Ах, металлургия — это как хорошее вино: чем старше, тем интереснее. Только вместо виноградников — раскалённые горны и кузницы, а вместо сомелье — закалённые кузнецы с молотками. Представьте себе: когда-то давно люди просто брали железную руду и пытались её приручить, словно дикий зверь.
Сначала был кузнечный промысел — молоток да наковальня, и никакого там хай-тек! Литейное дело же появилось позже, когда кто-то догадался подкинуть в огонь торфа и каменного угля — вот тогда металлургия начала играть по-настоящему.
Один из самых знаменитых способов добычи железа в Западной Европе назывался каталонским процессом.
Звучит как название модного коктейля: «Каталонский лупенфришарбайт», но это была суровая реальность XIII века. В 1293 году во Французских Пиренеях уже вовсю пыхтел этот самый способ — то есть горн работал на полную катушку. Но, если копнуть поглубже, выясняется, что метод этот пришёл из Испании намного раньше. Испанцы славились своей хитростью: пока французы пили вино и играли на гитаре, испанские кузнецы уже варили железо по каталонскому рецепту.
Сам процесс был прост до безобразия: открытый горн (представьте себе огромный костёр с дыркой), воздуходувка (поначалу кожаные мехи — для тех, кто любит спортзал), и молоток для обработки криц — таких кусочков губчатого железа.
Воздуходувки со временем эволюционировали от кожаных мешков до водяных тромб (trompe) — деревянных бассейнов с трубами высотой десять метров! В общем, диковинка ещё та: вода гонит воздух так энергично, что даже дракон бы позавидовал.
Но металлурги не сидели сложа руки. Они заметили связь между температурой плавления и выходом железа: чем жарче печь — тем больше металла можно получить. Вот тут и появились блауофены — печи нового типа XV века.
Казалось бы, праздник для сталеваров! Но нет уж… Высокая температура повысила выход чугуна до 30%, а это «свиное железо» – такой себе металлический бекон, который никуда не годится кроме пушечных ядер.
А ещё смешно было наблюдать за этим чугунием на дне печи – он там застывал вместе со шлаками в такой дружной компании, что даже самый отчаянный коллекционер шлаков обзавидовался бы.
Металл получался крепким… но только для пушек. Остальные изделия из него делали с таким же удовольствием, как сейчас пытаются сварить кофе из картошки.
Интересно то, что сыродутные печи могли производить только чистое железо (которое потом превращалось в чугун), а штукофены и блауофены давали крицу – губчатую смесь стали и железа. Правда отделить сталь от железа было делом почти мистическим – углерод разбегался по металлу как дети на школьном дворе после звонка на перемену. Для достижения однородности приходилось ковку повторять столько раз, что кузнец мог получить спортивное звание «железный человек».
В Индии же решили не гнаться за количеством и сосредоточились на качестве – так родился булат – мечи из которого были настолько острыми и красивыми, что их владельцы могли спокойно идти на бал или в бой без лишних хлопот.
В Европе же тем временем экспериментировали дальше и вскоре открыли передельный процесс – настоящий прорыв в металлургии!
Это как если бы вместо того чтобы лепить лепёшки из теста вручную, вдруг появился хлебопечка.
А теперь про крицу – эту загадочную массу рыхлого губчатого железа с примесью шлаков (кричного сока). Крица получалась либо свежеванием чугуна в кричных горнах или пудлинговых печах (да-да, звучит почти как магическая формула), либо восстановлением прямо из руды сыродутным способом или каталонским процессом.