Простой пример. Именно шведы отливали в XVII веке самые качественные чугунные пушки. Зачем что-то придумывать, ведь пушка XVII — XVIII веков это не космический корабль, а все лишь чугунная болванка, стоимость которой и определяется в пудах. Возьми шведскую пушку и отлей такую же, один в один, что может быть проще? Вот тут и мы и подходим к понятию разницы в качестве металла (чугуна). Отлить пушку по готовому шведскому образцу несложно, вот только эта пушка сможет сделать всего один выстрел — первый и последний. Ее просто разорвет! И дело здесь не в том, что у наших мастеров руки растут не оттуда, а в качестве сырья.
Даже при современных технологиях получить из бурого железняка чистое железо (чугун) без примеси фосфора сложно и дорого, что уж говорить о XVII — XVIII веках. Фосфор сильно влияет на качество чугуна — он увеличивает твердость, заметно понижая упругость и вязкость. Проще говоря: из такого чугуна можно отлить великолепную декоративную решетку, но, вот изготовить хорошую, качественную пушку нельзя. Но ведь отливали пушки из этого чугуна? Да, отливали, а куда деваться, другого-то нет. Отлить пушку можно из любого чугуна, вопрос в том, сколько она будет весить и какова будет ее скорострельность? Чем ниже качество чугуна, тем толще должны быть стенки ствола, тем тяжелее будет сама пушка, что резко снизит ее мобильность и скорострельность.
Понятно, что при таких исходных данных никакого превосходства российская черная металлургия перед Европой иметь не могла и не имела.
Практически весь XVIII век английские металлурги работали над проблемой замены древесного угля на каменный. К середине XVII века все отрасли английской промышленности, ранее использовавшие в качестве топлива дрова и древесный уголь, вынуждено перешли на каменный уголь, и только черная металлургия не смогла этого сделать по технологическим причинам. Использовать каменный уголь в «сыром» виде было нельзя из-за наличия вредных примесей (в основном серы), которые, растворяясь в металле, делают его хрупким. Сера образует с железом легкоплавкое соединение FeS, которое при последующей горячей механической обработке (ковка) плавится, что вызывает потерю связи между зернами металла, и изделие просто разваливается на части.
Для того чтобы удалить серу решили пойти тем же путем, что и при получении древесного угля, т.е. нагреть каменный уголь без доступа воздуха. Именно так и получили кокс, правда, избавиться от присутствия серы все же не удалось. Но, это уже был прорыв, поскольку кокс в отличие от угля сгорает без копоти и неприятного запаха, что быстро оценили английские промышленники. Многие производства отказались от каменного угля, и перешли на кокс, но проблемы черной металлургии так и не были решены, поскольку, как оказалось, экономически эффективными методами удалить серу из угля невозможно.
Только в 1735 году английскому металлургу, Абрахаму Дарби, удалось, наконец, решить эту проблему. Он усовершенствовал технологию плавки, обеспечив переход серы в шлак, и получил первую партию довольно качественного чугуна с применением каменноугольного кокса. Это была победа, которая открывала просто фантастические перспективы для развития черной металлургии.
Достаточно сказать, что всего одна десятая часть древесины при жжении превращалась в уголь, в то время, как из тонны каменного угля получается минимум 750 килограмм кокса. К тому же, кокс значительно тверже древесного угля, что позволяет увеличить размеры и производительность доменных печей.
Правда, внедрение нового метода растянулось на долгие годы, и только с начала XIX века Англия смогла отказаться от импорта российского чугуна, а вот далее, английская черная металлургия с места в карьер понеслась вперед семимильными шагами.
Уже в 1820 году Англия выплавляла чугуна почти в 3 раза больше чем Россия (25 млн. пудов против 9 млн. пудов), а в 1850 году в 10 раз больше (140 млн. пудов против 14 млн. пудов). Дальше больше — в 1886 году Англия выплавляет 500 млн. пудов чугуна, а Россия только 32 млн. пудов. Очень показательная статистика — за 66 лет английская металлургическая промышленность увеличила объемы производства в двадцать раз, в то время как российская только в 3,5 раза. Россия, еще недавно обеспечивавшая металлом половину Европы, за первые пятьдесят лет XIX века безнадежно отстала, и из экспортера превратилась в импортера.
Почему? Потому, что до 30-х годов XX века уральские заводы работали только на древесном угле! Удивительный факт! Оказалось, что при обилии запасов каменного угля на Урале, коксующихся углей там просто нет. Справедливости ради отметим, что таких углей вообще немного, всего 10 — 15% от общего количества. Мало того, что работали на древесном угле, так еще заготавливать и возить его приходилось за десятки километров, поскольку все окрестные леса давно уже были вырублены. Отсюда и такие низкие показатели роста объема производства.