Еще в то время, когда Славянов работал управителем орудийных и механических цехов, он, никак не связанный с прокатным производством, разработал проект большой сварочной печи для проката кровельного железа. 28 июня 1884 года было решено «приступить к постройке таковой печи, установив ее в старой молотовой фабрике».
Новым делом для Славянова было мартеновское производство, и он ходатайствует перед горным департаментом о приглашении на Мотовилихинский завод А. А. Износкова — известного строителя первых мартенов в России.
В 1884 году на заводе по инициативе Износкова и при самой энергичной поддержке Славянова начались опытные работы по изготовлению артиллерийских снарядов более высокой прочности. Дело в том, что с появлением военных судов, корпуса которых изготовлялись из броневых плит, существующие сферические снаряды не пробивали борт корабля. Изготовляемые в России закаленные снаряды при ударе о броню разлетались на куски и никакого разрушительного действия не оказывали.
Износков и Славянов изготовили партию сферических снарядов из литой некованной стали и провели стрельбы на Мотовилихинском полигоне. Результаты превзошли все ожидания: новый снаряд пробивал шестидюймовую броню. Военное ведомство, связанное договорами на поставку снарядов крупповского производства, потребовало контрольных стрельб снарядами Круппа и Износкова — Славянова. Но и контрольные стрельбы дали прекрасные результаты.
Военное ведомство высоко оценило труды Славянова и Износкова.
В мае — сентябре 1885 года Славянов находился в четырехмесячной заграничной командировке в Бельгии и Германии. Он побывал на Всемирной выставке в Антверпене и электротехнической в Кенигсберге, знакомился с производством на заводах общества Кокериль и Круппа. На бельгийских заводах, чтобы лучше узнать производство, ему пришлось некоторое время работать простым рабочим. Многое Славянову дало посещение электротехнической выставки. Он все больше убеждался в том, что электричеству, электротехнике принадлежит большое будущее.
Русские инженеры и техники, когда это было необходимо, не считали зазорным учиться у заграницы. Но они не копировали слепо заграничный опыт, а всегда искали новые пути в технике, производстве. Таким инженером-новатором был и Николай Гаврилович Славянов.
Вернувшись из-за границы в Мотовилиху, он еще активнее занялся электротехникой. Славянов жил ею и на работе и дома. Одна из комнат в его квартире была превращена в опытную электрическую мастерскую и лабораторию. Здесь он часами размышлял, разрабатывал проекты, своими руками изготовлял всевозможные электрические приборы, модели динамо-машин.
В начале 1886 года на Мотовилихинском заводе началось, строительство первой электростанции. Две динамо-машины, постоянного тока для нее — одна на 800 ампер при 60 вольтах и вторая на 1000 ампер при 100 вольтах — были сделаны мотовилихинскими рабочими по чертежам и расчетам Славянова. Тогда это были крупные динамо-машины. Работать они начали в 1887 году и в действие приводились паровыми машинами. На распределительных щитах электростанции Славянов впервые в истории техники применил шинную проводку. Им были изобретены особые регуляторы для дуговых ламп.
Электростанция имела назначение освещать завод в ночное время. Всего на территории предприятия и в цехах горело семьсот дуговых фонарей. Когда Славяновым была построена вторая электростанция, количество дуговых фонарей увеличилось до двух с половиной тысяч.
Первая электростанция, построенная Славяновым, явилась технической базой двух выдающихся изобретений Николая Гавриловича: «электрической отливки металлов» — дуговой электрической сварки и «электрического уплотнения металлических отливок».
Летом 1887 года изготовленные Славяновым динамо-машина, дуговые лампы, различные электроизмерительные приборы экспонировались на двухнедельной Урало-Сибирской научно-промышленной выставке в Екатеринбурге. Экспертная комиссия этой выставки наградила Славянова большой серебряной медалью «За достоинства предметов, представленных на выставке».
В чем сущность изобретений Славянова? Прежде чем ответить на этот вопрос, необходимо сделать экскурс в историю.
