Отбеливание или рафинировка чугуна, пудлингование, обжим криц, прокатка или проковка их, нагрев, сварка и вторичная прокатка (иногда эта операция повторялась несколько раз), — вот стадии получения ковкого черного металла, так называемого сварочного железа, годного для дальнейшей горячей и холодной обработки.
Чугуны Южного Уэльса содержали много примесей и для выработки хороших сортов железа требовали предварительной переплавки — «отбелки» или «рафинировки» в так называемых «отбелочных горнах». Южный Уэльс как раз и был родиной этого процесса, ставшего в некоторых районах Англии неотъемлемой частью переработки чугуна в железо. Изобретателем рафинирования, то есть получения из чугуна промежуточного продукта — файнметалла (finemetal), служащего сырьем для пудлингования, считается один из первых крупных заводчиков Южного Уэльса, Гомфрей, в свое время так бессовестно ограбивший изобретателя пудлингования Корта. В первом десятилетии XIX века эта рафинировка чугуна применялась уже всюду в Южном Уэльсе. Стоит сказать несколько слов об этом процессе, так как его техника и принципы сыграли, как мы видели, некоторую роль в развитии бессемеровского изобретения. Бессемер в некоторые моменты работы над своим процессом пытался их использовать и развить.
Рафинировка состояла в переплавке чугуна в горне под сильной струей воздуха, которая направлялась на поверхность расплавленного металла, покрытого слоем расплавленного шлака. Чугун освобождался от части примесей и несколько обезуглероживался.
Горн представлял собою углубление, выложенное полыми чугунными плитами, через которые для охлаждения пропускалась вода. Воздух вдувался через несколько фурм (в Даулесе 4 фурмы), направленных наклонно вниз на поверхность чугуна. В горн накладывался слой шлака с коксом, затем чугунные чушки, которые покрывались грудой кокса. Разжегши горн, пускали дутье. Расплавленный чугун собирался на дне. В Даулесе было введено некоторое усовершенствование: чугун выпускался в горн прямо из домны в расплавленном виде. Это значительно ускоряло процесс (один час вместо двух) и экономилось топливо. Металл затем выпускали в канавку, где он застывал в виде плиты, шириною около 60 сантиметров (2 фута) и толщиною в 6—7 сантиметров (2,5 дюйма). Затем его быстро охлаждали водой, чтобы легче можно было разбить на куски (около 30 сантиметров в квадрате). Процесс велся круглые сутки непрерывно. Рафинировочные горны отличались большой производительностью. В Даулесе например в одном горне переплавляли до 27 тонн чугуна в сутки, значительно больше суточной выплавки домны.
Плиты рафинированного чугуна — «файнметалла» — являлись лишь промежуточным продуктом, которому предстояло пройти еще длинный ряд различных операций, прежде чем стать готовым изделием. Прежде всего его нужно было переработать в ковкое железо. Длинные ряды пудлинговых печей и были тем орудием, где совершалось это превращение. Размеры печи не всегда удавалось узнавать посторонним наблюдателям, заводчики держали их почему-то в секрете. Печи с подом длиною в 6 футов (ок. 1,8 м) и шириною в 4 (ок. 1,2 м) и высотою свода в 4 фута были повидимому своего рода стандартными для Уэльса. Садка в 12—15 пудов (200—250 килограммов) тоже была наиболее распространенной.
Со времени Корта пудлингование подверглось некоторым техническим усовершенствованиям. Важнейшими из них были введение в 1819 году чугунных подовых плит, набойки пода из окислов железа (руды и окалины) и ведение процесса пудлингования с сильно окислительными железистыми шлаками железа. Но основы техники остались неизменными, остался неизменным и каторжный труд пудлинговщика. Последнего русские наблюдатели, да и не они одни, старались не замечать, хотя и оставили нам немало весьма точных описаний техники процесса. Вот одно из таких описаний. Язык его несколько суконный, как и надлежит ему быть в рапорте начальству, но да простит читатель за это автора его, майора Гурьева 1-го.
«При пущении в действие новых печей, под оных посыпают песком и печь нагревают от восьми до десяти часов, после чего печь нагружают файнметаллом.
Куски металла, поступающего в пудлинговые печи, имеют от одного до шести килограммов весу каждый. Наложив нужное количество каменного угля на колосник, разжигают оный, и таким образом, в течение 20 минут, жар достигает температуры красноватобелого каления. В это время угловатые части файнметалла начинают плавиться и чугун упадает каплями на дно пода. Тогда через рабочее отверстие мастер перемешивает железной кочергой металл, стараясь привести оный как можно ближе под струю пламени.
Когда весь файнметалл расплавится и получит вид теста, то жар тотчас уменьшают, дабы не разжижать массы. Уменьшение жара делается сбрасыванием угля с колосника и поливанием расплавленного металл на поду водою.
Доведя температуру печи до низшей степени жара, рабочий перемешивает кочергою расплавленный металл, который пучится и отделяет от себя значительное количество углеокисленного газа (окиси углерода), горящего по всей поверхности пода синим пламенем. В сем случае кочерга рабочего скоро накаливается, и он принужден охлаждать оную от времени до времени в холодной воде. В продолжение некоторого времени файнметалл, теряя свой углерод, густеет и начинает, по выражению английских рабочих, ссыхаться. Наконец, отделение углеокисленного газа становится слабее и совершенно прекращается. Рабочий продолжает перемешивание до той степени, пока металл представит вид как бы несвязного песку. В сем случае огонь снова усиливают на колоснике, и тогда части железа, достигнув красновато-белого каления, начинают слипаться и сплавляться в одну массу.