|
Железо, безусловно, является важным фактором современного прогресса. Оно вносит значительно больший вклад в силу, ускоряющую человеческое движение, чем любой другой промышленный продукт. Использование этого материала так распространено, и так тесно он связан со всей нашей жизнью, что для нас он стал так же необходим/как воздух, которым мы дышим. Его имя является синонимом полезности. Но, как бы ни было велико влияние железа на современное человеческое развитие, оно не добавляет к силе, подгоняющей человечество вперед, столько, сколько оно могло бы добавить. Прежде всего производство железа связано со страшными потерями топлива — а это потери энергии. Затем, только часть всего производимого железа используется на полезные цели. Большая его часть идет на создание фрикционных (вязкостных] колебаний, в то время как другая большая его часть служит развитию отрицательных сил, сильно тормозящих движение человечества. Так, отрицательная военная сила практически полностью представлена железом. Невозможно оценить величину этой величайшей силы из всех тормозящих сил, но, конечно, она очень значительна. Если современную позитивную побудительную силу, связанную со всем полезным использованием железа, принять за десять, например, я не думаю, что будет преувеличением оценить отрицательную военную силу на шесть. На базе этой оценки эффективную побудительную силу железа в позитивном направлении можно было бы оценить как разность этих двух цифр, то есть четыре. Но если через установление универсального мира производство военного вооружения прекратится, а вся борьба за превосходство между народами превратится в здоровое, активное и продуктивное промышленное соревнование, тогда позитивная побудительная сила будет равна сумме двух тех цифр, которая составит шестнадцать, то есть эта сила будет в четыре раза больше теперешней величины. Конечно, этот пример просто предназначен для того, чтобы показать огромный рост полезной деятельности человечества, который может произойти в результате радикального переустройства черной металлургии, обеспечивающей военные нужды. Аналогичные бесценные выгоды в сбережении энергии, доступные человеку, могут быть обеспечены за счет устранения огромных убытков угля, что неотделимо связано с современными методами производства железа. В некоторых странах, таких как Великобритания, уже начинает ощущаться вредное влияние использования этого топлива. Цена угля постоянно возрастает, и беднякам Приходится страдать все больше и больше. Хотя мы все еще находимся далеко от страшного истощения угольных месторождений, благотворительное движение отдает нам приказ изобрести новью методы производства железа, которые не будут включать в себя такое варварское потребление этого ценного материала, из которого мы в настоящее время получаем большую часть энергии. Наша обязанность в отношении будущих поколений — оставить этот запас энергии нетронутым или, по крайней мере, не трогать его до тех пор, пока мы не усовершенствуем процессы горения угля. Тем, кто будет жить после нас, потребуется больше топлива, чем нам. Нам надо научиться производить железо, используя солнечную энергию, не тратить уголь на эти цели вообще. В качестве попытки в этом направлении может быть предложена идея плавления железной руды электрическими токами, полученными из энергии падающей воды. Я сам потратил много времени, пытаясь создать такой практический процесс, позволяющий производить железо при малых затратах. После длительных исследований по этой теме, обнаружив, что нерентабельно использовать токи непосредственно для плавления руды, я разработал значительно более экономичный метод. Экономичное производство железа новым методом Промышленный проект, который я разработал шесть лет назад, предполагал использование электрических токов, получаемых из энергии падающей воды, не для непосредственной плавки руды, а для разложения воды на составные части, как предварительную ступень. Чтобы уменьшить стоимость завода, я предложил генерировать ток в исключительно дешевых и простых динамо-машинах, которые сконструировал для этой единственной цели. Водород, высвобождавшийся при электролитическом разложении, должен был сжигаться или вновь соединяться с кислородом, но не с тем, от которого он был отделен, а с тем, который присутствует в атмосфере. Таким образом, почти вся электрическая энергия, потраченная при разложении воды, будет восстановлена (получена обратно) в виде тепла, получаемого от воссоединения водорода. Это тепло должно использоваться для плавления руды. Кислород, получаемый в качестве побочного продукта при разложении воды, я намеревался использовать для других промышленных целей, которые могут принести хорошую финансовую прибыль, поскольку это самый дешевый способ получения этого газа в больших количествах. Так или иначе он мог бы использоваться для сжигания всех видов отходов, дешевого углеводорода или угля самого низкого качества, который нельзя сжигать на воздухе, или кислород можно выгодно использовать как-то иначе, но опять же со значительным количеством тепла, достаточным для плавления руды. Чтобы увеличить экономичность процесса, я намеревался осуществить такой монтаж (компоновку], при которой горячий металл и продукты сгорания, выходящие из печи, отдавали бы тепло холодной руде, направляемой в печь, так чтобы при плавлении терялось сравнительно мало тепловой энергии. Я рассчитал, что этим методом можно получить примерно сорок тысяч фунтов стали на одну лошадиную силу в год. Полагаясь на этот расчет и практические данные по типу песчаной руды (?), имеющейся в изобилии в районе Великих Озер, включая трудозатраты и затраты на транспорт, я обнаружил, что в некоторых местах производить сталь таким методом будет дешевле, чем любым из применяемых методов. Этот результат будет достигнут наверняка, если кислород, полученный из воды, вместо использования для плавления руды, как предполагалось, применялся бы с большей выгодой. Любая новая потребность в этом газе обеспечит более высокий доход предприятию, таким образом, удешевляя сталь. Этот проект своим созданием будет способствовать развитию индустрии. Когда-нибудь, я надеюсь, красивая индустриальная бабочка (наверное, имеется в виду завод) вылупится из пыльной, ослабленной хризалиды (куколки). Производство стали из песчаной руды способом магнитной сепарации, в принципе, достойно похвалы, поскольку он не включает угольные затраты; но польза этого метода значительно снижается необходимостью плавления железа (стали) впоследствии. Что касается дробления железной руды, я считаю этот процесс рациональным, если он осуществляется при помощи гидроэнергии или какой-нибудь другой энергии, полученной без потребления топлива. Электролитический холодный процесс, который позволит дешево извлечь железо, а также сформовать его в требуемую форму без всякого потребления топлива, будет, по моему мнению, иметь большой успех в производстве железа. Подобно некоторым другим металлам, железо оказывает сопротивление электролитической обработке, но нет сомнения, что такой холодный процесс в конце концов заменит в металлургии имеющийся в настоящее время грубый метод формования, и таким образом можно избавиться от огромных затрат необходимого топлива повторяющимся нагревом металла в литейном цехе. Несколько последних десятилетий польза железа базировалась практически полностью на его замечательных механических свойствах, но с наступлением эпохи промышленной динамо-машины и электрического двигателя значение железа для человечества сильно возросло из-за его уникальных магнитных свойств. Поразительный прогресс начался примерно тринадцать лет назад, когда я обнаружил, что при использовании мягкой бессемеровской стали вместо катаного [обработанного давлением) железа в двигателе переменного тока (что тогда было привычно) работа машины сдваивалась. Я привлек внимание к этому факту господина Альберта Шмидта, чьим неутомимым стараниям и способностям в значительной степени своим превосходством обязано американское электрическое машинное оборудование и кто был тогда руководителем промышленной корпорации, работавшей в этой области. Следуя моим предложениям, он сконструировал трансформаторы из стали, и они показали тот же самый эффект, что был получен у меня. Это исследование затем методично продолжалось под руководством господина Шмидта, при этом постепенно из стали удалялись примеси (но это было только номинально, поскольку на самом деле это было чистое мягкое железо), и вскоре было получено изделие, нуждавшееся в небольшом дальнейшем усовершенствовании. Наступающий век алюминия — Кончина медеплавильной промышленности — Огромные возможности нового металла Благодаря достижениям последних лет, связанным с железом, мы фактически добрались до пределов усовершенствования. Мы не можем надеяться существенно (ощутимо) увеличить предел прочности железа на разрыв, его упругость, твердость или ковкость, мы также не можем ожидать улучшения магнитных свойств железа. Новое заметное достижение (выгода) было обеспечено при смешивании железа с небольшим процентом никеля, но в этом направлении нет особого простора для совершенствования. Можно ожидать новых открытий, но они не могут добавить много к замечательным свойствам этого металла, хотя они могут значительно снизить стоимость его производства. Ближайшее будущее железа должно быть связано с его стоимостью (обеспечением его дешевизны) и его непревзойденными механическими и магнитными свойствами. Они таковы, что ни один другой продукт в настоящее время не может соревноваться в этом отношении с железом. Но не может быть сомнения в том, что в не очень отдаленном будущем железо по многим своим неоспоримым сегодня показателям должно будет уступить свою власть; наступающий век будет веком алюминия. Прошло только семьдесят лет, как этот чудесный металл был открыт Веллером, а алюминиевая промышленность, которой едва ли сорок лет, пользуется особым вниманием всего мира. Такой стремительный рост не был зарегистрирован в истории человечества прежде. Не так давно алюминий продавался по фантастической цене — в тридцать-сорок долларов за фунт; сегодня его можно приобрести в любом желаемом количестве за значительно меньшую цену. И более того, недалеко то время, когда и теперешняя цена будет считаться фантастической, поскольку в методах производства этого металла возможны великие усовершенствования. В настоящее время большая часть металла производится в электрической печи путем сочетания плавления и электролиза, что обладает некоторыми выгодными моментами, но при этом потребляется огромное количество электроэнергии. По моим оценкам, стоимость алюминия могла бы быть значительно снижена за счет применения в его производстве метода, подобного тому, который был предложен мною для производства железа. Для плавления фунта алюминия требуется только около семидесяти процентов тепла, необходимого для плавления фунта железа, и, поскольку вес алюминия составляет только около трети от веса железа, можно получить в четыре раза больше алюминия, чем железа, при заданном количестве тепловой энергии. Но холодный электролитический процесс производства является идеальным решением, и я на него возлагаю свои надежды. Абсолютно неизбежным последствием прогресса алюминиевой промышленности станет упадок (уничтожение) медной промышленности. Они не могут существовать и процветать вместе, и последняя обречена на смерть без всяких надежд на восстановление. Даже сейчас дешевле пропускать электрический ток по алюминиевым проводам, чем по медным; алюминиевые отливки стоят меньше, и во многих случаях использование меди не имеет шанса на успешное соревнование. Дальнейшее снижение цены алюминия станет роковым для меди. Но прогресс алюминиевой промышленности не будет идти необузданно (неконтролируемо), поскольку, как это часто бывает в таких случаях, большая промышленность поглотит меньшую: гигантские медные интересы будут контролировать ничтожные алюминиевые интересы, и медленно идущая медь будет задерживать живую поступь алюминия. Но это только отложит, но не отменит неминуемую катастрофу. Однако алюминий не остановится на том, что покончит с медью. Пройдет немного лет, и он будет вовлечен в жестокую борьбу с железом, и в последнем он найдет противника, которого нелегко победить. Исход состязания будет во многом зависеть от того, будет ли железо необходимо в электрическом оборудовании. Это может решить только лишь будущее. Магнетизм, представленный в железе, — это отдельное явление природы. Что это такое, что заставляет вести себя этот металл совершенно не так, как ведут себя все другие металлы, до сих пор не установлено, хотя много теорий на этот счет предлагалось. Что касается магнетизма, молекулы различных тел ведут себя как полые бруски, частично заполненные тяжелой жидкостью и уравновешенные по принципу детских качелей. Очевидно, в природе существует какое-то возмущающее воздействие, которое заставляет каждую молекулу, как брусок, поворачиваться в том или ином направлении. Если молекулы поворачиваются в одном направлении, тело обладает магнитными свойствами; если молекулы поворачиваются иным образом, тело не намагничивается; но оба состояния стабильные, как если бы в случае полого бруска жидкость устремилась в нижний конец. Удивительно, что молекулы всех известных тел перемещаются по-одному, в то время как молекулы железа — по-другому. Этот металл имеет природу, совершенно отличную от всего остального мира. Совершенно невероятно, чтобы мы открыли какой-нибудь другой и более дешевый металл, который будет равен или превосходить железо по магнитным свойствам. Пока мы радикально не изменим характер применяемых электрических токов, железо будет необходимо. Пока что преимущества, которые оно предлагает, только видимые. Поскольку мы используем слабые магнитные силы, железо безоговорочно превосходит любой другой материал; но если мы найдем способы создания значительных магнитных сил, тогда лучшие результаты будут достижимы без него. На самом деле я уже создал электрические трансформаторы (преобразователи), в которых не используется железо и которые способны выполнять работу, приходящуюся на единицу фунта веса, в десять раз большую, чем трансформаторы с железом. Этот результат достигнут за счет использования электрических токов очень высокого уровня вибрации, полученных новыми способами, вместо обычных токов, используемых в промышленности. Я также добился успеха в работе с электрическими двигателями без железа с быстро вибрирующими токами, но результаты пока ниже по отношению к тем, которые получены в обычных двигателях, сконструированных из железа, хотя теоретически первые должны быть в состоянии выполнять несравнимо большую работу на единицу веса, чем последние. Но на вид непреодолимые трудности, которые имеются сейчас в процессе работы, возможно, будут преодолены в конце, и тогда с железом будет покончено, и все электрическое машинное оборудование будет создаваться из алюминия по ценам, по всей вероятности, смехотворно низким. Это будет суровый, если не фатальный, удар По железу. Во многих других отраслях промышленности, таких как кораблестроение, где требуется легкость конструкции, движение нового металла вперед будет еще быстрее. Для таких нужд он особенно подходит и, без сомнения, рано или поздно вытеснит железо. В высшей степени вероятно, что с течением времени мы сможем придать ему многие из тех свойств, которые делают железо таким ценным. Хотя невозможно сказать, когда эта промышленная революция завершится, не может быть сомнения в том, что будущее принадлежит алюминию и он станет главным средством роста человеческой деятельности. В этом отношении он явно имеет большие возможности, чем любой другой металл. По моим оценкам, его потенциал в сто раз выше железа. Эта оценка, хотя она может поразить, не является преувеличением. Прежде всего мы должны помнить, что имеется в тридцать раз больше алюминия, чем железа, пригодного для нужд человека. Это само по себе дает огромные возможности. Затем новый металл значительно легче поддается обработке. По многим своим свойствам он напоминает характер драгоценного металла, что придает ему дополнительную ценность. Его электропроводность, которая больше, чем у любого другого металла, одна является достаточной, чтобы сделать этот металл одним из самых важных факторов человеческого прогресса в будущем. Его исключительная легкость позволяет легче транспортировать изделия, изготовленные из него. Благодаря этому свойству он произведет коренную ломку в военно-морском строительстве, и, облегчая транспорт и перемещение, он чрезвычайно усилит полезную деятельность человечества. Но я верю, что его величайший потенциал связан с воздушным транспортом. Телеграфное оборудование будет медленно просвещать (информировать) необразованного человека. Электрические двигатели и лампы сделают это быстрее, но наиболее быстрый способ — это летательный аппарат. Сделав перемещение идеально легким, мы сможем наилучшим образом найти способ объединения разнородных элементов человечества. В качестве первой ступени к реализации этой идеи мы должны создать более легкую аккумуляторную батарею или получать больше энергии из угля. | |
| Просмотров: 1731 | | |