Доменная печь Рашета

Распространение в середине XIX веке новых производительных способов производства стали — бессемеровского и мартеновского — привело к необходимости поиска путей увеличения производительности доменных печей. Помимо увеличения количества дутья и его нагрева начались эксперименты по изменению конструкции печей. В 1850-х годах впервые были сконструированы доменные печи эллиптического поперечного сечения в Силезии Абтом и США Альгером. В 1860-х годах в России аналогичную конструкцию разработал В. К. Рашет, будучи начальником Нижнетагильского горного округа[2]. Печи системы Рашета с горном прямоугольной формы получили распространение на заводах Урала, а также были построены на Райволовском заводе в Финляндии[3][4].

Первоначально Рашет разработал конструкцию невысокого и узкого горна прямоугольного поперечного сечения с 18—26 фурмами, расположенными по длинным сторонам, и выпускными отверстиями — по коротким для медеплавильной печи. Такая печь хорошо себя зарекомендовала, после чего Рашет перенёс идею узкого продолговатого горна в доменное производство[3][5][6].

Конструкция Рашета фактически была лишена заплечиков и распара, характерных для доменных печей. Стенки горна расходились кверху, переходя в шахту печи. Количество фурм составляло от 6 до 12. Рашет предполагал, что такая конструкция будет способствовать правильному распределению тепла, газов и материалов по сечению печи и позволит увеличить её производительность. Также печи Рашета были снабжены газоулавливающими устройствами и имели возможность использовать тепло колошниковых газов для нагрева дутья, что соответствовало тенденциям 2-й половины XIX века[7][8].

Строительство печей системы Рашета обходилось дороже обычных древесно-угольных домен, но дешевле коксовых, имевших существенно более высокую производительность. Так, строительство домны Алапаевского завода ёмкостью 3110 куб. футов производительностью 900 пудов чугуна в сутки стоило 11 тыс. рублей, а печи Рашета на Нижнетагильском заводе объёмом в 6400 куб. футов с производительностью 1500 пудов чугуна — 26 тыс. рублей. Строительство двух коксовых доменных печей Каменского завода ёмкостью по 14 тыс. куб. футов каждая с суммарной производительностью 14—15 тыс. пудов чугуна в сутки и обошлось в 296,5 тыс. рублей[1].

Печи системы Рашета строились на заводах подведомственного ему Нижнетагильского округа, а также Гороблагодатского и Лысьвенского горных округов[3]. В период 1861—1867 годов печи Рашета были построены и запущена на Верхне-Туринском (2 печи), Саткинском и Нижне-Баранчинском[9] заводах. В 1875 году на Саткинском заводе была построена вторая печь системы Рашета, ставшая последней печью такой конструкции[10]. При сохранении высоты печи в ходе перестройки старых на рашетовские показатели плавки значительно улучшались, производительность увеличивалась почти вдвое[11]. После перестройки печей на Верхне-Туринском заводе производительность выросла на 30 %, себестоимость чугуна снизилась на 19 %[12].

Известно также о постройке в 1863 и 1864 годах двух печей системы Рашета на Петровском чугунолитейном заводе в Донбассе под руководством А. Ф. Мёвиуса. Первая из них была построена неудачно и была сразу демонтирована[13].

Опыт эксплуатации печей Рашета не оправдал ожиданий изобретателя по оптимизации теплового режима плавки. Газы в печи концентрировались по углам и вдоль коротких стен, огнеупорная кладка выше зоны фурм часто прогорала, а кожух печи имел меньшую прочность по длинной стороне. Высота печей (от 6 до 10 метров) не обеспечивала полное восстановление руды и её плавление, что приводило к наличию сырой руды в горне печи[3][4]. В 1870 году на возможные недостатки печей Рашета, связанные с их недостаточной высотой, указывал австрийский металлург П. фон Туннер в ходе своей экспедиции по заводам Урала[14].

Из-за своих недостатков доменные печи системы Рашета не получили широкого распространения. Сход шихтовых материалов был нестабильным, печи выходили из строя за 3—4 года. Были предприняты попытки модернизации конструкции с созданием более вытянутых эллиптических сечений горна, что позволило несколько улучшить ход плавки. В целом дальнейшее развитие доменных печей шло в направлении перехода на каменноугольный кокс и интенсификации плавки с помощью нагрева дутья, обогащения его кислородом и другими способами[4][15].

• Туннер П. ф. Горнозаводская промышленность России и в особенности её железное производство: Составлено на основании данных, полученных при обзоре С.-Петербургской мануфактурной выставки и при посещении главнейших заводов Урала в 1870 году П. фон Туннером / пер. Н. А. Кулибин — СПб.: Типография В. Демакова, 1872. — 246 с.
• Металлургические заводы Урала XVII—XX вв. : [арх. 20 октября 2021] : Энциклопедия / глав. ред. В. В. Алексеев. — Екатеринбург : Издательство «Академкнига», 2001. — 536 с. — 1000 экз. — ISBN 5-93472-057-0.
• Алексеев В. В., Гаврилов Д. В. Металлургия Урала с древнейших времён до наших дней — М.: Наука, 2008. — 886 с. — 1650 экз. — ISBN 978-5-02-036731-9
• Уральская железная промышленность в 1899 г., по отчётам о поездке, совершённой с высочайшего соизволения: С. Вуколовым, К. Егоровым, П. Земятченским и Д. Менделеевым, по поручению г-на министра финансов, статс-секретаря С. Ю. Витте / под ред. Д. И. Менделеева. — СПб., типография В. Демакова: издание Министерства финансов по департаменту торговли и мануфактур, 1900. — 866 с.
• Путилова М. В. Развитие доменного производства на казённых горных заводах Урала в середине XIX в. // Вопросы истории Урала. — 1980. — Вып. 16: Генезис и развитие капиталистических отношений на Урале. — С. 63—77.