Thép của nhà máy Zlatoustov
Ở bờ nam của đầm Zlatoust, bên sườn núi ngày nay vẫn còn thấy những sản phẩm cũ bằng đất sét trắng trộn graphite, đó là những sản phẩm bỏ lại từ thời ông Anosov. Giờ chỗ đó là một phần của khu công viên thiên nhiên, điểm nghỉ ngơi ưa thích của người dân Zlatoust. Dân địa phương ở đây vẫn gọi nơi này là “Bút chì”. Thực tế là ông Anosov đã xây dựng nhà máy sản xuất bút chì ở đây, còn graphite được khai thác ngay trên bờ đầm. Bút chì Zlatoust được các xí nghiệp ở Ural sẵn lòng mua, thậm chí là các các trường dạy vẽ ở St. Petersburg.
Quay trở lại với công việc chính của ông Anosov. Đó là thời kỳ châu Âu và Nga đã bước vào con đường công nghiệp hóa và phần rất quan trọng của nó là sản xuất thép với qui mô công nghiệp. Trước đó, ở Nga đã diễn ra thời kỳ phát triển bùng nổ các nhà máy gang thép dưới thời trị vì của Sa Hoàng Peter I (1682-1725). Ở các nước châu Âu khác, ngành luyện kim cũng đã rất phát triển. Cho đến thời của nhà luyện kim Anosov, người ta đã sản xuất thép đúc số lượng nhỏ bằng cách nung chảy thép các-bua hóa. Thép cứng các-bua hóa hay thép cementite không rõ là phát minh của ai, nhưng cũng đã có từ trước đó rất lâu, có lẽ nó đến từ một lò rèn thủ công nào đó khi người ta nung lâu thép trong than.
Nhà luyện kim danh tiếng bên Tây Âu lúc đó là Fabre du Fort viết trên tờ “Tạp chí Lò” năm 1839, ông đề nghị phương pháp chế tạo thép đúc dụng cụ: với thép thô chứa ít các-bon, thêm 3 lốt (38.4 g) bồ hóng vào 5 phun-tơ (2047 g) sắt, và với sắt đã lọc sạch thì thêm 1/4 gang vào sắt. Công thức pha chế tương tự cũng được các nhà luyện kim phương tây khác đề nghị, đó là các ông R. Myushett và G. Brean, và các nhà sản xuất thép tiên phong của phương Tây như là R. A. Reaumur (1683-1757), J. L. Gai-Lussac (1778-1850) và Rinman tin rằng, quá trình các-bua hóa sắt cần cho sắt tiếp xúc trực tiếp với vật liệu các-bon. Do đó chất lượng của mẻ thép phụ thuộc vào chất lượng cao của sắt.
Anosov cũng đã tiến hành nghiên cứu thực nghiệm theo phương pháp này và ông thấy nó không hoàn thiện: nếu bỏ nhiều than, thì lo ngại thép bị quá cứng, còn nếu cho không đủ than thì sắt khó chảy, đặc biệt là một phần các-bon bị mất đi. Sau một chuỗi thử nghiệm, ông đã bị thuyết phục rằng quá trình các-bua hóa sắt tốt nhất là thực hiện trong môi trường khí dưới áp suất khí quyền. Khi ông đổ đầy vào nồi nấu các mảnh sắt mà không có muội than, không phủ bằng chất trợ chảy hay đậy nồi, sau khi mẻ liệu chảy ra, ông đã nhận được gang, còn khi ông đậy nồi như trước, thì ngay khi tất cả sắt nóng chảy, ông nhận được thứ kim loại dễ rèn – đó là thép đúc, ông kết luận: “Do đó, để nhận được thép đúc thì nồi nấu mở nắp đúng là cái thùng hở đơn giản nhất. Chỉ cần biết khi nào nó mở và khi nào thì đậy. Quá trình các-bua hóa sắt xảy ra trong nồi diễn ra chính xác như nồi có bột than, chỉ có điều tốc độ cao hơn, khi nhiệt độ cao hơn.” Dựa trên khám phá này, ông Anosov phát triển một phương pháp hoàn toàn mới để sản xuất thép đúc, bao gồm nấu luyện từ các mảnh sắt thép không sử dụng được đến dùng được trong nồi đất sét, nhờ nhiệt độ khí lò.
|