåæäó òåì îíà íèñêîëüêî íå áóäåò äåéñòâîâàòü íà îãíåóïîðíûå ñòåíêè öèëèíäðà â, åñëè íå ïðèáëèæàòü ê íèì ñòåðæåíü Ê äî ñîïðèêîñíîâåíèÿ.
Ýòîò ñïîñîá, ñîáñòâåííî èäåÿ åãî, èçîáðåòåí ìíîþ åùå â 1890 ã., à ïðàêòè÷åñêè â áîëüøîì âèäå ÿ ïðèìåíèë åãî òîëüêî â êîíöå ïðîøëîãî ãîäà, êîãäà ñ ïîìîùüþ óãîëüíîãî ýëåêòðîäà ìíîþ áûëè óïëîòíåíû òðè áîëâàíêè òèãåëüíîé ñòàëè ïî 320 ïä. êàæäàÿ è îäíà áîëâàíêà ìàðòýíîâñêîé ñòàëè â 700 ïä.; äëÿ óïëîòíåíèÿ óïîòðåáëÿëñÿ ýëåêòðè÷åñêèé òîê îò äèíàìîìàøèíû ñ ïîñòîÿííûì òîêîì â 800 àìïåð ïðè íàïðÿæåíèè â 60-70 âîëüò, ïðè÷åì ðàáîòà ïðîäîëæàëàñü âñå âðåìÿ, ïîêà çàñòûâàíèå ñòàëè íå äîøëî äî âåðõà ñëèòêà. Ïðè 320-ïóäîâûõ áîëâàíêàõ ïðèøëîñü ðàáîòàòü 2½-Ç1/3; ÷àñà (ðàçíèöà çàâèñèò, êîíå÷íî, îò ïåðâîíà÷àëüíîé òåìïåðàòóðû ñòàëè), à 700-ïóäîâóþ áîëâàíêó ïðèøëîñü óïëîòíèòü â ïðîäîëæåíèå 5 ÷àñîâ. Ðåçóëüòàò âûøåë íå òàêîé áëåñòÿùèé, êàê ýòî áûëî áû æåëàòåëüíî, à èìåííî - ñëèòêè ñòàëè ïîëó÷èëèñü õîòÿ è ïëîòíûå, íî íå äî ñàìûõ âåðõíèõ ñëîåâ è íå ñ ñîâåðøåííî ðîâíîé âåðõíåþ ïîâåðõíîñòüþ; ïî÷òè âñå ýòè áîëâàíêè â ïðîäîëüíîì ðàçðåçå èìåëè âèä ôèã.11, ò. å. óñàäî÷íûõ ïóñòîò â íèõ íå îêàçàëîñü, íî âåðõíèé ñëîé ñòàëè, òîëùèíîþ îò 8 äî 15% îáùåé âûñîòû áîëâàíêè, ïîëó÷èëñÿ ïóçûðèñòûé; êîëüöåîáðàçíîå âîçâûøåíèå åå åñòü ñëó÷àéíîå ÿâëåíèå, ïðîèñøåäøåå âñëåäñòâèå òîãî, ÷òî ïðè ýòèõ ïåðâûõ ðàáîòàõ íå áûëè ïðåäóñìîòðåíû íåêîòîðûå ìåëêèå îáñòîÿòåëüñòâà, êîòîðûå ïîìåøàëè íà÷àòü óïëîòíåíèå íåìåäëåííî ïîñëå îòëèâêè; óïëîòíåíèå íà÷àòî áûëî ñïóñòÿ íåêîòîðûé ïðîìåæóòîê âðåìåíè (¼-½ ÷àñà), êîãäà ó ñòåíîê èçëîæíèöû óæå îáðàçîâàëñÿ äîâîëüíî òîëñòûé ñëîé çàñòûâøåé ñòàëè, êîòîðûé âåñü ðàñïëàâèòü íå óäàëîñü; óðîâåíü æå óïëîòíåííîé âíóòðè ýòîãî ñëîÿ ñòàëè ïîíèçèëñÿ âñëåäñòâèå óïëîòíåíèÿ. Ñëó÷àéíûå îáñòîÿòåëüñòâà, êîòîðûå ïîìåøàëè íà÷àòü óïëîòíåíèå íåìåäëåííî ïîñëå îòëèâêè, ëåãêî óñòðàíèìû, ÷òî è ïîäòâåðæäàåòñÿ ïîëó÷åííûì ìíîþ íåäàâíî èçâåñòèåì, ÷òî â ìîå îòñóòñòâèå â Ïåðìñêèõ ïóøå÷íûõ çàâîäàõ óæå óäàëîñü ïîëó÷èòü íåñêîëüêî ñëèòêîâ ñ ñîâåðøåííî ðîâíîþ âåðõíåþ ïîâåðõíîñòüþ áåç êîëüöåîáðàçíîãî âîçâûøåíèÿ ññ. Îäíàêî æå äî ñèõ ïîð åùå íå íàéäåíà âîçìîæíîñòü ïîëó÷èòü ñëèòêè áåç âåðõíåãî ïóçûðèñòîãî ñëîÿ òîëùèíîþ äî 10% îáùåé âûñîòû ñëèòêà. Âñêîðå áóäóò ïðîèçâåäåíû ïîäðîáíûå õèìè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ óïëîòíåííîé ýëåêòðè÷åñòâîì ñòàëè, è òîãäà, âåðîÿòíî, îòêðîåòñÿ ïðè÷èíà, ïðåïÿòñòâóþùàÿ óïëîòíåíèþ ñàìûõ âåðõíèõ ñëîåâ ñëèòêà; ìîæåò áûòü, îíà çàêëþ÷àåòñÿ â èçâåñòíîì ñâîéñòâå ñòàëè, íàçûâàåìîì ëèêâàöèåé, ò. å., ìîæåò áûòü, ðàçëè÷íûå ïðèìåñè è èçáûòîê óãëåðîäà, ñêîïëÿþùèåñÿ â òåõ ìåñòàõ, ãäå ñòàëü îñòàåòñÿ æèäêîþ íàèáîëåå äîëãîå âðåìÿ, íàñòîëüêî èçìåíÿþò êàê õèìè÷åñêèé ñîñòàâ ñòàëè, òàê è ðåàêöèè, ïðîèñõîäÿùèå â íåé ïðè çàñòûâàíèè, ÷òî óïëîòíåíèå ñòàíîâèòñÿ íåâîçìîæíûì; âî âñÿêîì æå ñëó÷àå, ñàìûå âåðõíèå ñëîè ñëèòêà ïîä âëèÿíèåì ëèêâàöèè, âåðîÿòíî, íàñòîëüêî íåäîáðîêà÷åñòâåííû ïî ñâîåìó ñîñòàâó, ÷òî íå ñòîèò è çàáîòèòüñÿ îá èõ óïëîòíåíèè. Çäåñü íå ëèøíåå áóäåò çàìåòèòü, ÷òî â ñòàëè, íå óïëîòíåííîé, èìåþùåé óñàäî÷íûå ïóñòîòû, ýòè íåãîäíûå ïî ñâîåìó ñîñòàâó ÷àñòè åå âñëåäñòâèå ëèêâàöèè ðàñïîëàãàþòñÿ âîêðóã óñàäî÷íûõ ïóñòîò, è, ñëåäîâàòåëüíî, îíè óõóäøàþò êà÷åñòâà áîëüøåé äîëè ñëèòêà, ÷åì â ñòàëè óïëîòíåííîé, ãäå îíè, î÷åâèäíî, ìîãóò ðàñïîëîæèòüñÿ òîëüêî â ñàìûõ âåðõíèõ ñëîÿõ.
Ñäåëàåì òåïåðü ïîäðîáíóþ ñðàâíèòåëüíóþ ðàñöåíêó ñòàëè, îòëèâàåìîé áåç óïëîòíåíèÿ è ñ ýëåêòðè÷åñêèì óïëîòíåíèåì, äëÿ îïðåäåëåíèÿ ýêîíîìè÷åñêîé âûãîäû, êîòîðóþ ìîæåò ïðèíåñòè çàâîäó ïðèìåíåíèå ýòîãî ñïîñîáà, ïðè òîì ïðåäïîëîæåíèè, ÷òî ðåçóëüòàò óïëîòíåíèÿ íå áóäåò ëó÷øå ïîëó÷åííûõ äî íàñòîÿùåãî âðåìåíè, ò. å. ÷òî 10% ñ÷èòêà áóäóò îñòàâàòüñÿ ïóçûðèñòûìè è èäòè â îòáðîñ.
À) Ìàðòåíîâñêàÿ ñòàëü. Ïîëîæèì, ÷òî îòëèòû äâå áîëâàíêè ïî 100 ïä. êàæäàÿ; åñëè ïóä ìàðòåíîâñêîé ñòàëè ñòîèò 1 ðóáëü, òî êàæäàÿ áîëâàíêà ñòîèò 100 ðóáëåé. Åñëè îäíà èç íèõ íå óïëîòíåíà, à äðóãàÿ óïëîòíåíà, òî èç ïåðâîé ïîëó÷èòñÿ 1/3 ÷àñòü èëè 33 ïóäà íåãîäíîé ñòàëè, ëîìè, ñòîÿùåé íå äîðîæå 40 êîï. çà ïóä, ò. å. íà ñóììó 13 ðóá. 20 êîï., è 67 ïä. ãîäíîé; à èç óïëîòíåííîé ïîëó÷èì 10 ïä. ëîìè, íà 4 ðóáëÿ, è 90 ïä. ãîäíîé ñòàëè. Ãîäíûé êóñîê â 67 ïóäîâ èç íåóïëîòíåííîãî ñëèòêà áóäåò ñòîèòü 86.8 ðóá. (100-13,2) èëè ïî I ðóá. 29½ êîï. çà ïóä; óïëîòíåííûé æå ñëèòîê äàñò 90 ïä., ñòîÿùèõ 96 ðóá. (100-4), ò. å. ïóä ñòàëè îáîéäåòñÿ â 1 ðóá. 6½ êîï.; íî ê ýòîé öåíå ñëåäóåò ïðèáàâèòü ñòîèìîñòü óïëîòíåíèÿ. Ìîæíî ïîëîæèòü â ñðåäíåì, ÷òî äëÿ óïëîòíåíèÿ 100 ïä. ñòàëè íåîáõîäèìà ðàáîòà â ïðîäîëæåíèå îäíîãî ÷àñà, êîòîðûé îáõîäèòñÿ îò 3 äî 5 ðóá., ò. å. íà 1 ïóä ñòàëè ïàäåò ðàñõîä 5 êîï.; êðîìå ýòîãî íà ïîãàøåíèå çàòðà÷åííîãî êàïèòàëà ïî óñòàíîâêå ñïîñîáà ýëåêòðè÷åñêîãî óïëîòíåíèÿ äîñòàòî÷íî ïîëîæèòü òàêæå 5 êîï. íà ïóä, è, òàêèì îáðàçîì, ïóä óïëîòíåííîé ñòàëè îáîéäåòñÿ â 1 ðóá. 16½ êîï. (1 ðóá. 6½ êîï. +10 êîï.).
Èòàê, óïëîòíåííàÿ ìàðòåíîâñêàÿ ñòàëü áóäåò ñòîèòü äåøåâëå íåóïëîòíåííîé íà 13 êîï. (1 ðóá. 29½ êîï. -1 ðóá. 16½ êîï.).
Á) Òèãåëüíàÿ ñòàëü â ñëèòêå ñòîèò îêîëî 4 ðóáëåé çà ïóä, à íåãîäíàÿ âåðõíÿÿ ÷àñòü ñ óñàäêîé - íå äîðîæå òàêîé æå ìàðòåíîâñêîé, ò. å. ïî 40 êîï. çà ïóä. Ïðîèçâåäÿ ðàñ÷åò ïîäîáíî âûøåïðèâåäåííîìó, íàéäåì, ÷òî íåóïëîòíåííàÿ òèãåëüíàÿ ñòàëü îáîéäåòñÿ ïî 5 ðóá. 77 êîï. çà ïóä ãîäíîãî ìåòàëëà [(400-13 ð. 20 ê.)/67], à óïëîòíåííàÿ - ïî 4 ð. 50ê. [((400-4 ð)/90)+10 ê.], ò. å. óïëîòíåííàÿ äåøåâëå íà 1 ð. 27 ê. çà êàæäûé ïóä.
Èç ýòèõ ðàñ÷åòîâ âèäíî, ÷òî ýëåêòðè÷åñêîå óïëîòíåíèå, ïðè ïðèìåíåíèè íà çàâîäàõ, îòëèâàþùèõ åæåãîäíî äåñÿòêè è ñîòíè òûñÿ÷ ïóäîâ ñòàëè, äîñòàâèò ãðîìàäíóþ ýêîíîìè÷åñêóþ âûãîäó.
Íî, êðîìå ýòîãî, ýëåêòðè÷åñêîå óïëîòíåíèå çà ñðàâíèòåëüíî íåáîëüøóþ çàòðàòó êàïèòàëà âåñüìà çíà÷èòåëüíî óâåëè÷èò ïðîèçâîäèòåëüíîñòü èëè òåõíè÷åñêèå ñðåäñòâà çàâîäà, òàê êàê äàñò âîçìîæíîñòü çàâîäó ïðèãîòîâëÿòü ñëèòêè â 1½ ðàçà áîëüøèå; íàïðèìåð, çàâîä, êîòîðûé ïî ñâîèì òåõíè÷åñêèì ñðåäñòâàì ìîæåò îòëèâàòü áîëâàíêè íå òÿæåëåå 3000 ïóäîâ, èìååò âîçìîæíîñòü ïîëó÷àòü êóñêè ãîäíîé ñòàëè íå òÿæåëåå 1500-2000 ïóäîâ; ïðèìåíèâøè æå óïëîòíåíèå, îí ïðè òåõ æå ïðî÷èõ ñðåäñòâàõ (ôàáðèêàõ, ïå÷àõ è ïð.) áóäåò â ñîñòîÿíèè ïðèãîòîâëÿòü êóñêè ãîäíîé ñòàëè â 2700 ïóäîâ, äëÿ ÷åãî, áåç ïðèìåíåíèÿ óïëîòíåíèÿ, ïðèøëîñü áû îòëèâàòü áîëâàíêè â 4000-5000 ïóäîâ; à äëÿ ýòîãî íåîáõîäèìî áûëî áû êàïèòàëüíî ïåðåñòðîèòü çàâîä, íå ãîâîðÿ óæå î òîì, ÷òî ñ âîçðàñòàíèåì âåñà îòëèâàåìîé áîëâàíêè, çíà÷èòåëüíî âîçðàñòàþò òðóäíîñòè ñàìîé ðàáîòû.
Îá óïëîòíåíèè ôèãóðíûõ ñòàëüíûõ îòëèâîê è îòëèâîê èç ìåòàëëîâ íå âñêèïàþùèõ (÷óãóí, áðîíçû è ïð.) ÿ â íàñòîÿùåå âðåìÿ ïîäðîáíî äîëîæèòü íå ìîãó, ïîòîìó ÷òî ïðàêòè÷åñêè â áîëüøîì âèäå åãî íå èñïûòûâàë.
|
|
