Нижнетагильский музей-завод, по оценке эксперта Международного комитета индустриального наследия Вольфганга Эберта, является единственным в мире историческим памятником индустриальной культуры, сохранившим черты XVIII, XIX и XX вв. Сегодня это не только востребованный туристический объект, но и богатый источник для исследовательской работы...
Хозяин, а не барин
Когда говорят, что Акинфий Демидов построил Нижнетагильский чугуноплавильный и железоделательный завод, то фразу эту надо понимать буквально. Конечно, он не махал кайлом и лопатой, но управление всем процессом с его точки зрения выходило очень далеко за рамки общих указаний. А когда говорят, что, руководя заводами, он вникал во все тонкости производства, чтобы иметь глубокое представление о процессе, это тоже не совсем так. Не вникал, а обучал настоящих и будущих приказчиков и мастеров, сам являясь одним из лучших специалистов в области металлургического производства XVIII в.
Из письма приказчику Нижнетагильского завода Григорию Сидорову, 5 ноября 1738 г. "Иметь тебе крепкую предосторожность в смотрении за молотовыми мастерами, чтобы у них молота всегда были свострены не шире наковальни. А который молот прибьется и тулово у него будет толсто и такиа молота присылать в Невьянский завод с теми мастерами, а у себя их свастривать не вели. И не зделай ты такой же слабости, как сделал и прислал нам Иван Свахин - молота круглы, как кошачья голова". Есть и другие интересные инструкции, которые мы не можем здесь привести, по причине, так скажем, особенностей стиля автора.
Тагильский завод стал самым успешным проектом Акинфия Демидова. В середине XVIII в. это самый крупный и высокопроизводительный частный завод в Европе, где внедрены все актуальные на тот момент технологии. Не только внедрены, они здесь разрабатываются, процесс не стоит на месте, производство при Акинфии живет бурной, кипучей жизнью. Современные исследователи насчитали до 90 способов кричного передела чугуна на тагильском заводе. Металлургия XVIII в. развивалась как бы в опережение науки, формируя уклад и технологии в значительной степени экспериментальным путем.
Факторы успеха
Что определило успех тагильского завода в XVIII в.? Совокупность факторов, из которых первый - выбор места. Чтобы правильно выбрать место для завода, необходимо учесть ряд условий. Назовем их в порядке значимости. Вода, сырье, топливо, транспортные пути. Все эти условия сошлись воедино в том месте, где и был построен завод. Река Тагил дала энергию воды, поскольку все механизмы на предприятиях тогда были вододействующими. Гора Высокая дала руду прекрасного качества с очень высоким (до 70%) содержанием железа. Вокруг было много леса, из которого делали древесный уголь, служивший топливом в процессе доменной плавки. Реки - Тагил и Чусовая - стали путями для транспортировки металла. К. Егоров, участник уральской экспедиции Д.И. Менделеева, писал о Нижнетагильском заводе: "место для завода было выбрано по тому времени с замечательным расчетом: вблизи руды, среди векового леса, в районе, имеющем выход по водным путям, как в Европу, так и в Азию".
И еще один фактор, специфически уральский, созданный самой историей. Это рабочие кадры, мастера и управленцы. После никоновской реформы на Урал бежали многие старообрядцы. Акинфий Демидов охотно их привечал, среди них были и мастера металлургического дела, в которых заводчик крайне нуждался. Постепенно староверы, или кержаки (по названию реки Керженец под Нижним Новгородом, где первоначально селились противники церковной реформы), составили костяк в управлении многими демидовскими заводами, на тагильском же и невьянском все руководство было из кержаков. Люди они были трезвые, обязательные, связанные между собой узами старой веры, а порой и семейными, на них Акинфий сделал ставку и не прогадал. Кержакам можно было доверить любое дело, в надежности своих управленцев собственник не сомневался. Что касается отношений заводовладельца со своими работниками, то, судя по переписке Акинфия с приказчиками, были они скорее партнерскими, чем барско-холопскими, как утверждает советская историография. В подтверждение тому и данные статистики - при Акинфии Демидове крепостных на его заводах было не больше 7 %.
Чрезвычайные усилия
Стройка началась в 1720 г. с возведения плотины. От мощности плотины зависела и мощность завода. В основе конструкции деревянные срубы из лиственницы (ряжи), внутри плотно забитые глиной и грунтом. Сверху делалась грунтовая насыпь. Со стороны пруда, создаваемого плотиной, она была пологой, а со стороны завода, который размещался в бывшем русле реки, - вертикальной и укреплялась каменной кладкой. Размещение завода в бывшем русле реки - задача по тем временам сверхсложная. Подпочвенные воды делали площадку подвижной, неустойчивой, поэтому для каждого здания, печи, машины нужно было забить множество свай. Уральский исследователь XIX в. И.М. Рябов так описывал многочисленные трудности, с которыми столкнулся при строительстве заводов Акинфий Демидов: "...известно, каких чрезвычайных усилий и каких огромных издержек требует постройка одного только завода, сколько рук и соображений необходимо только для того, чтобы запрудить судоходную реку плотиною четверть версты длиною и в три, либо пять сажен вышины, не говоря уже о заготовлении материалов, об очистке места на несколько верст, об осушении топей, о забивке десятков тысяч свай и т. п.".
В плотине изначально было три прореза - два рабочих и один вешнячий для сброса паводковых вод. Через рабочие прорезы вода подавалась к заводским механизмам. Позже, в XIX в. один рабочий прорез убрали. Плотина тагильского завода была одной из самых крупных на Урале, длина ее 220 метров, ширина у основания 85 метров, у верхней кромки 40 метров, высота 7,3 метра. Вода к механизмам поступала через деревянный четырехгранный водовод - ларь-трубу. Параметры ее впечатляют - длина 250, высота 6, ширина 3 метра. Завод был запущен 25 декабря 1725 г. по старому стилю.
Без воды - "и ни туды, и ни сюды"
Основными энергетическими агрегатами, универсальными ретрансляторами движения на металлургическом предприятии XVIII в. были верхнебойные водяные колеса, которые приводились в движение потоком воды из ларь-трубы. Они крепились к валам, крутили их, и от валов энергия движения достигала механизмов. Чем выше плотина, тем мощнее поток воды за счет перепада высот, тем большего диаметра водяные колеса можно использовать в производстве. Самые крупные из них были 18 футов в диаметре (около 6 метров). Были и поменьше - 15- и 12-футовые (5 и 4 метра). Большие приводили в действие воздуходувки доменного цеха, другие двигали молоты кричного передела. Суммарная мощность всех водяных колес тагильского завода в конце XVIII в. составляла 610 лошадиных сил. В середине XIX в. на смену колесам пришли водяные турбины различных конструкций (Жирарда, Рожкова, Швамкруга). Одна из них сохранилась до сегодняшнего дня. Особенностью развития энергетики тагильского завода было то, что энергия пара здесь использовалась мало, и, по мнению некоторых исследователей, не будет преувеличением сказать, что из эры водной энергетики завод сразу шагнул в эру электричества, а некоторое время эти виды энергетики мирно сосуществовали в заводском технологическом цикле. Паровые машины не использовали по экономическим соображениям - считалось, что лучше и проще пользоваться дармовой энергией воды. Кроме того, для внедрения паровых двигателей было серьезное препятствие - ограниченность топливных ресурсов во второй половине XIX в.
Шведам не угнаться
Цеха завода располагались в зависимости от потребности в энергии: чем больше потребность, тем ближе к плотине. Первым был доменный цех, производивший чугун, затем шли передельные цеха, потом механический цех и далее - службы непроизводственного назначения. Домны в XVIII в. были около 9 метров высотой и почти вровень с плотиной, поэтому специальных подъемников для загрузки компонентов доменной плавки (руда, топливо, флюс) не требовалось. Шихту доставляли на колошники печей на лошадях по специальному въездному мосту и опрокидывали короба в печь. Производительность домен была по современным меркам крайне низкой - около 400 пудов чугуна в сутки (6,5 тонны), но по тем временам - самой высокой в Европе, значительно, почти в полтора раза, превосходила показатели английских и шведских заводов.
К 1735 г. на заводе было четыре домны, одновременно работали не более двух. Домны эксплуатировались не круглый год - с осени по весну, летом их ремонтировали, потом снова задували. Они выдерживали по 8, 9 задувок (по одной в год), затем их демонтировали и строили заново. Дутье в домны осуществлялось с помощью деревянных призматических мехов. Чугун, по мере накопления в горне печи, выпускался на пол литейного двора в песчаные желоба-формы и после застывания разламывался в "штыки". В конце XVIII в. на смену мехам пришли более эффективные цилиндрические воздуходувки с поршневыми механизмами.
Сегодня в экспозиции доменного цеха музея-завода представлено оборудование и агрегаты 1910 - 1970 гг. Две печи высотой 21,5 и 22 метра, скиповые подъемники, воздухонагреватели (кауперы), система очистных сооружений, рудный двор с подвижным составом. Сохранилась часть стены доменного корпуса 1830х гг. постройки. Достижения цеха вошли в историю металлургии. В XVIII в. - освоение технологии плавки магнитного железняка с месторождения горы Высокой, в 1875-1876 гг. получение первого в России ферромарганца (легирующей добавки к стали), в XX в. проведение опытных плавок титаномагнетитовых руд, получение других легирующих добавок - ферросилиция (1934 г.) и феррохрома (1942 г.). В годы Великой Отечественной войны здесь трудилась первая в мире женщина-горновой Фаина Шарунова. За 262 года своей работы цех произвел 14 млн тонн чугуна. В 1987 г. в торжественной обстановке домны дали последний чугун и завод получил официальный статус музея-завода, первого в России.
Знак качества
Иностранные купцы Шафнер и Вульф, торговавшие в Европе русским железом, в марте 1773 г. жаловались в письме в Коммерц-коллегию: "Казенное железо делают на заводах не гладко, в иных местах горбовато, и в пропорции широты и толстоты в одной полосе весьма неровно и не так мягко, как демидовское, которое делается гладко, подобно, как бы писано было, и, как в толстоте весьма ровною препорциею, и в доброте и отделке состоит лучше". Тагильское железо, выпускаемое под маркой "Старый соболь", пользовалось большим спросом на западноевропейском рынке. В 1833 г. в российский Департамент внешней торговли поступило сообщение одного из консулов с Ионических островов, являвшихся в то время крупным международным центром торговли металлами. Он пишет, что английские и австрийские заводчики обманывали оптовых покупателей "... подделывая клеймо, которое кладется на русское железо после первой отковки". Убедительное подтверждение высокого качества тагильской продукции.
Фирменный стиль
С 1820х гг. Нижнетагильский завод начинает специализироваться на выделке дорогостоящего элитного листового кровельного металла. В 1836 г. мастер Федор Шептаев разрабатывает способ проката листового железа, получивший название "староуральского с подмусориванием", который использовался в производстве вплоть до середины XX в. Сначала полосы кричного железа (продукт передела чугуна в кричных печах) длиной до 2 метров и сечением 150x25 мм нагревались и прокатывались, пока не достигали толщины в 3 - 6 мм. Получившаяся полоса разрезалась на пласты весом от 12 до 20 фунтов, они назывались "узкая болванка" или "сутунка". Затем узкую болванку пропускали через валки прокатной машины поперек длины 13-15 раз. Затем болванку складывали попарно в "двойки", пересыпая при этом листы угольным мусором, вновь нагревали и прокатывали до половинного размера. Потом листы опять пересыпали угольной крошкой, складывали по три в "тройки" и пропускали сквозь валки, получая уже листы полного размера - 2 аршина в длину и 1 в ширину (1420x710 мм), толщиной 0,5 мм. В сутки выкатывали до 1000 листов. Далее листам придавали товарный вид. Их неоднократно пробивали под молотами, складывая в стопы по 30 - 50 штук, также предварительно пересыпая толченым углем. В завершение листы обрезались вододействующими ножницами и клеймились. За счет использования угольной крошки в этой технологии тагильское листовое железо имело матовую поверхность благородного оттенка. Другого такого железа на рынке не было, остальные заводы производили листовой металл с глянцевой поверхностью. Благодаря фирменному стилю и высокому качеству продукция тагильского завода стоила в два раза больше, чем у основных конкурентов и спрос на нее был стабильно высоким.
"Демидов-парк"
Конечно, все производственные достижения тагильского завода сегодня в прошлом. Но жизнь его продолжается в качестве музейного объекта, на базе которого планируется реализация мега-проекта - индустриально-ландшафтного "Демидов-парка". Старый завод по замыслу является здесь якорем. В сущности, речь идет о второй жизни завода в качестве уникальной среды, органически вписанной в пространство современного города. Собственно, как это и было еще при Акинфии. Не будет только дымящих труб и нескончаемых верениц конных повозок, везущих топливо и возвращающихся обратно.