Курако сопоставлял на досуге эти цифры, записи в шихтовых и конторских книгах. Но эти сведения были весьма отрывочны. Они нисколько не приближали к решению вопроса: как из взятых в определенных пропорциях материалов в соответствующих температурных условиях получать необходимое количество чугуна и шлака. Самая тайна плавки скрывалась от Курако за проволочными заграждениями цифр. Ему оказалось не под силу решение этой основной проблемы черной металлургии.
В годы, когда Курако украдкой изучал шихтовые книги Брянского завода, на одном из чугуноплавильных заводов уральской глуши производил интересные опыты и исследования молодой инженер М. А. Павлов, ставший впоследствии знаменитым ученым. Им-то в 1892 году и был определен впервые на наших заводах «тепловой и материальный баланс доменной печи». «Этот важный численный материал, — сообщала впоследствии Академии наук группа ученых, — служит по настоящее время незаменимым пособием для металлургических расчетов».
Курако не сумел пока проникнуть в секреты плавки, но на заводе происходит событие, целиком захватывающее его внимание. Симптомы тяжелого расстройства — «закозления» — были обнаружены в печи № 2. Козел» — застывший в домне огромной массой чугун. Преодолеть это явление, случавшееся очень часто, никто не умел. «Козел» означал гибель печи. Оцепеневшую домну разрушали до основания. Динамитом рвали на части затвердевший чугун. На расчищенном затем месте возводили новую доменную печь, списывая в убыток сотни тысяч рублей.
Первые признаки начинавшегося бедствия— «холодный ход» — Курако удалось заметить сквозь гляделку в фурменном рукаве. Приставив к глазу синее стекло, Курако всматривался в танцующие куски кокса. Но фурменное отверстие в одном месте было затемнено пятном. Подобные же пятна стали появляться и на других глазках. То, что глазки затем из ослепительно белого начали приобретать желтый цвет, не оставляло уже никаких сомнений в том, что процесс восстановления железа в домне нарушился. Печь не получила нужного количества тепла. Куски не восстановленных окислов руды появились у самых фурм.
Горновой и его подручный еще с некоторой надеждой смотрели на очередные выпуски чугуна и шлака. Но и тут не могло оставаться сомнений. Чугун выходил из летки лениво, искрился, рябил. Лабораторные анализы ставили неутешительный диагноз: много серы. Шлаки стали густыми. Медленно они вытекали после пробивки летки, при охлаждении приобретали темносерый цвет и рассыпались в порошок.
Кто виновник «козла»? Где искать его причины? Над этим вопросом думают многие, но никто на заводе не может на него ответить. В заводской конторе пока прикидывают, в какую копейку влетит неожиданно свалившееся бедствие. Пьерон ходит разъяренный. Легче всего свалить, как всегда, вину на рабочих: этим можно отвлечь внимание от наиболее вероятной причины «закозления» — неправильного составления шихты.
«Холодный ход» печи мог, конечно, быть вызван различными случайными причинами. Из-за невнимательности десятника в печь могли загрузить мусористый, не очищенный от мелочи кокс. Такой кокс, сгорая, дает меньше тепла, чем было .рассчитано при составлении шихты. Могла неожиданно понизиться температура по вине газовщика, который не отрегулировал пламя и недостаточно нагрел каупер. Похолодание печи нередко происходит от длительного притока в горн воды из прогоревшей фурмы. Наконец, «холодный ход» мог возникнуть оттого, что печь недогрузили. Сначала она была неполной, потом в нее стали сбрасывать материалы. Они спускались вниз недостаточно прогретыми, не вполне обработанными газами. В результате — похолодание горна.
Можно отыскать еще десятки случайных причин, оказавших влияние на расстройство домны. Одну за другой, их перебирали горновой и его подручный Курако. Они расспрашивали у рабочих, вели горячие споры с газовщиками, без конца поднимались на колошник. Строили различные предположения, подыскивали всевозможные варианты, — но каждый из этих вариантов неожиданно разбивался об одну из «универсальных» причин «закозления». Среди этих причин очень вероятной была неправильность схода в печь очередных подач руды, кокса и флюса.
Издавна конструкторская мысль работала над поисками такой формы домны, которая обеспечила бы равномерное расположение в ней сырых материалов. Это очень важно. Если поднимающиеся кверху газы нормально прогревают все материалы, то правильно, равномерно происходит восстановление железа из его окислов. Решающее значение имеют механические устройства на колошнике, позволяющие избегнуть одностороннего наполнения печи. В 1850 году английский доменщик Парри впервые применил изобретенный им аппарат для механической засыпки шихты в домну. Этот аппарат позволял также улавливать выходящий из печи доменный газ для использования его в воздухонагревательных камерах. Принцип колошникового затвора очень прост. Наверху печи неподвижно укреплена воронка, куда снизу входит подвешенный на штанге, поднимающийся и опускающийся конус. В поднятом состоянии конус плотно прилегает к воронке, и доменный газ удаляется через помещенный сбоку газоотвод. Когда конус опускается, через зазор между ним и воронкой опускается сырье.
Аппарат Парри нашел широкое применение. В 1866 году появляется и другое изобретение для механической засыпки — колокол Лэнгена, в 1874 году — аппарат Будеруса. Один за другим запатентовывают свои изобретения засыпных аппаратов Гофф, Браун, Шарлевиль, Мак-Ки.