Фронтир Индикона Ii В джунглях Галаны

Начали эксперименты с прямой плавкой магнетитового песка в тиглях. Если правильно подобрать шихту можем получить хорошую сталь, в теории. У индусов в VI веке получалось, а почему у меня не выйдет?! У меня печь лучше, тигли лучше, я температуру могу регулировать до градуса. Флюсы — мечта, очищенные как надо. Уголь, да узнай мои коллеги что я уголь получаю из дерева ценой десять штук баксов за килограмм, живьём бы съели. Но не выходит каменный цветок, не выходит. На выходе откровенная дрянь, двадцать вторая плавка уже, и всё коту под хвост!

Зачастую встречаешь в книгах про попаданцев как они стахановскими темпами строят домну, потом конвертер и пошло-поехало. Так и хочется им иной раз крикнуть: 'Остановитесь! Куда вас несёт, а как же экспериментальные плавки?' Выплавка металла и в наше время сродни варке супа с непредсказуемым результатом, на заводы каждый раз приходит разная партия угля, руды, да там целая лаборатория сидит, перед каждой загрузкой и по ходу плавки анализы проводит. Нет, конечно, если вы используете чистое железо, чистый уголь технологию можно чётко расписать, только вот это совсем другой уровень, восстановительная плавка в токе газа, да чего уж говорить то. Надоело всё. Накатить что ли....

Нет и всё же мы молодцы! У нас целых три технологических прорыва — серная кислота, баббит и прокатный стан.

Пока я зависал с химией и огнеупорами, ребята запустили прокатный стан, конную дорожку, переделали шаровую мельницу и установили на буер баббитовую ступицу. Отлили и небольшую бисерную мельницу — закрытый, вертикальный цилиндрический сосуд с перемешивающим ротором, похожим на туалетный ёршик. Её заполняют мелким песком, фарфоровым или бронзовым бисером процентов на восемьдесят, заливают суспензию размалываемого порошка. Интересна она тем, что позволяет получить частицы размером всего шесть нанометров. Понадобилась чтобы измельчать пигменты для фосфорной краски, шихту для пиротехнических составов и ультрамарин, который только вчера получили. Надеюсь с выгодой продать торговцам из Кереве,у них есть что нам предложить помимо соли.

Изготовить ультрамариновые пигменты не сложно. Каолин, перлит, сода, сера и прессованный угольный порошок, всё перемешать, сформировать брикеты, закрыть тигель и провести восстановительный обжиг без доступа воздуха. На первом этапе у нас получается зелёный ультрамарин, а на втором проводим окислительный обжиг, из зелёного получаем синий. На очереди автоклав, вихревой холодильник и перегонный аппарат. Вот так вроде только подшипник поменяли, а в результате наши полукустарные станки и дробилки совсем по-другому заработали!

* * *

С запуском мельницы и деревянной валковой дробилки, Иван занялся порохом и тут я не помощник. Он, оказывается, два года работал технологом на Шостенском пороховом заводе и знал массу производственных тонкостей. Начал с гранулированого пороха. Пороховую мякоть развел водой до состояния густой каши и продавил через сито на стекло, после полученные комочки высушил. Серу, селитру и уголь перемешивали в мельнице с бронзовыми шарами, чтобы не было искры, после мякоть смачивали дистиллированной водой и укладывали в деревянную форму. Прессовали до половины первоначального объёма, получая листы пороха, которые работники дробили деревянными молотками и последовательно просеивали через разные по размеру ячейки сита. Кстати, струны для сит натягивали из нитей паутины, и все признали, что они гораздо лучше стальных. Частицы в один-два миллиметра оставляли для мушкетонов, а более крупные для гранат и бомб. Просеянные зёрна в листовом слое уплотняли в начале высыхания, увеличивая тем самым их прочность и только потом загружали в полировальный барабан. Иван и дисульфиду молибдена применение нашёл, решив использовать его вместо графита. Ну а я массу тонкостей узнал. Оказывается серой в расплавленном виде лучше пропитывать порох до его смешения с селитрой — это повышает прочность зёрен, а если при размоле увлажнить мякоть спиртом, то зёрна не будут впитывать воду, добавление масла повысит влагостойкость и снизит чувствительность пороха к удару.

Пока Иван химичил с порохом я плотно взялся за кузню. Запустил вертикальный, рессорно-пружинный молот, работающий от шатуна. Бабка весом семьдесят кило ездит по чугунным рельсам и отлично справляется с выбивкой шлаков, конструкция намного лучше водяного молота, у которого ударная нагрузка на крицу угловая, в результате на правильную проковку уходит больше времени. Бойки, да штампы вырубные на такой не установишь. С большой наковальней я схитрил и посадил чугунную плиту на правильно вытесанный блок жадеита, уж его точно не расколешь. Для себя же отлил небольшую наковальню в полцентнера весом с рогом, хвостовиком, технологическими квадратными отверстиями для установки инструмента, лицом, башмаком и площадкой для рубки металла. Обновил инструмент — клещи кузнечные, вилки для гнутья, зубила, гвоздильни, молотки, гладилки, подбойки, пробойники и кузнечные штампы. Наладил вырубку из бронзовой полосы несколько типоразмеров заклёпок и чешуи. Нормальный доспех мне не осилить, а вот — карацену легко. Клёпанный доспех состоит из чешуек с рёбрами жёсткости и отверстиями для заклёпок что приклёпываются к кожаной основе. У торговцев я приобрёл выделанную кожу чёрного носорога. Её тут самые богатые воины носят, она плотная и грубая, не разорвёшь. Нам с Павлом хватит, а ребятам мы доспехи из ватусси сделаем. Нет, что у кевенги не отнять, так это искусство работы с кожами, здесь они на высоте.

Третий день работает дорожка или, правильней сказать, конвейер с приводом от быков. Нехитрая конструкция — станина длиной шесть метров, на ней опорные ролики, на них лента из досок, установленная под углом двадцать пять градусов. Между брусков бронзовые узлы для подшипников, в которые входят метровой дины опорные ролики, выточенные из бревна. Шесть из них ведущие, с зубцами тянули дорожку, остальные двадцать поддерживали, а по-другому никак. Два тяжёлых быка порвут хлипкую дорожку и не заметят. Полотно из толстых досок, скреплённое сыромятными ремнями в непрерывную цепь. На верхние опоры, с двух сторон насажены большие шкивы, которые через ремни передают усилие на главный вал станка. Аналогичные, преимущественно конные дорожки ещё в XIX веке широко использовались в качестве приводов станков, насосов, прокатных станов, движителей паромов и кораблей. Широко известен безмоторный локомотив 'Импульсория', построенный в 1850 году и способный буксировать тридцать вагонов силами всего двух лошадей даже в гору. Наш ватусси считай две лошади. Конечно, они устают быстрей, но так у нас же им смена есть. Два ватусси не меньше пяти лошадиных сил. До нашего ветряка на базе им далеко, но вращать вентилятор, мелкие станки мощи хватит за глаза.

С запуском привода освободилась едва ли не половина работников, которых мы немедленно начали обучать работать на станках — шлифовать и полировать камни, на базе мы далеко не всё успели обработать, линзы и призму из флююрита для спектроскопа и подзорной трубы, обрабатывать металл и дерево. Конструкция станков отработана, подшипники заменены, новые свёрла и отрезные диски в наличии.

В две недели с таким объёмом работ мы, конечно, не уложились. Что там с нашими пленными за это время произойдёт, бог его знает, но и идти неподготовленными в волчье логово бхунту без доспехов, без пороха — дело гиблое. И людей не спасём, и сами в плен попадём.

Иллюминация

Ночью не спалось. Работа с реагентами без нормальной вытяжки, знаете ли, здоровья не прибавляет. Кидагги рядом не было... Странно. Решил прогуляться, подышать свежим воздухом. Проходя мимо склада, заметил, что замок сорван, точнее не замок, а хитрый морской узел, который каждый вечер завязывал Джон и опечатывал красным воском. Так у нас воришки завелись! Вернулся с копьём и светильником, резко распахнул дверь. Ну куда ты спрятался, дружок?! Мелькнула тень, знакомый силуэт. Спряталась...

— И что ты делаешь?

— Ярунг...

— Разве я в чём-то отказывал тебе? Или ты не носишь такое ожерелье, что нет даже у старшей жены вождя?

Она забилась в угол и тихо всхлипывала:

— Я не хотела, я не хотела! Меня заставили, я не могла отказаться. Глава рода, он меня заставил.

— Шпионка, значит.

— Ярунг, я не понимаю!

— Зачем пришла ночью, тайно? Стоило хорошо попросить, и я бы сам всё показал, а, впрочем... Хочешь остаться, или может быть тебя прогнать, как собаку, что кусает руку, которая её кормит?

Снова плач и слёзы. Нет, всё же умеют красивые женщины из мужчин верёвки вить.

— Ты как узел то развязала?

— Я подсмотрела.

— Ну ничего себе память! А что тебе поручили разузнать? Не верю, что глава рода не знает, что мы купили рынке.

— Про соль и железо.

— Угу, значит, вот что ты им ответишь....

Вербовка прошла успешно, и о ночном происшествии я никому не сообщил. То, что тут есть шпионы и так ясно. Теперь ещё ясно, что вождя волнует откуда столько соли, видно не очень-то верят в мои колдовские способности. Чувствую, просто так это не оставят.

* * *

На шестьдесят четвёртой плавке я сдулся. Нет, самых плавок было меньше — за раз я устанавливал в печь по шесть-восемь тиглей с разной шихтой и плавнями, да и выдержку варьировал. Тигельные плавки стали сродни алхимии, без чистых материалов подобрать нужный режим плавки и шихту можно, но долго. Выдающийся металлург Аносов потратил на это несколько лет, проведя больше двух тысяч плавок. Мне такая перспектива не улыбалась.

В процессе тигельной плавки различают три периода: плавление, кипение и успокоение. В процессе кипения происходит частичное растворение в шлаке глинозёма из стенок тигля, при успокоении жидкая сталь `отстаивается` с целью более полного удаления газов и неметаллических включений. За счёт взаимодействия металла со стенками тигля происходит раскисление шлака, то есть удаление кислорода и восстановление стали твёрдым углеродом, поэтому правильное соотношение угольного и огнеупорного порошка имеет исключительное значение. В идеале нужен графит, но его нет, поэтому я использую шамотную крошку в смеси с порошковым углем. Тигли прессуем в деревянные формы, смазанные силикатной смазкой.

Чугун выходил замечательный, а вот со сталью пока не очень. Не понимаю в чём дело. Вчера опробовал тигли из магнезита и смолы — результат лучше, но по-прежнему корольки металла выходили раковистыми и зачастую хрупкими. Содержание углерода определял не по искре, а путём тщательного подсчёта площади включений углерода на срезе королька металла что занимало длительное время. Изнуряющее занятие, сильно на любителя.

Лупа из флюорита только вчера была доведена до ума, и я решил зайти, с другой стороны. При внимательном рассмотрении оказалось, что магнетит имеет в своём составе ильменит, гематит и мелкий кварцит. Нужно чистить и чистить, с таким каши, то есть стали нормальной, не сваришь.

Песок пропускал через массив мини-гидроциклонов, что мы захватили с собой и подвергли флотации. Реагентов для этого процесса мы наработали много, изменения состояли в том, что в качестве собирателя использовали жирные кислоты, полученные из масла ши, а депрессор — камедь рожкового дерева. После флотации песок просушивали, измельчали в шаровой мельнице, прокаливали и подавали в тарельчатый гранулятор. Хорошо быть конструктором оборудования для химической промышленности — не нужно над такими вещами голову ломать!

Мартин сделал его за несколько часов — тарелка из дерева диаметром около метра и подставка, удерживающая его под углом сорок градусов. Вращали вручную, там скорость небольшая нужна — семь-восемь оборотов в минуту. На тарелку сперва наноситься слой шихты, в нашем случае — это магнезия, камедь и бентонит. После начала вращения тарелки на её нижнюю часть подаётся железный песок. В процессе вращения он пересыпается по сложной траектории, окомковывается шихтой и превращается в окатыши. При внешней простоте конструкции гранулятора, в нём есть несколько тонкостей. Под действием сил трения, тяжести и центробежной силы песок плотно прилегает к днищу и борту, что предотвращает его скольжение.

Образующиеся окатыши сперва поднимаются вместе с вращающейся тарелкой, а когда сила тяжести преодолевает силу трения. скатываются вниз по поверхности слоя мелкодисперсного вещества под углом естественного откоса. Песчинки магнетита в процессе движения послойно накатываются на шихту и как бы втираются в поверхность гранулы. Чем больше длина траектории движения окатышей по поверхности порошкообразной шихты, тем лучше. Если длина траектории пропорциональна диаметру тарелки, то понятно почему промышленные грануляторы достигают в диаметре пяти метров. Такую большую тарелку мы само собой не сделаем и поэтому увеличивая скорость вращения диска и уменьшая угол его наклона, можно поднимать гранулируемый материал на большую высоту, в результате чего сокращается мертвое пространство в верхнем секторе диска. Для чего мой гранулятор имеет несколько бортиков равной высоты? Песок ссыпается на поверхность, ограниченную первым бортиком, и окатывается там, постепенно пересыпаясь в смежную зону.

Так, пересыпаясь из одной кольцевой зоны в другую и окатываясь в них, гранулы достигают нужных размеров, аппарат я спроектировал под сантиметровые шарики. Процесс гранулирования зависит от влажности песка и шихты, угла наклона, скорости вращения и высоты борта тарелки и, главное, точности дозирования и места, и скорости подачи исходного материала и влаги на тарелку, а также площади смачивания. Отработка всех параметров у меня заняла пару часов, а смачивали шихту из примитивного пульверизатора вручную. Окатыши просушивали в печи, а после обжигали при температуре 1200 градусов, не больше, чтобы не допускать образования жидкой фазы. Практически весь металл в наше время выплавляют из окатышей и этому есть свои причины: при обжиге шлаки переходят в шихту, и железо почти полностью очищается от самой вредной примеси — серы, до 95 процентов увеличивается содержания оксида железа. Если у меня сейчас не выйдет хорошая сталь...

Правильный расчёт, и всё вышло как надо! Я использовал два метода для выплавки, самую качественную сталь плавил под слоем битого стекла и буры в смоломагнезитовом тигле. Эта сталь пойдет на палаш для Павла, свёрла и главное фильеры для протяжки проволоки, думаю, не только бронзовой, но и из мягкого железа можно попробовать, а после науглеродить.

Большую часть окатышей использовал для выплавки качественного чугуна. Тигли с расплавленным чугуном слил в ванную, где плавили стекло, для чего прежде я футеровал её смоло-магнезитом продувал воздухом и паром. Малый бессемеровский процесс называется, воздух не пронизывает толщу металла, а направляется на его поверхность. При этом получается качественная сталь с небольшим содержанием азота, а главное в этом способе нет ограничений по размеру конвертера, хоть пять килограмм продувай, как в первом эксперименте того самого Генри Бессемера, изобретателя конвертора.

С закалкой и выдержкой стали дела обстоят отлично! Имеются и пироскопы, и кольца контроля температуры, более того, из кварцитов выплавил кварцевое стекло и выдул из него трубку. Ртутный термометр мы изготовили и градуировали, теперь у Ивана их уже три штуки! Себе же изготовил попаданческий хай-тек — галлиевый высокотемпературный термометр. У галлия температура плавления двадцать девять градусов, а кипения две тысячи двести! Смекаете, какой диапазон?! Лишь бы стекло выдержало! Проблема ровно одна, при высокой температуре галлий становиться очень активным и налипает на стекло, в какой-то мере я смог это побороть, продувая перед заливкой галлия трубку водородом, полученным воздействием серной кислоты на железный песок. Приноровиться можно.