Эти условия до сих пор сохраняются в южных минеральных районах Аппалачей; руда и уголь находятся недалеко друг от друга, и там возникла крупная железоделательная промышленность, главным центром которой являются Бирмингем и Бессемер. По большей части уголь коксуется; и в таком виде менее тонны достаточно для производства тонны чугуна. Плавильные и прокатные заводы строятся в местах, где материалы наиболее удобно перевозить.
За последние несколько лет железоделательная и сталелитейная промышленность, которая ранее была сосредоточена вокруг судоходных вод в верховьях реки Огайо, претерпела перестройку. Прокатные и плавильные заводы существуют в Питтсбурге и его окрестностях, а также в Янгстауне, Нью-Касле и других близлежащих населенных пунктах, но более крупные сталелитейные заводы были построены вдоль южных берегов озер Мичиган и Эри, что произошло по причинам, которые являются чисто географическими.
Огромные залежи превосходной гематитовой руды в старых горных хребтах близ озера Верхнее недавно стали доступными. По большей части руда очень легко добывается. Во многих случаях ее извлекают из карьера или шахты с помощью паровых экскаваторов, которые выгружают ее в саморазгружающиеся вагоны-хопперы. Оттуда руда перевозится под уклон к ближайшему порту на озере. Там ее выгружают в огромные бункеры, построенные на причалах, и из них она по желобам соскальзывает в трюмы паровых барж. 6000-тонная баржа загружается менее чем за два часа; вагон разгружается за несколько секунд.
MOVEMENT OF IRON ORE
Водный транспорт очень дешев по сравнению с железнодорожным, даже если дорога построена и оборудована как дорога для перевозки руды. Поэтому руду перевозят на расстояние от одной тысячи до одной тысячи пятисот миль дешевле, чем ее можно было бы погрузить, перевезти по железной дороге на одну десятую этого расстояния и разгрузить.
STEEL MANUFACTURE—ORE DOCKS
На южном берегу озера Эри руда встречается с коксом из западной Пенсильвании и углем из угольных бассейнов Огайо, и в результате вдоль этой линии «наименьшего сопротивления» выросли новые центры производства железа и стали. Руда разгружается на причалах с помощью механических ковшей и экскаваторов. Ее добывают и транспортируют настолько дешево и быстро, что она доставляется на плавильные заводы по цене от 1,75 до 3,25 доллара за тонну.
LAKE SUPERIOR IRON ORE FIELDS
Существует три формы, в которых используется железо: чугун, ковкое железо и сталь. Чугун кристалличен и хрупок. Продукт, выходящий из доменной печи, называется чугуном в чушках. При изготовлении таких изделий, как печи и предметы, не требующие большой прочности, чугун снова расплавляют и отливают в формы, которые придают им необходимый вид. Чугун содержит от одного до пяти процентов углерода.
Ковкое железо пластично, тягуче и очень гибко; в чистом виде оно также очень мягкое. Его получают путем расплавления чугуна в печах такой формы, чтобы расплавленный металл можно было перемешивать или «пудлинговать» в контакте с воздухом. Благодаря этому углерод выгорает, и пока железо еще находится в состоянии белого каления, тестообразную массу разминают или «проковывают», чтобы удалить другие примеси.
Сталь — это форма железа, которая, как считается, содержит химическое соединение железа с углеродом. Она прочнее железа и имеет более мелкое зерно. Раньше сталь изготавливали путем укладки прутьев чистого железа в порошок древесного угля, при этом все это помещалось в глиняные реторты, которые нагревались до белого каления в течение примерно трех дней. Продукт, полученный этим методом, известен как цементованная сталь. Она до сих пор используется в производстве столовых приборов, инструментов и точных механизмов; она также очень дорога. При выплавке определенных руд легко выжечь углерод в открытых печах, и «мартеновская» сталь является важным фактором.
Примерно в начале Гражданской войны, когда железные дороги Соединенных Штатов были перегружены сверх своих возможностей по перевозке продукции страны, стало очевидно, что для рельсов необходимо использовать что-то более долговечное, чем железо. Локомотивы, весившие тогда от двадцати пяти до тридцати пяти тонн каждый, были слишком легкими, чтобы перевозить грузы, предлагаемые дорогам; они также были слишком тяжелыми для рельсов, которые раскалывались на концах и изнашивались по краям.
IRON AND STEEL
Бессемеровский процесс производства стали стал результатом спроса на более совершенный и дешевый метод. По этому процессу железо помещается в «конвертер» вместе с определенными шведскими или кубинскими рудами для придания продукту твердости. Затем в конвертер нагнетается горячее дутье, которое не только расплавляет массу, но и выжигает излишки углерода. Цвет пламени указывает на момент, когда завершается превращение в сталь.
В 1860 году, до внедрения бессемеровского процесса, сталь стоила около ста двадцати пяти долларов за тонну; в начале двадцатого века стальные заготовки стоили около восемнадцати долларов за тонну. В Западной Европе и Соединенных Штатах используется около трехсот фунтов железа и стали на душу населения; в Южной Америке уровень потребления составляет около пятнадцати фунтов; в Азии (за исключением Японии) он, вероятно, составляет менее трех фунтов.
Экономические результаты дешевой стали весьма значительны. Стальные паровые котлы выдерживают давление более двухсот пятидесяти фунтов на каждый квадратный дюйм поверхности — примерно в четыре раза больше, чем в железных котлах, использовавшихся ранее. Локомотивы весом восемьдесят тонн тянут быстрые пассажирские поезда со скоростью шестьдесят миль в час. Тяжеловесные компаунд-паровозы весом сто двадцать тонн тянут девяносто или более стальных грузовых вагонов, каждый из которых перевозит груз в 100 000 фунтов. Железные рельсы, использовавшиеся ранее, весили около сорока фунтов на ярд; теперь на большинстве магистральных линий используются стальные рельсы весом сто фунтов на ярд.
В крупных коммерческих зданиях стальные балки полностью вытеснили дерево, а во всех современных зданиях высотой более шести этажей каркас изготавливается из бессемеровской стали. Действительно, стальной каркас здания в двадцать пять этажей обладает большей устойчивостью, чем кирпичное или каменное здание в шесть этажей. Такое сооружение, как «Флэтайрон-билдинг» в Нью-Йорке или Масонский храм в Чикаго, было бы невозможно без бессемеровской стали.
В океанской торговле дешевая сталь произвела еще большую революцию. В 1860 году судно водоизмещением 4000 тонн считалось почти предельным. «Океаник» компании «Уайт Стар Лайн» имеет водоизмещение около двадцати восьми тысяч пятисот тонн. Это почти равно показателям полудюжины других лайнеров и превосходит показатели грузовых судов, построенных г-ном Дж. Дж. Хиллом для торговли с Китаем.
From a copyrighted photograph by C.L. Ritzmann, N.Y.
STEEL MANUFACTURE
THE FULLER (FLATIRON) BUILDING, NEW YORK CITY
HISTORICAL 1619.—Iron works established on Falling Creek, Va. 1643.—First foundry in Massachusetts, at Lynn. 1658.—Blast furnace and forge at New Haven, Conn. 1679.—Father Hennepin discovers coal in Illinois. 1703.—Mordecai Lincoln, ancestor of Abraham Lincoln, establishes iron works at Scituate, Mass. 1717.—First bar iron exported from American Colonies to West Indies. 1728.—Steel made, Hebron, Ct. 1732.—Father of George Washington establishes furnace in Virginia. 1740.—First iron works in New York, near Hudson. 1750.—Bituminous coal mined in Virginia. 1766.—Anthracite coal discovered in Pennsylvania. 1770.—First rolling-mill in Colonies, Boonton, N.J. 1801–1803.—Lake Champlain iron district, New York, developed. 1812.—First rolling-mill at Pittsburg. 1828.—Baltimore & Ohio Railroad, first steam railway in the United States, begun. 1829.—"Stourbridge Lion," first locomotive in America, used in Delaware & Hudson Railway. 1830.—The T rail invented by Robert L. Stevens. 1830.—First American locomotive, "Tom Thumb," built by Peter Cooper at Baltimore. 1830.—Twenty-three miles of railway in the United States. 1844.—Lake Superior iron ores discovered by William Burt. 1850.—First shipment of Lake Superior ore, ten tons. 1857.—Iron industry founded in Chicago. 1862.—Phoenix wrought iron column, or girder, first made. 1864.—Bessemer steel first made in the United States. 1865.—First Bessemer steel rails in the United States rolled at Chicago. 1890.—First armor-plate made in the United States rolled at Bethlehem, Pa. 1890.—The United States surpasses Great Britain in production of pig-iron. 1900.—The United States leads in the production of open-hearth steel.
Золото. — Золото — один из металлов, которые начали добывать раньше всего. Оно упоминается как древними светскими, так и священными писателями. Живописные изображения плавки и обработки металла высечены на ранних египетских гробницах, а также были найдены прекрасные золотые украшения, изготовленные доисторическими народами, которые когда-то населяли древнюю Этрурию в Италии. Колумб находил золотые украшения у коренных американцев. Инки Перу и ацтеки Мексики обладали большими количествами золота.
LEACHING (CYANIDE) TANKS DISSOLVING THE GOLD FROM THE ROASTED ORE
STOPING OUT A TUNNEL
INTERIOR OF MILL
GOLD MINING
Золото — один из наиболее широко распространенных металлов. Следы его обнаруживаются практически во всех изверженных и большинстве осадочных пород. Оно встречается в морской воде и довольно часто в пляжных песках. Следы его также обычно можно найти в аллювиальных отложениях и в почвах большинства горных складок. Несмотря на его широкое распространение, однако, все золото, которое было добыто, можно было бы легко разместить в хранилищах любого крупного банка Нью-Йорка.
По всей вероятности, большая часть золота, используемого в настоящее время, была отложена в результате растворения в кварцевых жилах, причем последние обычно заполняют швы и трещины в гранитных или вулканических породах. Кварцевые жилы редко дают очень большую отдачу, но они обеспечивают стабильный запас металла. Породу необходимо добыть, поднять на поверхность и измельчить. Затем золото растворяют с помощью ртути (образуя амальгаму, из которой ртуть удаляется нагреванием), раствора цианистого калия или раствора хлора.
Во многих случаях кварцевые жилы были разрушены и выветрены естественными силами. В таких случаях золото обычно уносится быстро текущей водой и откладывается в русле ниже по течению. Таким образом возникают «россыпные» месторождения золота. Россыпные месторождения иногда бывают очень богатыми, но они быстро истощаются. Первое золото, обнаруженное в Калифорнии, было россыпным.
Почти все золото, добытое в Соединенных Штатах, поступило из западных высокогорий. В 1900 году Колорадо, Калифорния, Южная Дакота (Блэк-Хилс), Монтана и Аляска дали около семи восьмых всей добычи. Россыпные рудники Аляски ограничены в основном пляжными песками и притоками реки Юкон. С 1849 года средняя годовая добыча золота в Соединенных Штатах составляет около сорока трех миллионов долларов.
Гвинейское побережье Африки, Австралия, Калифорния, Трансвааль в Южной Африке и Венесуэла — каждая из этих территорий занимала передовые позиции в добыче золота. Совокупная мировая годовая добыча увеличилась со ста шестидесяти миллионов долларов в 1853 году до более чем трехсот миллионов долларов в 1900 году.
Значительная часть золотой продукции используется для золочения рам для картин, названий книг, букв на вывесках, фарфора и декоративных латунных изделий. Практически все это теряется, и только в одних Соединенных Штатах потери составляют около пятнадцати миллионов долларов ежегодно. Абразивный износ и неизбежный износ золотой монеты — еще один большой источник потерь.
Огромное количество используется в производстве ювелирных изделий, большая часть которых используется снова и снова. Однако подавляющая часть используется в качестве коммерческого средства обмена — то есть в виде монеты. Для этой цели его использование почти универсально; и, действительно, это было его главным применением с начала письменной истории. Золотая монета Соединенных Штатов имеет 900-ю пробу, то есть 900 частей из каждой тысячи — это чистое золото; золотая монета Великобритании имеет 916-2/3 пробу. В каждом случае добавляется небольшое количество серебра или серебра и меди, чтобы придать монете необходимую твердость. Чеканка золота, а также других металлов является государственной монополией в каждой цивилизованной стране.
Фиатная стоимость золота во всем коммерческом мире эквивалентна 20,6718 доллара за тройскую унцию чистого металла; таким образом, орел весит 2580 гран. Реальная же стоимость рассчитывается по другому и более точному стандарту, а именно по человеческому труду, и это, за исключением случайных находок россыпного золота, не сильно изменилось за две тысячи лет или более. Увеличение добычи едва ли соответствовало спросу на металл; более того, чем дольше разрабатывается рудник, тем выше становятся расходы на его эксплуатацию. Усовершенствованные методы добычи золота не создали никакого излишка золота; действительно, предложение не соответствует спросу; и этот факт удерживает металл практически на фиксированной стоимости.
Серебро. — Серебро распространено примерно так же широко, как и золото, но оно более многочисленно. Оно встречается в небольших количествах в большинстве более старых пород, а также в морской воде. Оно использовалось греками для чеканки монет более чем за восемьсот лет до христианской эры и было известно еврейскому народу в очень ранние времена. Согласно автору Книги Царств (3 Цар. 10:21), «в дни Соломона серебро вменялось ни во что», но Тацит утверждает, что в древней Германии серебро было даже ценнее золота. Рудники Лавриона (Лавриум) дали греческому государству Аттика его главную силу, а истощение рудников ознаменовало начало упадка Афин.
Серебро редко встречается в металлическом состоянии. По большей части оно встречается в соединении с хлором («роговое серебро»), или с серой («серебряный блеск»), или в сочетании с сурьмой и серой («рубиновая руда»). Хребты западного высокогорного региона американского континента дают большую часть текущего предложения. Рудники Колорадо, Монтаны, Юты и Айдахо производят около шести седьмых добычи в Соединенных Штатах, которая в 1900 году составила 74 500 000 унций. В Европе Гарцские горы славятся серебром уже несколько столетий.
Около четырех пятых серебряных слитков используется в искусстве, большая часть которых перерабатывается в украшения или в столовые приборы, называемые «серебряной посудой». Значительное количество используется в фотографии, так как некоторые соли серебра, особенно хлорид и бромид, меняют цвет под воздействием света. Оставшаяся часть добычи серебра идет на чеканку монет.
Соотношение серебра и золота сильно колебалось в истории цивилизации. В Соединенных Штатах стоимость унции чистого серебра установлена на уровне 1,2929 доллара, что делает соотношение 16 к 1. Серебряные доллары 900-й пробы чеканились на этой основе и весили 412,5 гран. С огромным ростом добычи на серебряных рудниках в период между 1870 и 1880 годами цена на серебро упала до такой степени, что со временем большинство стран ограничили объем чеканки или вовсе демонетизировали его. В Соединенных Штатах закупка серебряных слитков для чеканки была практически приостановлена, а закупаемое серебро приобретается по стоимости слитков — около пятидесяти центов за тройскую унцию в 1900 году. В Японии соотношение было официально установлено на уровне 32 к 1.
Медь. — Медь, вероятно, является старейшим известным металлом, который использовался для изготовления инструментов. Сплав меди и олова, достаточно твердый, чтобы резать и обрабатывать камень, пришел на смену использованию кремня и нефрита, и его применение стало настолько общим, что дало название «бронзовый век» эпохе, следующей за той, которая характеризовалась использованием каменных орудий.
Медь очень широко распространена. Она встречается в количествах, оправдывающих добычу, практически в каждой стране мира. Возвышение Египта как коммерческой державы было обусловлено тем фактом, что египтяне контролировали мировую торговлю этим металлом, и весьма вероятно, что завоевания Кипра в разное время были предприняты главным образом ради обладания медными рудниками горы Олимп.
В настоящее время существует несколько крупных центров производства, которые дают большую часть используемого металла. Это регион Скалистых гор, включая Мексику; регион озера Верхнее в Соединенных Штатах; Андский регион, включая Чили, Перу, Аргентину и Боливию; Иберийский регион, состоящий из Испании и Португалии; и регион гор Гарц в Германии. В 1900 году они произвели около четырехсот пятидесяти тысяч тонн, из которых двести восемьдесят тысяч были добыты в Соединенных Штатах.
Монтана, рудники озера Верхнее и Аризона являются наиболее продуктивными регионами Соединенных Штатов, и рудники этих трех местностей дают более половины мировой продукции. Из этих рудников самым известным является «Калумет и Хекла» в регионе озера Верхнее. Он был открыт иезуитскими исследователями около 1660 года, но не разрабатывался до 1845 года. Это один из самых продуктивных рудников в мире, его годовая добыча составляет в среднем пятьдесят миллионов тонн.
Экспортная торговля медью очень важна, составляя в конце прошлого века около ста семидесяти тысяч коротких тонн. Из этого количества половина идет в Германию (большая часть через порты Нидерландов), и по одной пятой — во Францию и Великобританию. Рыночная цена для потребителя в течение десяти лет, завершающих столетие, составляла в среднем около шестнадцати центов за фунт. Большая часть продукции экспортируется из Нью-Йорка и Балтимора. Штаб-квартиры крупных меднодобывающих компаний Америки находятся в Бостоне. Импорт сырых руд и частично восстановленных руд, называемых «штейном», поступает в основном из Мексики в Нью-Йорк и Балтимор, а также из Мексики и Японии в порты Пьюджет-Саунд. Самые важные американские нефтеперерабатывающие заводы находятся в Нью-Йорке и Балтиморе.
Часть меди смешивается с цинком для получения латуни, сплава, широко используемого в легких механизмах. Значительное количество прокатывается в листы для обшивки фасадов зданий и железных корпусов судов. Однако подавляющая часть вытягивается в проволоку для передачи электричества, и для этой цели ее превосходит только серебро. Снижение цены на медь за последние несколько лет обусловлено не падением спроса, а методами восстановления руд и более экономичной транспортировкой продукции.