Та же осмотрительная предусмотрительность, проявленная Эдисоном при создании предохранительного устройства — плакого предохранителя — для предотвращения пожаров в его системе электрического освещения, вновь проявилась на этом обогатительном заводе, где для предотвращения возможных повреждений его дорогих рабочих деталей он разработал аналогичный фактор, снабдив все дробильное оборудование тщательно рассчитанными «срезными штифтами», которые при перегрузке срезались и тем самым сразу останавливали машину.
Поскольку породы таким образом были измельчены в тонкий порошок, масса была готова к грохочению по пути к магнитным сепараторам. Здесь Эдисон снова изменил прежней практике, отказавшись от грохотов барабанного типа и разработав конструкцию башенного грохота, который, помимо очень большой рабочей производительности за счет силы тяжести, исключал всю энергию, за исключением той, которая требовалась для подъема материала. Процесс грохочения позволял наиболее мелкой части измельченной породы проходить по конвейерным лентам к магнитным сепараторам, в то время как более крупные частицы аналогичным образом автоматически возвращались на валки для дальнейшего измельчения.
В повествовании, не претендующем на строгую техничность, читателя, вероятно, утомило бы прослеживать этот материал во всех деталях через многочисленные этапы магнитной сепарации. Их можно увидеть на диаграмме, воспроизведенной из вышеупомянутой статьи в журнале Iron Age и дополненной следующей выпиской из Electrical Engineer (Нью-Йорк, 28 октября 1897 г.): «Сначала самый слабый магнит наверху освобождает чистейшие частицы, а второй берет на себя остальные; но третий улавливает те, к которым прилипла порода, и будет извлекать частицы, в которых железо составляет лишь одну восьмую. Эта партия материала возвращается для повторного дробления, так что все подвергается одинаковой степени обогащения. Теперь мы видим настоящие "концентраты", которые транспортируются в сушилку № 2 для повторной сушки, а затем поступают на сита с пятьюдесятью ячейками на дюйм. Все, что достаточно измельчено, проходит к восьмидюймовым магнитам, а остальное возвращается для повторного измельчения. Под восьмидюймовыми магнитами пыль механически сдувается с частиц, после чего они отправляются к четырехдюймовым магнитам для окончательной очистки и сепарации... Очевидно, что на каждом этапе процент полевого шпата и фосфора становится все меньше и меньше, пока в конечных концентратах процент оксида железа не достигает 91–93 процентов. Как отмечалось вначале, хвосты составят 75 процентов породы, взятой из жил руды, так что каждые четыре тонны исходной, сырой, низкосортной руды дают примерно одну тонну высококачественного концентрата и три тонны песка, причем последний также имеет свою ценность различными способами».
Этот песок автоматически транспортировался ленточными конвейерами в тыльную часть завода для складирования и продажи. Будучи острым, кристаллическим и однородным по качеству, он являлся ценным побочным продуктом, находящим быстрый сбыт для строительных нужд, железнодорожных песочниц и различных промышленных применений. Концентрат в виде тонкого порошка аналогичным образом доставлялся в складское помещение.
Что касается следующего этапа процесса, мы можем теперь снова процитировать статью в Iron Age: «В то время как мистер Эдисон и его соратники работали над проблемой дешевого обогащения железной руды, перед ними встала дополнительная трудность при подготовке концентратов к рынку. Металлурги возражают против того, чтобы в их шихте было больше очень небольшой доли тонкоизмельченной руды, особенно когда руда магнитная и трудно поддается восстановлению. Решаемой задачей было вывести на рынок агломерированный материал, чтобы избежать недостатков мелкой руды. Агломерированный продукт должен быть пористым, чтобы обеспечивать доступ восстанавливающих газов доменной печи к руде. Он должен быть достаточно твердым, чтобы выдерживать транспортировку и нести нагрузку печи, не рассыпаясь на куски. Он должен быть в определенной степени водонепроницаемым, поскольку соображения, связанные с обеспечением низких тарифов на фрахт, требуют возможности отправлять концентраты на рынок в открытых угольных полувагонах, подверженных воздействию снега и дождя. Во многих отношениях достижение этих несколько противоречивых целей было самой озадачивающей из проблем, стоявших перед мистером Эдисоном. Поскольку решение об агломерации концентратов было принято, два других соображения, не упомянутых выше, имели первостепенное значение: во-первых, найти подходящий дешевый связующий материал; и, во-вторых, его природа должна быть таковой, чтобы на тонну концентратов его требовалось совсем немного. Эти суровые требования ошеломляли, но мужество мистера Эдисона не дрогнуло. Хотя это казалось почти безнадежной задачей, он приступил к исследованиям с присущим ему оптимизмом и энергией. После многих месяцев неустанного труда и изысканий и проведения тысяч экспериментов цель была достигнута в виде завершения успешной формулы для агломерации мелкой руды и прессования ее в брикеты с помощью специального оборудования».
Это был финальный процесс, необходимый для создания готового коммерческого продукта. Его применение, конечно, потребовало добавления совершенно нового цеха на заводе, что было осуществлено путем строительства и монтажа нового смешивающего и брикетировочного оборудования, а также расширения конвейеров, которыми завод уже был щедро снабжен.
Кратко описывая этот процесс, он заключался в смешивании концентратов со специальным связующим материалом в машинах совершенно нового типа и подаче полученной пастообразной массы в брикетировочные машины, где она прессовалась в цилиндрические лепешки диаметром три дюйма и толщиной полтора дюйма под последовательным давлением в 7800, 14 000 и 60 000 фунтов. Каждая машина производила эти брикеты со скоростью шестьдесят штук в минуту и сбрасывала их в ковшовые конвейеры, по которым они поступали в сушильные печи, делая в них пять петлевых ходов, после чего подавались на поперечные конвейеры, доставлявшие их на склад. К концу этого процесса брикеты были настолько твердыми, что не ломались и не крошились при погрузке в вагоны или при транспортировке по железной дороге, в то время как они были настолько пористыми, что могли впитывать 26 процентов собственного объема спирта, но при этом абсолютно отталкивали воду — истинные «морилки».
Таким образом, с неизменным упорством и терпением, сопряженными с напряженной мыслью и тяжелым трудом, Эдисон встретил и преодолел одну за другой сложные трудности, вставшие перед ним. Он преуспел в том, что задумал, и теперь следует отметить, что продукт, к получению которого он так усердно стремился, оказался исключительно коммерческим, ибо брикеты из обогащенной руды не только выполнили свое предназначение, но и на практике фактически способствовали увеличению рабочей производительности доменной печи, о чем свидетельствует следующее испытание, процитированное из Iron Age от 28 октября 1897 г.: «Единственное крупномасштабное испытание брикетов в доменной печи было проведено в начале этого года на металлургическом заводе Crane Iron Works в Катасакуа, штат Пенсильвания, Леонардом Пекиттом.
Печь, на которой проводилось испытание, производит от ста до ста десяти тонн в сутки при работе на обычной шихте. Загрузка брикетов началась с доли в 25 процентов и была доведена до 100 процентов. Ниже приводится журнал результатов:
РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ НА БРИКЕТАХ В ПЕЧИ CRANE
Дата | Доля брикетов, % | Тонны | Кремнезем | Фосфор | Сера | Марганец | Рабочие сутки 5 января | 25 | 104 | 2,770 | 0,830 | 0,018 | 0,500 6 января | 37 1/2 | 4 1/2 | 2,620 | 0,740 | 0,018 | 0,350 7 января | 50 | 138 1/2 | 2,572 | 0,580 | 0,015 | 0,200 8 января | 75 | 119 | 1,844 | 0,264 | 0,022 | 0,200 9 января | 100 | 138 1/2 | 1,712 | 0,147 | 0,038 | 0,185
«9-го числа в 17:00, когда брикеты почти закончились, их доля была снижена до 25 процентов, а 10-го числа выработка упала до 120 тонн, и 11-го числа печь возобновила обычную работу на стандартных рядовых рудах.
Эти цифры доказывают, что выход печи значительно увеличивается. Испытание на заводе Crane было слишком коротким, чтобы решить вопрос о том, в какой степени может быть увеличено производство. Это увеличение выпуска продукции, конечно, означает снижение стоимости рабочей силы и накладных расходов.
Богатство руды и ее чистота, конечно, влияют на расход известняка. В случае с испытанием на Crane имело место снижение расхода известняка в шихте с 30 до 12 процентов.
Наконец, снижается расход топлива, что для заводов Восточного побережья с их относительно дорогим кодексом является весьма важным соображением. Считается возможным, что восточные печи смогут использовать меньшую долю более дорогого кокса и соответственно увеличить долю антрацита, который является более дешевым топливом в том регионе. Что касается литейного чугуна, то опыт в Катасакуа, штат Пенсильвания, каким бы кратким он ни был, показывает, что получается более прочный и вязкий металл».
Сам Эдисон рассказывает в этой связи небольшую интересную историю о том времени, когда он пользовался активной помощью этого благородного человека, Джона Фрица, выдающегося изобретателя и пионера современной сталелитейной промышленности в Америке. Он говорит: «Когда я боролся с проблемой обогащения железной руды, я ходил к нескольким доменщикам, чтобы продать руду по рыночной цене. Они видели, что я очень хочу продать ее, и пытались воспользоваться моей нуждой. Но так случилось, что я пришел к мистеру Джону Фрицу из Bethlehem Steel Company и рассказал ему, что я делаю. "Ну, — сказал он мне, — Эдисон, ты делаешь хорошее дело для восточных печей. Они должны помочь тебе, потому что это поможет нам. Я готов тебе помочь. Я подмешиваю немного сентиментальности в бизнес, и я дам тебе заказ на сто тысяч тонн". И он тут же сел и выписал мне заказ».
Обогатительный завод Эдисона был обрисован в самых общих чертах с целью дать лишь смутное представление о великой работе его создателя. Изложение всей истории в деталях и демонстрация ее логической последовательности шаг за шагом заняли бы не меньше, чем целый том, ибо методы Эдисона, всегда иконоборческие при виде прогресса, в рассматриваемый период были особенно таковыми. Было сказано, что «мусорная куча Эдисона содержит элементы либерального образования», и это было в полной мере справедливо по отношению к «отвалам» за время рудообогатительного опыта. Каким бы интересным ни казалось подробное прослеживание многочисленных фаз изобретательного и находчивого развития, происходившего в те напряженные годы, рамки настоящего изложения запрещают их описание. Однако было бы несправедливостью по отношению к заслугам Эдисона умолчать обо всех упоминаниях двух конкретных, ранее неназванных позиций, которые пополнили мировой запас полезных устройств. Мы имеем в виду во-первых большой передвижной подъемный кран с пролетом в двести пятнадцать футов, использовавшийся для подъема грузов весом до десяти тонн, причем это был самый крупный кран подобного рода из созданных до того времени, который впоследствии использовался многими другими в качестве модели. Второй позицией были остроумные и разнообразные формы конвейерной ленты, разработанные и примененные Эдисоном на обогатительной фабрике и впоследствии развитые в отдельный крупный бизнес инженером, которому он разрешил использовать свои чертежи и лекала.
Прирожденная проницательность Эдисона и знание человеческой природы нашли практическое применение в те напряженные дни строительства завода. Оказалось невозможным удержать механиков из-за плохих жилищных условий, предоставляемых крошечной деревушкой, удаленной от цивилизации, среди центральных гор Нью-Джерси. Этот озадачивающий вопрос долго обсуждался между ним и его соратником, мистером В. С. Мэллори, пока наконец он не сказал последнему: «Если мы хотим удержать здесь людей, мы должны сделать это привлекательным для женщин — так давайте построим несколько домов с водопроводом и электрическим освещением, которые будут сдаваться в аренду по низкой цене». Он принялся за дело и за день закончил проект дома определенного типа. Было быстро построено пятьдесят таких домов, о чем подробно рассказывалось в объявлениях о найме механиков. Трехдневная реклама принесла более шестисот пятидесяти заявлений, и впоследствии у Эдисона не было проблем с получением всех первоклассных людей, которые ему требовались, в качестве поселенцев в искусственном Йосемити, который он создавал.
Мы обязаны мистеру Мэллори характерным рассказом того периода о случайном отвлечении от тяжелого труда, который сам по себе иллюстрирует неизбывную решимость победить задуманное: «Примерно в конце девяностых годов, когда шла работа над задачей обогащения железной руды, при уходе с завода в Эдисоне стало необходимым ждать на станции Лейк-Хопатконг один час до стыковочного поезда. Во время некоторых из таких ожиданий мистер Эдисон видел, как я играю на бильярде. В то конкретное время, когда произошел этот случай, миссис Эдисон и ее семья уехали на лето, а я останавливался в доме Гленмонт на хребте Оранж.
Однажды жарким субботним вечером, после того как мистер Эдисон просмотрел вечерние газеты, он сказал мне: "Хочешь сыграть в партию на бильярде?". Естественно, это меня очень удивило, так как он человек, который мало или совсем не интересуется обычными играми, за исключением разве что парчизи, которую он очень любит. Я сказал, что не против сыграть, и мы поднялись в бильярдную комнату дома. Я снял чехол, достал шары, выбрал кий для мистера Эдисона, и когда мы раскатаны для первого удара, я выиграл и начал игру. Сделав два-три удара, я промахнулся, и мистеру Эдисону остался долгий удар карамболем: биток и прицельный шар находились друг от друга на расстоянии около двенадцати футов, а другой шар — почти на длину стола. Мистер Эдисон попытался сделать удар, но промахнулся и сказал: "Поставь шары обратно". Поэтому я поставил их в то же положение, и он промахнулся во второй раз. Я продолжал по его просьбе ставить шары в то же положение в течение следующих пятнадцати минут, пока он не стал попадать каждый раз — тогда он сказал: "Я больше не хочу играть"».
Бросив несколько поверхностный взгляд на рассматриваемое великое предприятие и мельком ознакомившись с техническим развитием завода вплоть до его успешного завершения в создании рыночного коммерческого продукта, о чем свидетельствует испытание на печи Crane, вернемся к той демонстрации и отметим последовавшие за ней события. Факты этого практического испытания говорят сами за себя гораздо красноречивее любых томов аргументов в качестве оправдания усердных трудов Эдисона на протяжении более восьми лет и затраты целого состояния на доведение его масштабного замысла до конкретной реализации. В терпеливом решении грандиозных задач он взошел по горной тропе к успеху — покорив ее вершину и открыв вид на бескрайние просторы. Но, увы! «Самые лучшие планы мышей и людей часто идут наперекосяк». Открытие крупных месторождений богатой бессемеровской руды в горах Месаба в штате Миннесота за год-два до завершения его работы сопровождалось вводом этих месторождений в разработку и выводом руды на рынок. Она была настолько богатого качества, что благодаря дешевой добыче с помощью значительно усовершенствованных и недорогих методов рыночная цена сырой руды с аналогичным содержанием железа упала примерно с 6,50 до 3,50 долларов за тонну в то время, когда Эдисон был готов поставлять свой обогащенный продукт. При прежней цене он мог бы обеспечить рынок и заработать щедрую прибыль на своих инвестициях, но при 3,50 доллара за тонну у него не оставалось ни малейшего шанса на конкуренцию. Так была снесена возможность пожинать плоды, столь богато заслуженные годами непрерывных раздумий, труда и забот. Это великое и выдающееся предприятие, представляющее очень крупные денежные вложения, доведенное до завершения, готовое к работе и включающее в себя некоторые из самых блестящих и замечательных изобретений и методов Эдисона, должно было быть заброшено под воздействием обстоятельств, над которыми он не имел контроля, и вместе с ним должны были умереть высокие надежды, которые его поступательное, победное шествие к успеху законно породило».
Финансовый аспект этих начинаний часто упускают из виду и забывают. В данном случае он имел более чем обычное значение и серьезность, так как Эдисон фактически был своим собственным «спонсором», вложив в компанию почти все состояние, которое принесли ему его изобретения. Существует тенденция отказывать капиталу, идущему на столь отчаянный риск, в его полном вознаграждении, если дела идут хорошо, и настаивать на том, чтобы он получал едва лишь законную процентную ставку и много меньше отдачи розничной торговли. Абсолютным фактом является то, что великие электротехники-изобретатели и стоявшие за ними люди получили небольшую отдачу за свою дальновидность и мужество. В данном случае, когда изобретатель в значительной степени сам был своим финансистом, трудности и опасности удваивались. Пусть мистер Мэллори приведет пример: «В конце паники 1893 года наступил период, когда мы испытывали острую нехватку наличных денег, во многом из-за панических настроений, и крупная ведомость по зарплате была собрана с большим трудом. Незадолго до дня выплаты жалованья наш кассир позвонил мне по телефону и сказал: "Я только что получил оплаченные чеки из банка и опасаюсь, что мой помощник, подделавший мою подпись на некоторых чеках, скрылся с примерно 3000 долларами". Я немедленно пошел к мистеру Эдисону, рассказал ему о подделке, о сумме похищенных денег и о том, в каком трудном положении мы оказались в отношении предстоящей выплаты жалованья. Когда я закончил, он сказал: "Очень плохо, что деньги пропали, но я скажу тебе, что делать. Пойди к президенту банка, который оплатил поддельные чеки. Заставь его признать ответственность банка, а затем скажи ему, что мистер Эдисон не считает, будто банк должен страдать из-за того, что у него на службе оказался нечестрый клерк. Скажи ему также, что я не буду требовать возмещения этой суммы от банка". Это было сделано; банк признал свою ответственность и остался очень доволен таким поступком. Когда я доложил об этом мистеру Эдисону, он сказал: "Все в порядке. Мы приобрели друга в лице банка, и он может понадобиться нам позже". И так случилось, что некоторое время спустя, когда нам очень потребовалась помощь в виде ссуд, банк охотно предоставил нам необходимые условия, чтобы помочь пережить критический период».