Нижнетагильский музей-завод: как плавили металл на Урале

На Урале много крупных месторождений железной руды. Первые металлургические заводы здесь появились 300 лет назад (даже еще немного раньше). Заводы строили с хозяйственным расчетом: вблизи рудного месторождения, на берегу реки, среди векового леса. На реке возводили плотину, лес шел на производство древесного угля — главного топлива старых заводов. Вокруг заводов образовывались поселения, поселения разрастались и превращались в города. Так складывалась уральская горнозаводская цивилизация, просуществовавшая с начала XVIII по середину XIX века.

Нижнетагильский чугуноплавильный и железоделательный завод — особый случай. Мощности, которая была в него заложена, хватило почти на три века: с петровских времен до 1987 года, когда был остановлен самый старый доменный цех завода. И в том же году предприятие получило новый статус музея. Сегодня это Музей-завод истории уральской металлургии — уникальная достопримечательность Нижнего Тагила, дающая представление о металлургическом заводе полного цикла каким он был в XVIII, XIX и XX веках.

История строительства Нижнетагильского чугуноплавильного и железоделательного завода

Строительство завода в 1720 году начал Никита Демидов. Это был незаурядный человек: тульский оружейник, к которому Петр I так проникся, что отдал в его распоряжение два государственных «Верхотурских завода на Нейве-реке» и даровал дозволение запустить собственные железоделательные заводы. За тот отрезок жизни, что Никита Демидов провел на Урале, он построил пять заводов, включая Нижнетагильский. К сожалению, горнозаводчик не смог увидеть запуска Нижнетагильского завода в 1725 году, поскольку умер за месяц до этого события. После смерти Никиты Демидова, завод в Нижнем Тагиле в числе прочих перешел в единоличное владение его старшего сына Акинфия, и затем, как престол, передавался прямым потомкам по мужской линии.

Строительство Нижнетагильского чугуноплавильного и железоделательного завода было развернуто вблизи горы Высокой, которая вся была одно большое рудное месторождение. Ее руда имела в своем составе до 70 % чистого железа и содержала ряд примесей, включая медь, придававшей металлу особую мягкость. Высокое качество руды во многом определило успех демидовской марки «Старый соболь» на мировом рынке. А месторождение на горе Высокой было таким крупным, что эксплуатация рудника продолжалась 270 лет. За все это время было добыто 108 млн тонн руды. Сейчас на месте горы Высокой находится глубокий карьер.

Плотина

Если, по известному выражению, театр начинается с вешалки, то любой уральский чугуноплавильный завод начинался с возведения плотины. Прежде чем перекрыть реку Тагил, дно будущего пруда необходимо было выровнять, выкорчевать все деревья и кустарники, росшие в этом месте. Также выравнивалась заводская территория, только уровень ее относительно дна пруда был специально занижен, ведь вода должна была поступать к вододействующей турбине под напором.

Организовать равномерное поступление воды на завод было непросто. Плотинный мастер должен был учесть множество факторов, способных повлиять на работу будущего завода. Гидравлическая система должна была быть готова к тому, что зимой пруд покроется льдом, весной наступит половодье, а жарким летом водоем может пересохнуть. Кроме этого, нужно было правильно спроектировать систему отводных каналов, по которым вода могла бы уходить с территории завода. Можно сказать, что плотинный мастер, работавший в Нижнем Тагиле, со своей задачей справился превосходно: его плотина служила людям до 1956 года.

Для строительства плотины использовали самые прочные материалы. Из устойчивой к влаге и истиранию лиственницы были сделаны укрепления в виде колодцев, которые набили землей и глиной. Для прочности тело плотины укрепили каменной кладкой.

Плотина была устроена следующим образом: в ее теле находились 3 прореза: два рабочих и один вешнячный для сброса паводковых вод. От одного рабочего прореза вода по водоводу (или ларю) поступала к воздуходувкам доменных печей, от другого — к прокатному цеху. (Интересно, что первые лари были четырехгранными, срубленными из сосны, скрепленные железными связями. В конце XIX века их заменили на железные трубы диаметром 3,8 м.) От ларей в стороны расходились боковые отводы, по которым вода поступала к водяным колесам — двигателям, запускавшим машины и станки. Диаметр каждого водяного колеса зависел от его назначения. Как отмечают в музее, производство на уральских заводах было выстроено не по технологической цепочке, а по энергетической, что является их отличительной чертой.

Доменный цех

Первыми на заводе появились доменные печи. Если мы заглянем в этимологический словарь, то узнаем, что слово «домна» возникло от древнего глагола «дъмати», то есть «дуть». Собственно, в дутье и заключается главный принцип доменной плавки. Доменные печи когда-то были квадратными, но постепенно приобрели вертикально вытянутую форму. Сверху в них загружалась шихта (руда и древесный уголь смешанные в определенной пропорции). При помощи мехов, которые приводились в действие водяным колесом, в печи подавалось дутье. Под воздействием дутья в домне происходили химические реакции, в результате которых в горне накапливались чугун и шлак.

В XVIII веке, в целях экономии, доменные печи сооружали попарно на одном фундаменте, но уже в XIX-ом их стали ставить отдельно. При этом сами печи стали выше, а их стенки потоньше. Вместе с конструкцией совершенствовались технологии. Старые, не отличавшиеся прочностью, мехи из кожи и дерева заменила цилиндрическая воздуходувка Дж. Сметона. Благодаря ей суточная плавка чугуна увеличилась, а расход древесного угля сократился. Важным новшеством, позволившим увеличить объемы выплавки и удешевить производство, стал аппарат для сбора колошниковых (то есть доменных) газов, и применение горячего дутья.

В 1930 году в доменном цехе произошла большая реконструкция: на месте 4-х старых печей построили две новые, заменили воздуходувки, установили электрические и паровые насосы для подачи воды, необходимой для охлаждения домен.

Сегодня во дворе доменного цеха можно видеть печи с кирпичной кладкой разного времени, из-за чего они выглядят как лоскутное одеяло. Часть стены относится к 1885 году, другая — к 1927-му. Как заметил наш экскурсовод, на заводе действовал принцип бережливого сохранения. Если что-то от старой конструкции можно было использовать при возведении новой, то это использовалось.

На площадке между домен стоят чугуновозы и шлаковозы. Они были оставлены на тех местах, на которых находились при последней плавке чугуна в 1987 году. Тогда же здесь в качестве культурного объекта оставили «козла» — горку чугуна неопределенной формы. Обычно выпуск «козла» рабочие производили перед ремонтом: жидкий чугун, который мог находиться в лещади (то есть в покрывавшей дно доменной печи плитке), сливали, так как в застывшем состоянии от него было не избавиться.

Мартеновский цех

В мартеновских печах завода чугун перерабатывали в сталь. На первом этапе в реторте при доменной печи под действием доменной воздуходувки из чугуна выжигали углерод, а затем обезуглероженный чугун подавали в мартеновскую печь, где производилась плавка.

Прокатный цех

У Мамина-Сибиряка в романе «Приваловские миллионы» есть эпизод, в котором управляющий заводом Костя Бахарев показывает Привалову цехи предприятия, некогда принадлежавшего его отцу:

«Везде мелькало раскаленное железо, и черными клубами вырывался дым из громадных труб. Бахарев оживился и давал самые подробные объяснения новой, только что поставленной катальной машины, у которой стальные валы были заточены самым необыкновенным образом. Чтобы доставить удовольствие Привалову, на новой машине было прокатано несколько полос сортового железа. Привалов видел, как постепенно черновая болванка, имевшая форму длинного кирпича, проходила через ряд валов, пока не превратилась в длинную тонкую полосу, которая гнулась под собственной тяжестью и рассыпала кругом тысячи блестящих искр».

В этом фрагменте описывается, как раскаленная металлическая заготовка, прокатанная через валы прокатного стана, приобретает необходимую форму. Вероятно, аналогичные машины работали на «плющильной» (прокатной) фабрике Нижнетагильского чугуноплавильного и железоделательного завода.

Все, что мы видим на месте прокатного цеха сегодня, это замерший большой маховик (колесо) от вододействующей турбины, который раньше приводил в движение молот.

История прокатного цеха интересна тем, что в 40-е годы XIX века здесь не только освоили технологию проката кровельного железа, но и усовершенствовали ее. Ноу-хау нижнетагильского завода получило название «староуральская с подмусориванием». Что оно собой представляло: сначала металл прокатывали в узкую болванку «сутунку», затем «сутунку» прокатывали в лист. Листы складывали один на другой по несколько штук, пересыпая мелким древесным углем. Пакеты листов пробивали под молотом, и затем листы очищали от окалины и обрезали. После такой обработки на листах образовывался специфический слой, предотвращающий ржавление металла.

Уральские крендели

Высокое качество чугуна, железа, стали и меди Демидовских заводов признавали во всем мире. Уральские заводчики заботились о репутации своей продукции и активно занимались продвижением своей марки. Как известно, тагильские заводы участвовали в Первой Российской промышленной выставке в Санкт-Петербурге в 1829 году, в Сибирско-Уральской научно-промышленной выставке в Екатеринбурге в 1887 году, а на Первой Всемирной выставке в Лондоне в 1851-м тагильская продукция получила Большую медаль.

Рекламные изделия Демидовских заводов, как и другие интересные экспонаты, хранились в Музеуме естественной истории и древностей, учрежденном Павлом Николаевичем Демидовым (пра-правнуком основателя династии). Как-то во время своей поездки в Нижний Тагил музеум посетил Мамин-Сибиряк, он описал свои впечатления в очерке «Платина»:

«В Тагиле я оставался всего один день и постарался не потерять времени даром. Посмотреть здесь есть что, не в пример другим заводам и городам. Прежде всего, я направился в заводской музей, как учреждение в своем роде единственное, по крайней мере, ничего подобного на других не полагается… Сначала музей составлялся из таких именно редкостей, а потом в него вошли выставочные экспонаты, какими тагильские заводы поражают выставочную публику. Экспоненты-заводчики выработали уже известный шаблон таких экспонатов: тут и железные крендели в несколько пудов весом, и до бессовестности перекрученное железо, и много другой железной, медной, стальной и чугунной выставочной оказии».

Сегодня заводские изделия, так ярко описанные Дмитрием Наркисовичем, выставлены в Нижнетагильском историко-краеведческом музее. Помимо этих артефактов, здесь хранится множество уникальных экспонатов, связанных как с династией Демидовых, так и с развитием горнозаводского дела на Урале. Поэтому если решите посетить Нижнетагильский музей-завод, зайдите и в Историко-краеведческий музей, они, кстати говоря, входят в одно музейное объединение. Только обратите внимание на то, что музей-завод недоступен для посещений с 1 октября по 30 апреля.

• Больше информации о заводе и его истории на сайте historyntagil.ru
• Фотографии дореволюционного Тагила
• Сайт Нижнетагильского музея-заповедника «Горнозаводской Урал», на котором можно купить билеты во все музеи объединения, включая Нижнетагильский музей-завод