Использование кокса потребовало увеличения количества воздуха, подаваемого в

С 1782 года в Англии стали использовать воздуходувки, приводимые в

действие паровыми машинами. Дальнейший рост производительности доменных печей происходил за счет подогрева воздуха, подаваемого в домну. Аппарат для подогрева воздуха – доменный воздухонагреватель – был впервые применен в 1828 году инженером Нилсоном на заводе в Шотландии. В 1857 году Каупер создал воздухонагревательное устройство, используюшее отходящие газы доменной печи. По имени изобретателя эти аппараты носят название кауперов.
До конца XVIII века передел чугуна в мягкое ковкое железро происходил в кричных горнах. Между тем рынок требовал все больше железа и стали. Для удовлетворения этих запросов необходимо было найти более совершенный способ переделки чугуна. Значительным шагом вперед на этом пути стал предложенный в 1784 году англичанином Кортом процесс пудлингования в специально созданной для этого печи.

Кауперы и доменная печь

топливо. Продукты горения через каменный порог попадали в рабочее пространство

печи, где на поду находился загруженный чугун с железистыми шлаками. Шлаки под действием пламени переходили в тестообразное состояние и частично расплавлялись. С повышением температуры чугун начинал плавиться и примеси его выгорали за счет кислорода, заключенного в шлаках. Таким образом чугун обезуглероживался, то есть превращался в крицу губчатого железа. Важное отличие пудлинговой печи от кричного горна заключалось в том, что она допускала использовать в качестве горючего любое топливо, в том числе и дешевый неочищенный каменный уголь, а объем ее был значительно больше. Благодаря пудлинговым печам железо стало дешевле.
Уже к середине XIX века пудлинговые печи перестали удовлетворять новым потребностям промышленности. Чтобы поспевать за спросом, приходилось строить на каждую большую домну несколько печей (в среднем одну домну обслуживало десять пудлинговых печей). Это удорожало и усложняло производство. Многие изобретатели думали над тем, как заменить пудлингование более совершенным способом восстановления железа.

Конструкция пудлинговой печи

Пудлинговая печь на Украине. 1890 г.

Он научиля получать сталь путем усиленной продувки через расплавленный чугун

воздуха. Первые свои опыты Бессемер провел в закрытом тигле, который он нагревал в горне с коксом. Результат превзошел самые смелые ожидания. Менее чем за час продувки он получал из чугуна первосортную сталь. Кроме того, дальнейшие опыты показали, что нет никакой необходимости вводить в металлургический процесс тепло извне. Дело в том, что чугун содержит собственный горючий материал в качестве примесей: кремний, марганец, углерод — всего около 45 кг горючих материалов на каждую тонну чугуна. Своим горением они позволяли значительно повысить температуру плавки и получать сталь в жидком состоянии.
В 1856 году Бессемер публично демонстрировал изобретенный им конвертер. Конвертер имел вид невысокой вертикальной печки, закрытой сверху сводом с отверстием для выхода газов. Способ Бессемера был настоящей революцией в области металлургии. За 8-10 минут его конвертер превращал 10-15 т чугуна в ковкое железо или сталь, на что прежде потребовалось бы несколько дней работы пудлинговой печи или несколько месяцев работы прежнего кричного горна.

Схема работы бессмеровского конвертера

Современный 25-тонный конвертер

условиях, результаты его оказались хуже, иза того, что в Англии

использовались руды с высоким содержанием фосфора. Между тем фосфор и сера не выгорали вместе с другими примесями; из чугуна они попадали в сталь и существенно снижали ее качество. И 15 лет спустя в Англии большая часть чугуна переплавлялась в пудлинговых печах. Гораздо более широкое применение конвертеры получили в Германии и США.
Наряду с бессемеровским способом производства стали вскоре огромную роль приобрел мартеновский способ. Суть его заключалась в том, что чугун сплавляли с железным ломом в специальной регенеративной печи. Эта печь была придумана и построена в 1861 году немецкими инженерами Фридрихом и Вильямом Сименсами. Температура в печи достигала 1600 градусов, то есть превышала температуру плавки чистого безуглеродистого железа. Создание высокотемпературных печей открыло новые горизонты перед металлургией. К середине XIX века во всех промышленных странах имелись огромные запасы железного лома. Из-за высокой тугоплавкости его не могли использовать в производстве. Французские инженеры Эмиль и Пьер Мартены (отец и сын) предложили сплавлять этот железный лом с чугуном в регенеративной печи и таким образом получать сталь. В 1864 году на заводе Сирейль они под руководством Сименса осуществили первую успешную плавку. Затем этот способ стал применяться повсюду.

Мартеновская печь

пароходов коренным образом изменило жизнь людей. Появление фабрик, выпускающих огромное

количество дешевых тканей, разорило ремесленников, которые работали на дому или на мануфактурах. В 1811 г. в Ноттингеме вспыхнуло восстание ремесленников, которые ломали машины на фабриках, – их называли «луддитами». Восстание было подавлено. Разоренные ремесленники были вынуждены уезжать в Америку или идти работать на фабрики. Труд рабочего на фабрике был менее квалифицированным, чем труд ремесленника, фабриканты часто нанимали женщин и детей, за 12-15 часов работы платили гроши. Было много безработных и нищих, после голодных бунтов 1795 года им стали платить пособия, которых хватало на две булки хлеба в день. Население стекалось к фабрикам, и фабричные поселки вскоре превращались в огромные города; в 1844 г. в Лондоне было 2,5 млн. жителей, причем рабочие жили в перенаселенных домах, где в одной комнатке, часто без камина, теснилось по несколько семей. Рабочие составляли большую часть населения Англии; это было новое индустриальное общество, не похожее на Англию XVIII в.

Английские города XIX века. Вверху-Манчестер, внизу - Лондон

производство хлопчатых тканей. Новые машины позволяли получать 300 и более

процентов прибыли в год и выпускать дешевые ткани, которые продавались по всему миру. Это был колоссальный промышленный бум, производство тканей увеличилось в десятки раз. Однако для новых фабрик требовалось сырье – хлопок; поначалу хлопок был дорог из-за того, что его очистка производилась вручную. В 1806 г. американец Эли Уитни создал хлопкоочистительную машину; после этого в южных штатах наступила “эра хлопка”, здесь создавались огромные хлопковые плантации, на которых работали рабы-негры. Таким образом расцвет американского рабства оказался непосредственно связан с промышленной революцией.
К 1840 г. Англия превратилась в «мастерскую мира», на ее долю приходилось более половины производства металла и хлопчатобумажны тканей, основная часть производства машин. Дешевые английские ткани заполнили весь мир и разорили ремесленников не только в Англии, но и во многих странах Европы и Азии. В Индии от голода погибли миллионы ткачей; вымерли многие большие ремесленные города, такие как Дакка и Ахмадабад. Доходы, на которые раньше существовали ремесленники Европы и Азии, теперь уходили в Англию.

Первая модель хлопкоочистительной машины Уитни

Голод в Индии

ответ Англия провозгласила «свободу торговли»; она всячески – зачастую с

использованием военной силы - добивалась снятия протекционистских таможенных барьеров, «открытия» других стран для английских товаров.
В 1870-х гг. в развитии мировой экономики наступил знаменательный перелом, этот перелом был связан с колоссальным расширением мирового рынка. В предыдущий период масштабное строительство железных дорог привело к включению в мировую торговлю обширных континентальных областей; появление пароходов намного удешевило перевозки по морю. На рынки огромным потоком хлынула американская и русская пшеница – цены на пшеницу упали в полтора, в два раза. Эти события традиционно называют «мировым аграрным кризисом». Они привели к разорению многих помещиков в Европе – но вместе с тем обеспечили дешевым хлебом рабочих. С этого времени наметилась промышленная специализация Европы: многие европейские государства теперь жили за счет обмена своих промышленных товаров на продовольствие. Рост населения больше не сдерживался размером пахотных земель; бедствия и кризисы, порождаемые перенаселением, ушли в прошлое. На смену прежним законам истории пришли законы нового индустриального общества.

В ходе «опиумных войн» Англия добилась открытия для сврей торговли китайского рынка

Пшеничные поля – символ «американской мечты»

новое оружие – винтовки и стальные пушки. Уже давно было

известно, что ружья с нарезами в канале ствола придают пуле вращение, отчего дальность увеличивается вдвое, а кучность в 12 раз. Однако зарядить такое ружье с дула стоило немалого труда и скорострельность была очень низкой, не более одного выстрела в минуту. В 1808 г. по заказу Наполеона французский оружейник Поли создал казнозарядное ружье; в бумажном патроне помещался порох и затравка, взрываемая уколом игольчатого ударника. Если бы Наполеон вовремя получил такие ружья, он был бы непобедим – но дело в том, что изготовление казенного затвора требовало ювелирной точности, а у Поли не было высокоточного токарного станка. Позже, когда появился станок с суппортом Модсли, помощник Поли, немец Дрейзе сконструировал игольчатое ружье, которое было в 1841 г. принято на вооружение прусской армии. Ружье Дрейзе делало 9 выстрелов в минуту – в 5 раз больше, чем гладкоствольные ружья других армий. Дальность выстрела составляла 800 метров – втрое больше, чем у других ружей.

Прусская винтовка системы Дрейзе

Иоганн Николаус фон Дрейзе.

стальных пушек. Чугун был слишком хрупок и чугунные пушки часто

разрывались при выстреле; стальные пушки позволяли использовать значительно более мощный заряд. После изобретения бессмеровского конвертера 1850-х гг. было налажено промышленное производство стали и производство стальных пушек. В России первые стальные пушки были изготовлены на Златоустовском заводе под руководством П.М.Обухова; затем было организовано производство на заводе Обухова в Петербурге. Наибольших успехов в производстве артиллерийских орудий достиг немецкий промышленник Альфред Крупп, в 60-х годах Крупп наладил массовое производство казнозарядных нарезных орудий. Винтовки Дрейзе и пушки Круппа обеспечили победы Пруссии в войнах с Австрией и Францией – могущественная Германская империя была обязана своим рождением этому новому оружию.

Альфред Крупп

Стальная казнозарядная пушка Круппа

стальные пушки – все это были фундаментальные открытия, которые вызвали

появление нового культурного круга - того общества, которое называют промышленной цивилизацией. Волна новой культуры исходила из Англии; она быстро охватила европейские государства – прежде всего Францию и Германию. В Европе происходит быстрая модернизация по английскому образцу, на первой стадии она включает заимствование техники – станков, паровых машин, железных дорог. На второй стадии начинается политическая модернизация – в 1848 г. Европу охватывает волна революций, знаменем которых является модернизация по английскому образцу, свержение монархий и парламентские реформы. Россия пытается противиться этой модернизации – начинается война с Англией и Францией, и винтовки заставляют Россию вступить на путь реформ. В 60-х гг. культурная экспансия промышленной цивилизации сменяется военной экспансией – фундаментальное открытие всегда порождает волну завоеваний. Начинается эпоха колониальных войн; в конечном счете весь мир оказывается поделенным между промышленными державами. Англия, воспользовавшись своим первенством, создает огромную колониальную империю с населением в 390 млн. человек.

Эжен Делакруа. Свобода на баррикадах