Окончание. Начало см.

журнал «Клинок» №2, 2015 г.

Сплавы, содержащие трудно восстановимые элементы — хром, титан, вольфрам, никель — первоначально получали только тигельным способом. Согласно «Энциклопедии промышленных знаний» (1901 г.), «выплавка феррохрома из руды производится очень просто». Для этого вручную, с помощи лопаты, готовили смесь руды, 12-15% древесного угля, 6-7% истертой в порошок смолы, около 5% битого стекла и 10-12% кварцевого песка. Полученную массу помещали в графитовые или глиняные тигли, оставляя место для тонкого слоя мелкобитого стекла и более грубых кусков древесного угля. После этого тигель закрывался крышкой, которую плотно примазывали к краям глиной, оставляя в ней лишь небольшое отверстие для выхода газов. Затем тигли помещались в регенеративную печь, как правило, конструкции Сименса (прообраз мартеновской печи), либо специально сконструированную для производства ферросплавов, например, конструкции Борхерса. Выплавленный таким образом феррохром получался в виде слитка («штыка»), по форме соответствующего внутреннему профилю тигля. Аналогичным образом получали ферровольфрам.

Крупномасштабное производство феррохрома и хромистой стали было организовано в Германии: в Ганновере Бирманом в 1873 г. и на заводе Хальцера в1875 г. Бруштлейном.

В 1886 г. английский ученый-металлург Роберт Гадфильд опубликовал подробные исследования о свойствах и способах производства железо-хромо-углеродистых сплавов.

Существовали более сложные схемы получения металлов, руды которых содержали большое количество примесей, либо содержание которых в рудах было низким. В этом случае сначала тем или иным способом получали промежуточный продукт с достаточно высоким содержанием производимого металла, а затем, уже в тигле, производили рафинирование полученного полупродукта. Таким образом, производили, например, никель — различными способами, зависящими от типа используемой руды, получали черновой никель, который затем переплавляли в тиглях.

Применялись и другие способы получения, как ферросплавов, так и чистых металлов. Например, в 1854 г. удалось получить чистый металлический хром электролизом водных растворов хлорида хрома, аналогичным способом получали высокочистый никель. Однако в основном это было лабораторное либо мелкомасштабное производство — экономически целесообразно было производить ферросплавы в тиглях.

Главными проблемами тигельного производства были высокие затраты и низкая производительность. Поэтому уже в 1880-х гг. марганец— и кремнийсодержащие ферросплавы, которые применялись, в первую очередь, для раскисления стали, производили практически исключительно в доменных печах (раскисление — процесс удаления из стали и других сплавов на основе железа растворенного в них кислорода, который является вредной примесью, ухудшающей механические свойства металла).

В начале XX века тигельный способ производства применялся для получения мало— и безуглеродистых ферросплавов, прежде всего — малоуглеродистого ферромарганца. Силикотермический метод получения малоуглеродистого ферромарганца запатентовали в 1893 г. Уильям-Фауст Грин и Уильям Генри Уэль. Однако из-за высокой цены малоуглеродистого ферромарганца спрос на него был чрезвычайно мал, и потому силикотермический метод производства малоуглеродистого ферромарганца долгое время не находил промышленного применения. Он был востребован лишь после Первой мировой войны.

В первой половине XX в. для производства малоуглеродистого ферромарганца (и других безуглеродистых ферросплавов) использовались силикотермический и алюминотермический методы (последний подробно описан в первой части статьи).