Статья 'Топливно-энергетические ресурсы черной металлургии Урала в конце XIX – начале ХХ вв. (по материалам «Сборников статистических сведений горнозаводской промышленности России» 1882 – 1911 гг.).' - журнал 'Genesis: исторические исследования' - NotaBene.ru
по
Journal Menu
> Issues > Rubrics > About journal > Authors > About the Journal > Requirements for publication > Editorial collegium > The editors and editorial board > Peer-review process > Policy of publication. Aims & Scope. > Article retraction > Ethics > Online First Pre-Publication > Copyright & Licensing Policy > Digital archiving policy > Open Access Policy > Article Processing Charge > Article Identification Policy > Plagiarism check policy
Journals in science databases
About the Journal

MAIN PAGE > Back to contents
Genesis: Historical research
Reference:

The problem of quality of consumer goods in USSR during the 1955-1975 (on the materials of clothing industry of Krasnodar Krai)

Shumkin Georgy Nikolaevich

PhD in History

Senior Scientific Associate, Institute of History and Archeology of Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

620990, Russia, Sverdlovskaya oblast', g. Ekaterinburg, ul. S. Kovalevskoi, 16

shumk@mail.ru
Other publications by this author
 

 

DOI:

10.25136/2409-868X.2019.9.30640

Received:

27-08-2019


Published:

30-09-2019


Abstract:   The object of this research is the fuel and energy base of ferrous metallurgy of Ural in the late XIX – early XX centuries. Leaning on the materials of Compilations of statistical records of mining industry of Russia” for 1882-1911, the article examines the dynamics of consumption of the various types of fuel; determines the total volume of fuel consumption (tonnage-wise of reference fuel) and specific gravity of vegetal fuel (firewood, charcoal) and mineral fuel (bituminous coal, mazut, peat); reveals the portions of fuel consumed by iron plants and other sectors of mining industry of Ural. The records on collecting fuel by the Ural steel companies and its consumption by iron plants are compiled in a table (over 10,300 of reporting units). The acquired results are converted to reference fuel (by caloric coefficients) and subjected to analysis. The scientific novelty consists that the fact that the article is first in historiography to examine the fuel and energy base of ferrous metallurgy of Ural in the late XIX – early XX centuries. The conclusion is made that the  deficit of wood fuel, which has been the major energy resource, led to rationalization of the fuel and energy base. As a result, fuel consumption in semi-integrated steelworks (production of iron, steel, hardware) per production unit has reduced by five times in thirty years.  


Keywords:

mining industry, Ural, ferrous metallurgy, fuel, energy, industrialization, firewood, charcoal, coal, peat

This article written in Russian. You can find original text of the article here .

Топливно-энергетическая база является важнейшим фактором развития металлургической промышленности. В эпоху технологий, основанных на применении древесного угля, производство металла фактически лимитировалось размером ежегодного прироста древесной массы в лесах, находившихся в распоряжении предприятий. Зависимость металлургических предприятий от заготовки древесного угля (а также дров и деловой древесины) предопределила специфическую форму организации хозяйств – в виде горнозаводских округов, занимавших обширные пространства, основным активом которых наряду с производственными мощностями и рудниками были дачи – леса, приписанные к заводам; структуру занятости – на чугуноплавильных предприятиях большая часть рабочих была занята заготовкой и транспортировкой лесных материалов; повышенный интерес к проблемам лесного хозяйства и лесосбережения; а также географию размещения предприятий – в зоне лесов. В эпоху индустриализации с переходом на минеральное топливо (каменный уголь, нефть, природный газ и кокс) данное ограничение исчезает; теперь размеры выпуска металла определяются производительностью техники (которая в свою очередь определяется результатами технического прогресса), а также представлениями проектировщиков об экономической целесообразности установки того или иного оборудования. А география размещения предприятий диктуется теперь соображениями логистики — удобством и стоимостью подвоза сырья и минерального топлива и удобством отгрузки продукции потребителю (например, во второй половине XIX – начале ХХ вв. в Петербурге возникло несколько мощных металлургических предприятий, хотя вокруг не было ни рудных месторождений, ни источников топлива).

В эпоху индустриализации рост выпуска металлургической продукции был связан, прежде всего, с переходом от топлива древесного происхождения к минеральному, а успех регионов в «соревновании» за лидерство зависел от доступности минерального топлива (прежде всего, коксующихся углей). Те регионы, например Юг России, где такая возможность была, росли очень высокими темпами; там же, где такой возможности не было (пока еще не было), например Урал, обеспечивали рост выпуска за счет перехода к энергосберегающим технологиям и оптимизации производственной структуры.

В конце XIX – начале ХХ вв. состояние топливно-энергетической базы было одной из самых острых проблем горнозаводской промышленности Урала. Ее активно обсуждали и пытались решать современники — горные инженеры, публицисты, ученые [2; 6; 8; 38]; ее важность не оспаривается и историками, изучающими горнозаводской Урал [1; 3; 39]. Однако, специальных исследований структуры топливно-энергетических ресурсов не проводилось (историки, касаясь проблем энергетики ограничиваются анализом мощности двигателей). В данной работе предпринимается попытка закрыть данную лакуну, решив следующие задачи: 1) проследить динамику потребления различных видов топлива черной металлургией Урала; 2) определить общий объем потребления горючего и удельный вес топлива растительного и минерального происхождения; 3) определить доли горючего, потреблявшегося чугуноплавильным производством и остальными отраслями горнозаводской промышленности Урала.

Источником для исследования послужили «Сборники статистических сведений о горнозаводской промышленности России» за 1882 – 1911 гг. (далее – «Сборники»). Объектом исследования стали предприятия черной металлургии. Этот выбор обусловлен особенностями источника: в нем приведены сведения о размерах заготовки топлива на предприятиях черной металлургии, а также о потреблении топлива в чугуноплавильном производстве (т.е. сведения о заготовке или о потреблении топлива медеплавильными заводами, добычей золота и другими отраслями горнозаводского хозяйства отсутствуют). Информацию о заготовке топлива за вычетом сгоревшего в доменных печах можно рассматривать как данные о горючем, потребленном другими отраслями черной металлургии — добычей полезных ископаемых, железоделательным и сталеплавильным производствами, металлообработкой, а также транспортировкой грузов и отоплением помещений. При этом следует учитывать, что топливо не обязательно расходовалось в том же году, в каком заготавливалось; его запасы могли храниться несколько лет, и в какие-то годы расход топлива мог оказаться больше того, чем было заготовлено – за счет запасов прежних лет. Более того, при длительном хранении топливо могло портиться (эта проблема очень остро стояла при организации хранения древесного угля), могло сгореть во время пожара, либо вообще оказаться невостребованным на данном предприятии (например, решили поэкспериментировать с каким-либо оригинальным видом топлива, но эксперимент оказался неудачным). Однако, очевидно, что на предприятиях стремились этого избегать как ненужных непроизводственных издержек.

Данные о заготовке топлива предприятиями черной металлургии Урала и его потреблении чугуноплавильным производством были сведены в таблицу (более 10300 учетных единиц). Замеченные в источнике опечатки были исправлены, и было пересчитано общее количество топлива. Общая динамика заготовки топлива на горных заводах Урала представлена в таблице 1.

Таблица 1.

Динамика заготовки топлива горнозаводской

промышленностью Урала в 1882 – 1911 гг.*

Год

Дрова, пни, сучья, хвоя

Древесный уголь

Каменный, бурый уголь, брикеты

Кокс, антрацит

Торф

Мазут, (нефтяные остатки), смола

саж.3**

короба***

пуд.

пуд.

саж.3

пуд.

1882

854389

1825963

960852

7807

1883

812891

2115611

1050347

1927

1884

808002

1930683

977999

4984

1885

739186

2083109

4132846

8855

1886

613842

1898819

4383464

14694

10941

1887

642051

1898287

842751

24313

16089

1888

682774

2332844

1145039

15752

12161

1889

540062

2045111

1619212

42581

33843

1890

586403

2133626

1449862

42313

12623

1891

501174

2296357

1590282

42959

15151

20688

1892

509980

2296379

1883211

46665

16742

55945

1893

532589

2248905

3676171

99697

24033

279560

1894

567833

2396370

3113070

721120

20091

82598

1895

555556

2502230

2867660

112660

20907

884309

1896

731179

2583827

3186047

82286

26568

1003149

1897

615175

2849698

3094431

117536

34291

1434189

1898

647184

3221737

3603660

161441

35966

769317

1899

722160

3423208

6449110

215343

33114

1121799

1900

667708

3373909

4347476

287225

95208

1650187

1901

818883

3357164

8086168

1295080

46888

767858

1902

869054

3023061

6350128

369979

48012

982879

1903

652138

2686076

5662845

294171

38312

1678820

1904

633665

2703018

5531479

307148

100977

1597944

1905

620212

2818823

4554118

380111

42451

963578

1906

702392

3159372

4854579

268607

29053

420408

1907

636931

2647718

6640646

466017

33291

635307

1908

612328

2186701

7387236

287146

33406

372936

1909

634917

2111323

6778825

373677

17909

338930

1910

620475

2230228

5663247

415996

24206

175013

1911

592234

2269377

6418989

780877

28733

230543

* Составлено и подсчитано по: [4, с. 300—335; 9, с. 167—181; 10, с. 113—121; 11, с. 3—11; 12, с. 195—203; 13, с. 198—207; 14, с. 178—189; 15, с. 16—25; 16, с. 144—153; 17, с. 160—169; 18, с. 178—187; 19, с. 186—195; 20, с. 210—219; 21, с. 202—213; 22, с. 222—235; 23, с. 206—219; 24, с. 204—217; 25, с. 210—223; 26, с. 222—237; 27, с. 246—263; 28, с. 242—259; 29, с. 238—259; 30, с. 264—283; 31, с. 250—269; 32, с. 232—251; 33, с. 238—257; 34, с. 268—285; 35, с. 282—299; 36, с. 240—253; 37, с. 254—269]

** Древесное топливо и торф измерялись кубическими саженями. 1 саж.3 = 9,7 м.3. Вес 1 саж.3 дров составлял примерно 240 пуд. Алапаевский и Верхисетский округа предоставляли сведения о заготовке древесного топлива также в пудах.

*** Единицей измерения древесного угля на горных заводах был короб; размер короба не был стандартизирован; каждое хозяйство использовало свой короб. Поэтому в «Сборниках» в качестве общей единицы измерения использовался короб казенных горных заводов, равный 70 1/4 кубическим футам (почти 2 м3); примерный вес одного короба угля составлял 19,66 пуд.

Наиболее ценным топливом на уральских заводах был древесный уголь. Именно на нем выплавлялся чугун, и изготавливалось кричное железо. К началу ХХ в. производство кричного железа почти прекратилось, но чугун, выплавленный на древесном угле, оставался базовой продукцией уральских заводов. Динамика заготовки древесного угля в целом совпадает с динамикой выплавки чугуна (см. рис. 1): до 1900–1901 гг. наблюдается рост, а затем происходит спад. Однако между графиками индекса выпуска чугуна и графиком индекса заготовки угля (данные за 1882 г. взяты за 100%) в 1889 возникает разрыв, который в дальнейшем увеличивается. При этом график индекса потребления древесного угля домнами почти полностью повторяет график выпуска чугуна. Если выпуск чугуна с 1882 по 1901 гг. вырос в 2,7 раза, потребление угля домнами – почти в 3 раза, то заготовка угля выросла только на 80%. В период кризиса и депрессии начала ХХ в. выплавка чугуна, потребление домнами угля и его заготовка сокращаются. Это сокращение происходит в два этапа: 1901–1903 гг. и в 1907–1909 гг. Минимальные показатели фиксируются в 1909 г. В этом году выпуск чугуна и расход на него древесного угля были на 90% больше, показателей 1882 г., а заготовка угля – только на 15% больше.

Рис. 1. Динамика заготовки древесного угля, выпуска чугуна и расхода угля на производства чугуна в процентах (данные за 1882 = 100%)

Разрыв в динамике выплавки чугуна и заготовки древесного угля был обусловлен тем, что доля древесного угля, который использовался не для выплавки чугуна, сокращалась. В 1882 г. она составила 44% (было заготовлено 1,8 млн коробов, а израсходовано на выплавку чугуна – 1 млн. коробов); в 1890 г. – 20% (заготовлено 2,1 млн, сожжено в домнах – 1,7 млн); в начале ХХ в., как правило, составляет менее 10%; в 1909 – 1910 гг. она составила менее 5%; а в 1911 г., когда уральской металлургии из кризиса, доменными печами было израсходовано угля больше, чем было заготовлено (см. табл. 2). Древесный уголь постепенно превратился в топливо, использующееся только для выплавки чугуна — он был слишком ценным и дорогостоящим ресурсом, чтобы его расходовать на что-то другое.

Таблица 2.

Заготовка древесного угля и его расход (в тыс. коробов) чугуноплавильным производством на горных заводах Урала*

Год

Заготовка угля

Расход угля на выплавку чугуна

% расхода на выплавку чугуна от заготовки

Год

Заготовка угля

Расход угля на выплавку чугуна

% расхода на выплавку чугуна от заготовки

1882

1826,0

1036,8

56,8

1897

2849,7

2509,8

88,1

1883

2115,6

1313,2

62,1

1898

3221,7

2754,0

85,5

1884

1930,7

1214,3

62,1

1899

3423,2

2751,3

80,4

1885

2083,1

1243,0

62,1

1900

3373,9

3034,2

89,9

1886

1898,8

1349,8

71,1

1901

3357,2

3065,9

91,3

1887

1898,3

1517,2

79,9

1902

3023,1

2735,1

90,5

1888

2332,8

1458,8

62,5

1903

2686,1

2393,5

89,1

1889

2045,1

1578,6

77,2

1904

2703,0

2384,6

88,2

1890

2133,6

1723,7

80,8

1905

2818,8

2543,3

90,2

1891

2296,4

1815,4

79,1

1906

3159,4

2374,2

75,1

1892

2296,4

1995,1

86,9

1907

2647,7

2383,3

90,0

1893

2248,9

1854,0

82,4

1908

2186,7

2136,2

97,7

1894

2396,4

2050,1

85,6

1909

2111,3

2015,9

95,5

1895

2502,2

2073,9

82,9

1910

2230,2

2159,9

96,8

1896

2583,8

2209,8

85,5

1911

2269,4

2427,6

107,0

* Составлено и подсчитано по: [4, с. 300—335, 400—408; 9, с. 167—181, 220—228; 10, с. 113—121, 250—254; 11, с. 3—11, 38—42; 12, с. 195—203, 232—236; 13, с. 198—207, 234—238; 14, с. 178—189, 218—222; 15, с. 16—25, 50—56; 16, с. 144—153, 178—184; 17, с. 160—169, 194—200; 18, с. 178—187, 212—218; 19, с. 186—195, 222—228; 20, с. 210—219, 248—254; 21, с. 202—213, 246—252; 22, с. 222—235, 270—278; 23, с. 206—219, 256—264; 24, с. 204—217, 256—264; 25, с. 210—223, 272—280; 26, с. 222—237, 288—296; 27, с. 246—263, 314—322; 28, с. 242—259, 312—322; 29, с. 238—259, 312—322; 30, с. 264—283, 332—342; 31, с. 250—269, 318—328; 32, с. 232—251, 302—312; 33, с. 238—257, 304—314; 34, с. 268—285, 326—334; 35, с. 282—299, 334—342; 36, с. 240—253, 284—292; 37, с. 254—269, 308—316].

Другим традиционным топливом были дрова. Ими, как более дешевым и удобным (проще транспортировать, проще хранить) горючим, старались заменить древесный уголь. Дрова использовались в производстве пудлингового железа и стали, как топливо для паровых машин и локомобилей, на отопление помещений и т.д. Однако дрова заготавливались в тех же дачах, что и древесный уголь. Увеличить заготовку древесного угля не увеличивая размеры вырубки леса можно было только за счет сокращения заготовки дров. В 1882–1891 гг. заготовка дров уменьшилась в два раза — с 854,4 до 420,7 тыс. саж.3. В период экономического подъема 1890-х гг. наблюдается рост в заготовке дров; максимальный показатель был достигнут в 1902 г. — 732 тыс. саж.3. В период кризиса и депрессии начала ХХ в. объемы заготовки колебались в пределах 470–570 тыс. саж.3. На ряде заводов (преимущественно, на старых заводах, расположенных в центре горнозаводского Урала — заводов Нижнетагильского, Верхисетского, Сысертского, Алапаевского, Сергинско-Уфалейского, Ревдинского Шайтанского округов) потребность в дровах частично компенсировали менее ценными видами древесного топлива, которое Алапаевский завод в «Сборнике» за 1892 г. вывел под очень емким названием, отражающем отношение к нему в горнозаводской промышленности, — «хлам», а на Сергинско-Уфалейских заводах оно называлось столь же выразительно — «отбросами». Это пни, сучья, смолье (смолистые ветки и вершинки деревьев), хворост и хвоя. Данные виды топлива начинают указываться в «Сборниках» с 1886 г. В 1891 г. их доля в общем объеме заготовленного древесного топлива превысила 16%, а в 1901 г. составила 27,8%, при этом в 1890-е – 1910-е гг. она не опускалась ниже 10% (см. табл. 3). В целом размеры заготовки древесного топлива на протяжении всего рассматриваемого 30-летия оставались на одном уровне. В первое десятилетие (1882 – 1891 гг.) в среднем в год заготавливалось 678 тыс. саж.3, во втором (1892 – 1901 гг.) — 637, в третьем (1902 – 1911 гг.) — 657 тыс. саж.3.

Таблица 3.

Динамика заготовки древесного топлива

на горных заводах Урала (тыс. саж.3)

Год

Дрова

Пни, сучья, хвоя и т.п.

Всего

% пней, сучьев, хвои и т.п.

Год

Дрова

Пни, сучья, хвоя и т.п.

Всего

% пней, сучьев, хвои и т.п.

1882

854,4

854,4

0,0

1897

492,0

123,1

615,2

20,0

1883

812,9

812,9

0,0

1898

534,7

112,4

647,2

17,4

1884

808,0

808,0

0,0

1899

618,9

103,3

722,2

14,3

1885

739,2

739,2

0,0

1900

555,0

112,7

667,7

16,9

1886

613,5

0,3

613,8

0,1

1901

591,2

227,7

818,9

27,8

1887

642,1

642,1

0,0

1902

732,5

136,5

869,1

15,7

1888

658,3

24,5

682,8

3,6

1903

523,4

128,8

652,1

19,7

1889

508,4

31,6

540,1

5,9

1904

540,2

93,5

633,7

14,7

1890

538,5

47,9

586,4

8,2

1905

496,9

123,3

620,2

19,9

1891

420,7

80,5

501,2

16,1

1906

571,8

130,7

702,4

18,6

1892

425,3

84,8

510,0

16,6

1907

533,7

103,3

636,9

16,2

1893

459,4

73,2

532,6

13,7

1908

549,8

62,6

612,3

10,2

1894

447,2

120,7

567,8

21,2

1909

516,1

118,8

634,9

18,7

1895

449,0

106,5

555,6

19,2

1910

484,3

136,2

620,5

22,0

1896

545,0

186,2

731,2

25,5

1911

468,5

123,7

592,2

20,9

* Составлено и подсчитано по: см. прим. к табл. 1.

Итак, тенденции в изменении размеров заготовки топлива древесного происхождения указывают на то, что к концу XIX – началу ХХ вв. горнозаводская промышленность Урала достигла пределов роста в рамках данной топливно-энергетической базы. Развитие шло по пути замещения и компенсации: потребление древесного угля вне выплавки чугуна сокращалось в пользу доменного производства; заготовка дров сокращалась, чтобы нарастить выжег угля; потребность в дровах компенсировалась менее ценными горючими материалами — пнями, хвоей, хворостом, сучьями и т. д.

Преодолеть барьер развитию уральской металлургии, которые ставил естественный прирост древесной массы, можно было либо осваивая новые леса, произраставшие к северу и востоку от горнозаводского Урала (именно этому посвящена исследовательская часть известного труда Д.И. Менделеева [38]), либо переключаясь на применение минерального топлива – торфа, каменного угля, антрацита, кокса, мазута. Торф, как правило, добывался в заводской даче (объемы его заготовки указывались в привычных горным заводам кубических саженях). Каменный, бурый уголь, а также антрацит Егоршинского месторождения мог добываться на участках, принадлежавших предприятиям (например, своим углем пользовались заводы Чермозского, Нижнетагильского, Богословского округов), но большинство предприятий каменный уголь (Кизеловского месторождения или из Донбасса), антрацит и донецкий кокс приобретали на рынке. Мазут («нефтяные остатки») поставлялся на уральские заводы из Баку по Волге и Каме.

В отличие от древесного угля и дров каменный уголь и мазут лучше хранились, и при благоприятных условиях можно было сделать крупный запас данных ресурсов. Поэтому динамика заготовки этих видов топлива не ровная – в отдельные годы размеры заготовки в 2 раза превышала показатели соседних лет (см. рис 2). Интересно, что «пиковые» значения по каменному углю совпадают со спадом по мазуту и торфу, и наоборот. В целом, наблюдается устойчивый тренд на рост размеров заготовки каменного угля, кокса и антрацита на протяжении всего периода. В первом десятилетии (1882–1891 гг.) в среднем заготавливалось 1,8 млн пуд., во втором (1892–1901 гг.) — 4,3, в третьем (1902–1911 гг.) — 6,4 млн пуд. Нефть и торф показывают большую чувствительность к рыночной конъюнктуре – в 1890-е гг. наблюдается рост, а с 1905 г. — спад до показателей начала 1890-х гг.

Рис. 2. Динамика заготовки каменного угля, антрацита, кокса, мазута и торфа горными заводами Урала в 1882–1911 гг. (данные за 1900 = 100%).)

Итак, в 1882 – 1911 гг. в заготовке топлива горнозаводской промышленностью Урала наблюдались следующие тенденции. Размеры заготовки дров оставались на одном уровне на протяжении 30 лет. Динамика заготовки древесного угля, нефти и торфа, в целом, повторяет динамику выпуска продукции уральскими горными заводами — до 1900 – 1901 гг. наблюдался рост, вызванный экономическим подъемом конца XIX в., а затем спад, обусловленный кризисом и депрессией. И только в заготовке каменного угля (вместе с коксом, антрацитом, бурым углем) наблюдается неуклонное увеличение объемов заготовки. Эти виды топлива являлись наиболее перспективными для уральской металлургии; решение проблемы обеспечения коксующимися углями должно было вывести уральские заводы на новые горизонты развития.

Определим общий объем заготовок энергоносителей и удельный вес каждого вида топлива. Для этого данные о топливе необходимо привести к единому основанию. Им является удельная теплота сгорания (или теплотворная способность) — количество энергии (в джоулях или в калориях), выделяемое 1 кг топлива. В реальности теплота сгорания топлива зависит от множества факторов: его влажности, плотности, химического состава и т.д.: березовый уголь дает больше тепла, чем еловый; донецкий уголь калорийнее губахинского. Однако такой подробной информации о качестве горючих материалов «Сборники» не предоставляют. Поэтому обратимся к методике, применяемой отечественными экономистами и статистиками для составления и анализа энергетических балансов. В российской статистике общепринятой единицей измерения сгораемого является 1 тонна условного топлива. За эталон условного топлива принят сухой каменный уголь, 1 кг которого при сгорании выделяет 7000 Ккал (соответственно, 1 тонна выделяет 7 Гкал). Пересчет реального топлива на условное осуществляется на основании калорийных эквивалентов. Они рассчитываются как отношение теплоты сгорания 1 кг реального топлива (в Ккал) к 7000 Ккал. Методикой построения топливно-энергетического баланса рекомендовано использовать такие коэффициенты пересчета на тонны условного топлива [5; 7, с. 81—88]:

Топливо

Единица измерения

Калорийный коэффициент

Каменный уголь

1 т.

0,768

Бурый уголь

1 т.

0,467

Торф

1 т.

0,34

Кокс металлургический

1 т.

0,99

Антрацит

1 т.

1

Брикеты угольные

1 т.

0,605

Мазут, смола

1 т.

1,37

Древесный уголь

1 т.

0,93

Дрова

1 м3 (складочный)

0,1

Пни

1 м3 (складочный)

0,12

Сучья, кора

1 м3 (складочный)

0,05

Следует отметить, что для разных видов древесного топлива методикой предлагаются различные коэффициенты — от 0,12 до 0,05. Однако в «Сборниках» часто эти виды топлива часто не разделяются, а указываются одной цифрой. Поэтому для всех этих видов топлива принят общий калорийный коэффициент — 0,1. Для кокса и антрацита (они также в источнике часто не разделяются) будем использовать общий коэффициент — 1. Для каменного, бурого угля и брикетов, будем применять коэффициент, рекомендованный для каменного угля — 0,768. Некоторое завышение показателя в условном топливе (коэффициент каменного угля выше коэффициента брикетов и бурого угля) компенсируется, во-первых, тем, что брикеты использовались всего дважды за 30 лет, а бурый уголь — только Надеждинским заводом период в 1901 – 1908 гг.; во-вторых, тем, что вместе каменным углем нередко указывались одним числом более калорийные кокс и антрацит.

Пересчитаем данные горнозаводской статистики в единицы, используемые современной статистикой. Древесное топливо и торф измерялись кубическими саженями. 1 саж.3 = 9,7 м.3. Вес 1 саж.3 дров составляет примерно 240 пуд. или 3931 кг. Поскольку современные справочники дают примерно одинаковый вес одного кубометра дров и торфа (около 400 кг), примем для торфа те же данные, что и для дров: 1 саж3 торфа весит 3931 кг. Плотность хвои, пней, сучьев принята такая же, как и у дров. Короб древесного угля весил 19,66 пуд. или 322 кг. Каменный уголь, кокс, антрацит, мазут (нефтяные остатки) измерялись в пудах (16,38 кг). Размеры заготовки горючего в тоннах условного топлива (тут) представлены в таблице 4.

Таблица 4.

Динамика заготовки топлива горнозаводской

промышленностью Урала в 1882-1911 гг.

(тонн условного топлива)*

Год

Дрова, пни, сучья, хвоя

Древесный уголь

Каменный, бурый уголь, брикеты

Кокс, антрацит

Торф

Мазут, смола

Всего

1882

828757,3

546802,9

12087,4

10434,4

1398082

1883

788504,3

633540,9

13213,2

2575,5

1437834

1884

783761,9

578162,3

12303,1

6661,3

1380889

1885

717010,4

623807,8

51990,5

11835,1

1404644

1886

595426,7

568620,3

55143,3

240,7

14623,1

1234054

1887

622789,5

568461,0

10601,7

398,2

21503,6

1223754

1888

662290,8

698593,5

14404,4

258,0

16253,7

1391800

1889

523860,1

612428,9

20369,4

697,5

45232,5

1202589

1890

568810,9

638935,6

18239,0

693,1

16871,1

1243550

1891

486138,8

687667,1

20005,5

703,7

20249,9

464,3

1215229

1892

494680,6

687673,7

23690,5

764,4

22376,4

1255,4

1230441

1893

516611,3

673457,1

46245,6

1633,0

32121,1

6273,5

1276342

1894

550798,0

717617,0

39161,9

11811,9

26852,4

1853,5

1348095

1895

538889,3

749317,8

36074,7

1845,4

27943,0

19844,4

1373915

1896

709243,6

773752,8

40080,0

1347,8

35509,2

22511,3

1582445

1897

596719,8

853370,6

38927,4

1925,2

45831,3

32184,1

1568958

1898

627768,5

964781,4

45333,5

2644,4

48070,0

17263,9

1705862

1899

700495,2

1025113,9

81128,8

3527,3

44258,2

25173,8

1879697

1900

647676,8

1010350,8

54690,6

4704,7

127249,3

37031,2

1881703

1901

794316,5

1005336,3

101722,7

21213,4

62667,7

17231,2

2002488

1902

842982,4

905285,8

79883,6

6060,3

64170,0

22056,4

1920438

1903

632573,9

804372,3

71237,7

4818,5

51205,5

37673,7

1601882

1904

614655,1

809445,8

69585,1

5031,1

134959,8

35858,8

1669536

1905

601605,6

844124,7

57290,1

6226,2

56737,5

21623,3

1587607

1906

681320,2

946105,5

61069,8

4399,8

38830,5

9434,2

1741160

1907

617823,1

792885,6

83538,3

7633,4

44494,8

14256,7

1560632

1908

593958,2

654829,5

92930,2

4703,5

44648,5

8368,9

1399439

1909

615869,5

632256,8

85276,5

6120,8

23936,1

7605,8

1371066

1910

601860,8

667864,1

71242,7

6814,0

32352,3

3927,4

1384061

1911

574467,0

679587,6

80749,9

12790,8

38402,8

5173,5

1391172

* Составлено и подсчитано по: см. прил. к табл. 1; [5; 7, с. 81—88].

Среди видов топлива основное место занимали дрова и древесный уголь, на них приходилось 90–97% горючих материалов, заготавливаемых черной металлургией Урала. Вначале в общем объеме топлива преобладают дрова, но с 1887 г. — древесный уголь (см. рис. 3). В 1882 – 1891 гг. доля дров сокращается с 59% до 40%, а угля возрастает с 39,1% до 56,6. Затем доля дров удерживается в пределах 33–44%, доля древесного угля – в пределах 46–54%. Удельный вес всех видов минерального топлива был незначительным. Тем не менее, наблюдается устойчивая тенденция к его увеличению: 3,2% в 1882 – 1893 гг., 6,8% в 1893 – 1899 гг., 10% в 1900 – 1911 гг. В горючем минерального происхождения преобладал каменный уголь, на его долю приходилось примерно половина энергии, которую давало минеральное топливо, на торф приходилось 38 %, на нефть – 8% на кокс и антрацит – только 3% (но они часто указывались вместе с каменным углем).

«Рабская зависимость от наличности запасов леса» [8, c. 119] определила общую динамику заготовки горючих материалов черной металлургией Урала. В 1880-х – начале 1890-х гг. общее количество заготавливаемого топлива имела тенденцию к сокращению: в 1882 – 1885 гг. заготавливалось, в среднем, 1405 тыс. т. условного топлива, в 1889 – 1893 гг. — 1234 тыс. т. Данное снижение было обусловлено почти двукратным сокращением заготовки дров— с 828 тыс. т. условного топлива в 1882 г. до 486 тыс. т. в 1891 г. По другим видам топлива наблюдался рост, который компенсировал сокращение заготовки дров. В период экономического подъема размеры заготовок вырастают на 62% – до «рекордных» 2 млн т. в 1901 г. В это время растут объемы заготовки всех видов топлива. Заготовка дров в 1901–1902 гг. восстанавливается до уровня начала 1880-х гг. Заготовка древесного угля увеличивается в 1,5 раза — с 680 тыс. т. условного топлива, до 1 млн т. Во время кризиса и депрессии начала ХХ в. вследствие сокращения заготовки дров и древесного угля происходит двухэтапное снижение общего объема заготовки горючих материалов: 1) в 1901 – 1903 гг. происходит сокращение на 18%, в 1903 – 1907 гг. объемы заготовок стабилизировались на уровне 1,6 млн т. условного топлива; 2) в 1907 – 1908 гг. сокращение на 15%; в 1908 – 1911 в среднем заготавливалось менее 1,4 млн т. условного топлива. В 1908 – 1911 гг., топлива заготавливалось меньше, чем в первой половине 1880-х гг. (см. рис. 3) — лес старались сберечь до лучших времен, до нового экономического подъема.

Рис. 3. Динамика заготовки топлива горнозаводской промышленностью Урала в 1882-1911 гг. (тонн условного топлива).

Рассмотрим, какая доля топлива приходилась на выплавку чугуна, а какая – на все остальные производства черной металлургии Урала – добычу и обжиг руд, изготовление железа, стали, проката и металлических изделий. В таблице 5 приведены данные о расходе топлива на выплавку чугуна (в тоннах условного топлива) и его доля (в процентах) к общей массе заготовленного топлива, а на рисунке 4 представлены графики потребления горючих материалов выплавкой чугуна и прочими производствами в тоннах условного топлива.

Таблица 5

Динамика потребления топлива чугуноплавильным производством Урала (в т. условного топлива)

Год

Расход топлива на выплавку чугуна

Всего заготовлено топлива горными заводами

% расхода на выплавку чугуна

Год

Расход топлива на выплавку чугуна

Всего заготовлено топлива горными заводами

% расхода на выплавку чугуна

1882

310493

1398082

22,2

1897

755319

1568958

48,1

1883

393287

1437834

27,4

1898

828993

1705862

48,6

1884

363634

1380889

26,3

1899

826326

1879697

44,0

1885

372229

1404644

26,5

1900

910664

1881703

48,4

1886

404225

1234054

32,8

1901

920826

2002488

46,0

1887

454334

1223754

37,1

1902

820806

1920438

42,7

1888

443997

1391800

31,9

1903

717423

1601882

44,8

1889

477163

1202589

39,7

1904

715627

1669536

42,9

1890

516336

1243550

41,5

1905

761949

1587607

48,0

1891

544220

1215229

44,8

1906

711340

1741160

40,9

1892

598543

1230441

48,6

1907

714274

1560632

45,8

1893

555371

1276342

43,5

1908

640495

1399439

45,8

1894

613984

1348095

45,5

1909

603782

1371066

44,0

1895

627231

1373915

45,7

1910

647211

1384061

46,8

1896

662003

1582445

41,8

1911

727433

1391172

52,3

* Составлено и подсчитано по: см. прил. к табл. 2; [5; 7, с. 81—88].

В 1882–1892 гг. расход топлива на выплавку чугуна вырос почти в два раза — с 310 тыс. т. условного топлива до 598 тыс. т., потребление топлива прочими отраслями черной металлургии Урала сократилось на 42% – с 1 млн. т. до 632 тыс. т. условного топлива. Доля топлива, которая шла на выплавку чугуна, увеличилась с 22,2% до 41,5%; доля остальных отраслей сократилась 77,8% до 58,5%. Рост расхода энергии на производство чугуна не был связан с сокращением выпуска продукции по остальным производствам: в 1880-х гг. производство железа выросло с 14 до 18 млн пуд., стали – с 2 до 3,4 млн. пуд. [4, с.443, 469; 15, с. 75, 85]. Возможно, этот рост был связан с переходом к технологиям утилизации доменных газов железоделательным и сталеплавильными производствами, поэтому доля потребляемого ими топлива сократилась.

Рис. 4. Потребление чугуноплавильным и передельными (железоделательным, сталеплавильным, чугунолитейным, металлообрабатывающим) производствами черной металлургии Урала топлива (тонн условного топлива).

В дальнейшем пропорция расхода горючего между производством чугуна и остальными отраслями не менялась, удерживаясь в пределах 41–48% по выплавке чугуна и 52–59% по прочим производствам. В 1893–1900 гг. расходы горючего по чугуноплавильному производству выросли на 66%, а по прочим производствам – на 58% ( выйдя на уровень начала 1880-х гг.). Во время кризиса и депрессии начала ХХ в. потребление топлива уменьшается до уровня первой половины 1890-х гг. В доменном производстве в 1901–1903 гг. — сокращается на 22% и в 1907–1909 гг. на 15%. А в 1909–1911 гг. расходы горючего на выплавку чугуна выросли на 20%, что связано с постепенным выходом уральской металлургии из затянувшегося кризиса. На прочих производствах наблюдаются более резкие колебания в потреблении топлива. В 1902–1905 гг. потребление топлива сократилось на 25%, в 1906 г. почти восстановилась до докризисного уровня (видимо, сказались ожидания скорого окончания кризиса), а с 1906 по 1911 гг. сократилась на 35%.

Обращает внимание, что в отличие от плавного графика потребления горючего доменным производством, график потребления топлива прочими производствами имеет резкие подъемы и спады. Это связано со структурой потребляемого топлива. 99,8% топлива чугуноплавильного производства приходилось на древесный уголь, а остальные 0,2% – на кокс и дрова. Следовательно, дрова и минеральное топливо (которые могли храниться несколько лет без особого ущерба качеству материалов) являлось топливом передельных и вспомогательных производств. Среди этих производств важнейшим источником топливом являлись дрова, доля которых составляла 70–80%. До 1900 г. вторым по значимости был древесный уголь; его доля составляла, в среднем, 21% в 1880-е гг., 14% в 1890-е гг., 7% в 1900-е гг. С 1900 г. вторым по значимости становиться топливо минерального происхождения, прежде всего каменный уголь, доля которого увеличивалась от 1% в 1882 г. до 11% в 1907–1911 гг., а также торф, его доля составляла 3–6%.

Теперь рассмотрим, как изменилось потребление топлива по отношению к выпуску продукции. К 1908 – 1911 гг. по потреблению топлива черная металлургия Урала вернулась к показателям начала 1880-х гг. — 1,4 млн т. условного топлива (см. рис. 3). В 1911 г. по сравнению с 1882 г. выплавка чугуна выросла в 2,4 раза — было 18,4 млн пуд., стало 43,8 млн пуд. [4, с. 409; 37, с. 316]. Расход топлива на производство этого металла возрос в той же пропорции — 2,4 раза (1 и 2,4 млн коробов древесного угля или 310 и 727 тыс т. условного топлива (см. табл. 2 и 5)). Потребление горючего на выплавку чугуна осталась на том же уровне – 18 пуд. чугуна на 1 короб.

Что касается прочих производств, то за 30 лет номенклатура продукции существенно поменялась (например, Усть-Катавский завод стал выпускать грузовые вагоны, а Невьянский — драги). Но нам важно определить в целом насколько изменилась энергоемкость производств, поэтому рассмотрим только производство железа и стали. В 1882 г. было изготовлено 14,8 млн пуд. железа и стали в 1911 г. — 48 млн пуд., т. е. в 3 раза больше [4, с. 443, 469; 37, с. 336, 354], при этом потребление горючего передельными производствами сократилось с 1 млн т. условного топлива до 664 тыс. т. (рис. 4). В 1882 г. на 1 т. условного топлива изготовлялось 0,22 т. железа и стали, а в 1911 г. — 1,18 т., т. е. количество изготовленной продукции на единицу сожженного топлива выросло в 5,3 раза!

Рассмотренный материал позволяет сделать такие выводы. В конце XIX – начале ХХ вв. леса оставались основным источником горючего для черной металлургии Урала. Дрова и древесный уголь давали от 97 (в 1880-е гг.) до 90% (в 1900-е гг.) энергии сгораемого; роль минерального топлива хотя и росла, но оставалась незначительной – 3% в начале 1880-х гг., 10% в 1900-е гг. К концу XIX в. большинство уральских заводов оказались в ситуации острого дефицита древесного топлива. Поскольку чугун, базовый продукт черной металлургии, являвшийся сырьем для всех последующих переделов — для производства железа, стали, отливок, металлических изделий и машин, можно было изготовить только на древесном угле, древесный уголь все больше становился топливом для выплавки чугуна. Если вначале 1880-х гг. домны потребляли 60% древесного угля, то в 1911 г. — весь древесный уголь. В 1880 – 1890 гг. потребление топлива доменным производством непрерывно растет, увеличившись за 20 лет почти в три раза. В начале ХХ в. оно снижается пропорционально сокращению выплавки чугуна.

Дрова и минеральное топливо являлись горючим для передельных (изготовление железа, стали, проката) и вспомогательных производств. Поскольку дрова и древесный уголь заготавливались в одних и тех же лесах, нарастить потребление древесного угля домнами можно было только за счет сокращение заготовки дров. В 1880-х гг. потребление дров уменьшается вдвое — с 850 до 420 тыс. саж3., а затем удерживается (за исключением трех лет) в пределе 420–570 тыс. саж.3. Поскольку в 1880-е гг. выпуск железа и стали не уменьшается, а, наоборот, увеличивается, возможной причиной сокращения потребления дров было распространение технологий по утилизации доменных газов. Потребность в дровах компенсировалась пнями, хвоей, хворостом и другими малоценными видами древесного топлива, на долю которого приходится от 10 до 20% заготовленной древесины, а также минеральным топливом. Поскольку соотношение потребления домнами древесного угля к выпуску чугуна не менялось, рост выпуска продукции обеспечивался распространением энергосберегающих технологий в передельных производствах. В результате за 30 лет их энергоэффективность выросла в 5 раз.

References
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
Link to this article

You can simply select and copy link from below text field.


Other our sites:
Official Website of NOTA BENE / Aurora Group s.r.o.