Фронтир Индикона Ii В джунглях Галаны

— Торговцы с озера Виктория полагаю.

— Они самые.

— Сэр, а вы надолго уходите

— Месяца на три. Если я правильно понимаю наше положение база бхунту будет в верховья реки Тана. Если это так, то вопрос с кобальтом и лютецием мы сможем закрыть. Именно для этого мы делаем разборные сепараторы и спектроскоп...

Начались трудовые будни и мы вновь работали на износ по пятнадцать, а то и по восемнадцать часов в сутки. Спасало, что тяжёлую физическую работу мы могли переложить на плечи наших наёмников. Хуже всего пришлось мне, можно сказать, разрывался между формовкой огнеупоров, литьём и помощью Ивану Сергеевичу, который не меньше меня был загружен работой.

Для проката у нас были готовы детали мини-стана с шириной валков в сорок восемь сантиметров и сдвоенными зубчатыми шестернями. Чтобы не усложнять конструкцию регулировочным узлом высоты валков, я решил делать их сразу три штуки. Три водо-охлаждаемых стана, по два ручья в каждом, за шесть проходов позволят получить полосу бронзы шириной с ладонь или тонкие бронзовые, золотые либо медные прутки для дальнейшей протяжки в фильерах. Вместе с зубцами, узлами и станиной отливали кольца подшипников, элементы фильеры и бисерной мельницы, корпуса гранат и бомб, стволы мушкетонов, арматуру для автоклава, ручки, заслонки, тонкие заготовки для проката полос и проволоки, детали фитильного замка и кучу другой мелочёвки. В тиглях готовил бронзовую и медную связку для шлифовальных и полировальных головок с шпинельным, шамотным или цирконовым наполнителем.

Многие представляют себе литьё металла обычным делом, но это далеко не так, да можно и в землю отливать или в обычный песок, но только простые, грубые детали. Самое сложное это даже не изготовление формы с литниками или правильное охлаждение, нет. Прежде всего необходимо правильно подобрать литейную смесь и антипригарную смазку. Я проводил беспроигрышную стратегию: а давайте сделаем как можно больше самых разных химических соединений, и пусть будут, если нам что понадобиться — вариантов достичь результата будет больше.

Образцы подготавливал Мартин из сухого дерева венге. Они шлифовались, вываривались в растворе парафина и скипидара и доводились до ума. Для каждой детали изготавливалась разборная литьевая форма. Деревянных винтов у нас было с избытком. Павел организовал круглосуточную работу с винтельмой, а твёрдая древесина, пропитанная парафином, резалась как по маслу. Для большей части бронзовых отливок в качестве связующего использовали тонкомолотый гипс с добавками очищенного песка. Он не только выступал в качестве наполнителя, но придавал массе необходимую величину усадочной деформации и теплоемкости. А по-другому нельзя, приготовление формовочной массы сопровождается увеличением объёма, что используется для компенсации усадки отливки. Усадка бронзы примерно полтора процента от объёма, и, подобрав нужную пропорцию песка, мы тем самым компенсируем расширение формовочного материала. В качестве регуляторов скорости затвердевания и коэффициента температурного расширения, в смесь добавили три процента соли. Замешивали массу на воде при температуре градусов двадцать, а перед заливкой саму форму разогревали.

Самые маленькие детали, шарики для мельницы, свёрла, корпуса гранат и заклёпки приходилось изготавливать на установке центробежного литья. Сверху на горизонтально установленные колеса вкладывалась гипсовая форма — диск с центральным питателем, дорожками, литниками и желобами. За счёт центробежной силы бронза по дорожкам проникала в формы и плотно прилегала к стенкам. Скорость оборотов была приличная и у нас получались качественные отливки без малейших изъянов и каверн. Фосфористая бронза имела хорошую текучесть, была пластичной и поддавалась ковке и прокату как в холодном, так и в горячем виде. Во многом это заслуга чистой меди.

Для выплавки чугуна и стали гипс, конечно, не подойдёт, и мы использовали песок в смеси с очищенным каолином на силикатном связующем. Песок нужен формовочный, то есть мелкий. У обычного песка размер песчинок от полу-миллиметра до двух, а у формовочного песчинки меньше в десять раз и, конечно, он чище. Для стали даже обычный кварцевый песок не особо годен. У кварца самый высокий коэффициент линейного расширения среди всех известных основных формовочных материалов под полтора процента, а у цирконового песка в шесть раз меньше, и у нас он есть. Противопригарное покрытие служит для сохранения форм и опять для гладкости стенок для бронзы это древесный уголь, тальк каолин и жидкое стекло. Наносили в три слоя в виде пасты, а после сушки тщательно втирали в стенки формы. Для стали и чугуна немного разные по количеству угля составы на основе циркона того же жидкого стекла. Благо мы смогли перебросить на наших наёмников большую часть работы по трамбовке, пропитке и засыпке смесей — всё это довольно трудоёмко.

Больше всего времени заняла подборка состава литейного воска. На деле от воска там одно название. Пчелиный воск для этого не годится — имеет низкую прочность, липнет к рукам и инструменту и имеет большую усадку и повышенную зольность. Мы с Иваном целый день потратили на подбор нужного состава. Основа парафин, в качестве пластификатора, нужного для эластичности и прочности модели, из всех видов масла подошла только смесь масла баобаба, ореха и пажитника, в качестве уплотнителя — канифоль. Стабилизирующая добавка — растительный воск из листьев пальмы. Парафина — восемьдесят три части, масла — девять, канифоли — четыре, а воска две.

На второй день та же история, но с подбором суспензии для оболочки. Основа — шамотный порошок, пылевидный циркон и связующее, как обычно, жидкое стекло. На первом этапе воск заливали в подогреваемые гипсовые формы,а после извлечения модель окунали в суспензию и просушивали. Каждый слой суспензии добавлял необходимую толщину, а слоёв нужно от пяти до девяти. На изготовление оболочек потратили неделю.

Перед заливкой бронзы модель удаляли из формы выжиганием, после чего прокаливали — снова минус сутки. В самом конце для упрочнения помещали модель в тигель, заполненный кварцевым песком, и снова прокаливали. Да возни много, но зато шероховатость выйдет минимальная и точность высокая до пятого класса, хоть винты отливай! Перед заливкой на форму наносили антипригарное покрытие и разогревали...

Иван к этому времени разделил в тиглях свинец и сурьму, мы подобрали оптимальный состав баббита. Свинец, сурьма, медь и немного галлия — изюминка, которая добавила сплаву высокую эластичность. Баббит используют в подшипниках скольжения, где трение скольжения от шариков или цилиндров заменено гидродинамическим сопротивлением, а благодаря своей легкоплавкости и мягкости его можно заливать прямо на вал. После поворотов подшипник примет форму, позволяющую валу вращаться свободно без подгонки, без точных измерений! Перед заливкой вкладыши или кольца для лучшего сцепления шлифовали грубым зерном, обезжиривали щелочью и прогревали до двухсот градусов. Расплавленный баббит перегревали выше температуры плавления и заливали непрерывной струей, после чего поверхность протыкали нагретым докрасна прутком для выхода газа.

Для станков изготовили четыре типоразмера подшипников. У самых маленьких, вкладыши, предварительно обмазав угольным порошком, целиком погружали в тигель с баббитом и передавали Мартину для обработки. Схема у всех одинакова — внешнее кольцо прямоугольного сечения со слоем баббита и одеваемое на вал, внутреннее полусферическое.

Теперь нужна смазка. Та, что у нас была не пойдёт, давления другие и скорости, сгорит. Новую изготовили на основе дисульфида молибдена. Масло ши, олеиновая и стеариновая кислота, сера и уголь мелкого помола. К этому времени было готово стекло, и мы облицевали им камеру для получения серной кислоты из селитры и саму кислоту, конечно, тоже получили.

— Иван, извини, но тебе снова придётся очисткой заняться.

— Что на этот раз?

— Дисульфид молибдена.

— Ярослав Александрович, голубчик, у меня и так с кислотами выше головы проблем, да и сами просили фосфорными красками заняться!

— Отложите, это важней! Флотацию вы уже провели, осталось только обработать смесью серной кислоты и фтористого аммония, азотной кислотой, после дважды промоете водой и дважды семидесятипроцентным раствором соды, спиртом и высушите.

— Помилуйте, где же я вам фтористого аммония достану?

— Аммиак и плавиковая кислота.

— Допустим, аммиак получу нагревая азотную кислоту, а плавиковую кислоту? Да ещё чистую! Помилуйте!

— С ней проблем не будет, флююрит я вам выделю из неприкосновенных запасов, а от вас только олеум.

— Ну это я как раз понимаю, не студент чай! Вам ли не знать, что полученный подобным образом раствор фтороводорода будет загрязнён кремнефторводородистой кислотой.

— Содой очистите.

— В глиняном то тигле! Иван ехидно улыбнулся.

— Действительно. Что-то совсем уже заработался. Вот что, свинцовых пластин на на небольшую реторту тоже найду. Нам этой кислоты надо всего ничего, если только для золочения.

— Может ну его этот дисульфид. Обойдёмся.

— Не обойдёмся Иван. Не обойдёмся. Если от кварцевой пыли не избавимся, проку от смазки будет мало.. Другой у нас, сами понимаете к смазкам для металла и дерева совсем другие требования.

Вот так целыми днями шли чисто профессиональнее разговоры. Параллельно я как многорукий Шива занимался и плавкой чугуна и обжигом магнезиальных огнеупоров.

С огнеупорами у нас следующая диспозиция— в наличии шамотный кирпич из местных глин — низко-огнеупорный, с собой мы привезли тигли, фурмы и сопла из тугоплавких глин и немного кирпичей, которые можно использовать для плавки чугуна, а вот сталь я бы уже не рискнул. Температура обжига у нас там какая? 1200-1300 градусов с горячим дутьём потолок. Значит, и шамот, пуcть даже из огнеупорных глин, и кирпич из него не будут держать высокую температуру. Тиглей мало, а для плавки стекла надо утеплять и облицовывать ванную отражательной печи. Всё это понятно, как божий день, но время, время! Его никогда не хватает. Одним словом — катастрофа!

Итак, у меня есть некоторое количество каолина, очищенный флотацией магнезит и много мыльного камня. Магнезита хватит на тигли, а талькохлорит в смеси с магнезитом пойдет на кирпичи. Как только основная печь была готова, я сразу же начал обжиг магнезита и шамота, смешанного с угольной пылью в тиглях, установленных на угольной подушке. Обжиг вёл через две щелевидные форсунки в струе синтез газа с одной стороны и разогретого до тысячи градусов воздуха с другой, таким нехитрым образом тигель попадает в фокус нагрева. Топлива и дутья надо подавать ровно столько, чтобы полученного тепла хватило только на нагрев тигля, не больше. Если сделать всё правильно, то тигель будет горячим, а уже на небольшом расстоянии от него температура будет резко падать — горячая струя течет только в одном направлении вдоль печи и быстро остывает. Такая схема даст градиент температур поперек течения градусов 300-400 в зависимости от скорости струи, так что с нашими стенками ничего не случится — не расплавятся.

Регулировать подачу заслонкой, знай себе двигай и смотри чтобы кирпичи в печи не раскалялись до бела. Меринго, который крутился у печей больше всех довольно легко усвоил этот нехитрый приём, и за неделю мы обожгли весь запас огнеупоров, кроме циркона — с этим такой фокус не пройдет. Вот когда получим нормальные огнеупоры тогда да. В который раз похвалил себя, что построил столько печей — хватало на все наши затеи.

Тигли у меня играют роль шахтной печи. Тут дело в том, что, обжигая магнезит при низких температурах, мы получим каустический магнезит или магнезию, им ещё атлеты или скалолазы руки натирают. Ерунда, конечно, главное назначение — цементы и магнезитовые листы, смеси. Но нам он не подойдёт. Только при высокотемпературном обжиге 1600 — 1700 градусов получается неактивная форма окиси магния, состоящая из крупных зерен периклаза. Шестнадцать часов обжига и готово, уголь улетал со страшной силой.

Выгруженный из печей тигель охлаждали, при этом спекшиеся куски магнезита разрушались. Теперь куски снова измельчали и использовали в качестве основы кирпичей. Магнезиальные тигли для плавки цветных стёкол готовил из девяти частей обожжённого магнезита и одной части каустического, связка — жидкое стекло, под прессом само собой, как, впрочем, и кирпичи. Поскольку кирпичи имели в составе из талькомагнезит, то для улучшения их характеристик я добавлял к шихте шпинели и каолин. Кирпичи, трубки, дутьевые фурмы и тигли (старые приказали долго жить после третьего обжига) из-под пресса вновь обжигались в фокусе на угольной подушке и через десять дней мы наконец смогли утеплить пеношамотом и футеровать основную печь, ну а дальше дело пошло веселей, и вскоре мы получили и тигли, и кирпичи для облицовки ванны зеркальной печи.

* * *

Со стеклом всё вышло с первого раза. Сказался и почти месяц экспериментов, и очень качественный песок, к тому же очищенный флотацией, поташ, бура, нормальная печь и правильные огнеупоры, пироскопы и кольца контроля температуры. Больше ста килограмм чистой стекломассы. Для получения стеклянной плитки массу выкладывали на шамотный поддон и раскатывали валиком, для зеркал туже массу выкладывали на подогретые бронзовые поддоны, смазанные антипригарной краской, и раскатывали каменным валиком. Не оптическое стекло, конечно, зелёный оттенок всё же присутствует, но на оконное стекло тянет вполне. Стеклянными плитками облицевали камеру, опять же с клеем провозились — каолин, жидкое стекло и талько-хлоритовая мука. Мы всё быстрее подбираем составы — это радует!

Камерный способ используют ещё с ХIV века. В его основе реакция горения смеси серы и калийной селитры, описанной алхимиком Валентином. Обычно процесс проводится в камерах, обитых свинцом, нерастворимом в серной кислоте. Для нас это слишком жирно, вместо него используем стеклянные плитки. Продукты горения — оксиды азота, соли калия и SO3. Последний поглощался водой, находящейся в камере. Дорого, очень дорого переводить селитру на кислоту, но зато никаких катализаторов. Правда кислота выходит небольшой крепости, но Иван это легко поправит. Серная кислота — кровь химии, её основа и самое первое соединение, что должен получить попаданец. Но у нас не вышло быстро. Два дипломированных химика и пять месяцев... Но зато после получить азотную кислоту, ту же плавиковую, соляную, селеновую. Нет проблем. Часть стекла оставил на лабораторную посуду. Вспоминаю уроки в кружке стеклодувов — сделал медную трубку и пытаюсь научить выдувать колбы и мензурки аборигенов. Пора нам обновить лабораторную посуду, с такой как у нас только примитив-химия.

Теперь о чугуне и стали. С первым проблем нет, технология плавки железа под слоем угля и флюса у нас отработана. А флюсы то шикарные — бура и сода, магнезия, чистейший кальцит, флююрит. За счёт длительной плавки мы получали ковкий чугун, неплохого качества. При отжиге происходит распад цементита, образуется графит. Чугун отливали в песочные формы — валки, зубья, молоты да наковальни. Всё, на большее можно губу не раскатывать!