скачать книгу бесплатно
– Вот это правильно, Ярослав Александрович! – Павел наигранно улыбнулся, и глаза его при этом зло блеснули. – С этими обезьянами только так и надо, гранатами, да штыками. Может ещё пушку небольшую – четверть пудовый горный единорог, а мы с ней-то всю эту братию мигом на место поставим!
– Не-не-не, у неё ствол, верно, за центнер весит, а у меня уже вся бронза наперёд расписана, и хватит об этом! Мартин, что там у вас с конной дорожкой?
– С нашей стороны всё готово. Единственное, – он немного задумался, —подшипники наши могут не выдержать, эти быки на редкость тяжелы.
– Обойдёмся, – я махнул рукой. – Джон свинцом и сурьмой обеспечил, а значит баббит считайте в кармане. Что с молотом?
– Да то же самое, всё готово, ждём обещанных вами заклёпок, герр Ярослав.
– Литейные формы?
– Только занялись, но для мини-стана всё готово.
Кидагаа принесла горячий прямо из тандыра лаваш, нежный стейк из козлёнка с побегами пальмы дум, поставила янтарные медовые соты с кувшином холодного каркаде.
– За соль я потребую от Нгози двадцать грузчиков, ватусси и воинов в сопровождение, вы отправитесь с ними. Там много чего нужно: сера в первую очередь, да и в источнике мы не всё взяли, далеко не всё. После Мартину с Джоном придётся вернуться на нашу базу за нужной глиной, здесь такой нет, да тот же кварц и поделочные камни наберёте, они хорошо продаются. Мы же с Павлом будем собираться в поход.
– Сэр, а вы надолго?
– Не знаю Джон. Но быстрей чем за месяц, думаю, не обернёмся.
Разговор у нас не клеился, и после ужина все разошлись. Начались трудовые будни. 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 понадобится – 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, ЖС. 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 ожидаемо заняла возня с восками для литья по выплавляемым моделям. 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, дефицитного ореха и пажитника, в качестве уплотнителя – канифоль и стабилизирующая добавка – растительный воск из листьев пальмы. Парафина – восемьдесят три части, масла – девять, канифоль – четыре, воск – две. На второй день та же история, но теперь с суспензией для формы. Основа – шамотный порошок, пылевидный циркон и связующее, как обычно, жидкое стекло. Воск заливали в подогреваемые гипсовые формы. После извлечения деталь окунали в суспензию и просушивали. Каждый слой добавляет форме необходимую толщину, так что только на просушку многослойной оболочки у нас ушла неделя. Перед заливкой расплава 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. Изготовили четыре типоразмера подшипников, у самых маленьких вкладыши, предварительно обмазав угольным порошком, целиком погружали в тигель с баббитом и передавали Мартину для обработки. Устройство всех одинаковое – внешнее кольцо прямоугольного сечения со слоем баббита и 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 Алесандрович, 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!
– Так её ещё проще! Флюорит я вам выделю, а от вас только олеум.
– Ну это я как раз понимаю, не студент чай! Вам ли не знать, что подобным образом кислота будет загрязнена кремнефторводородистой кислотой?
– Так содой очистите.
– И где же? – Иван ехидно улыбнулся. – В горшке шамотном?
– А действительно, я что-то совсем уже заработался. Вот что, занимайтесь, свинца у нас хватает, а кислоты нужно совсем немного, на тигелёк хватит.
– Может и не надо его чистить?
– Надо, в нём кварцевого песка много.
Вот так целыми днями шли чисто профессиональнее разговоры. Параллельно я как многорукий Шива занимался выплавкой чугуна и обжигом магнезиальных огнеупоров. С огнеупорами у нас сложилась следующая диспозиция: у нас есть 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? Тысяча двести – тысяча триста 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 ж 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 тут отработана. А флюсы то шикарные – бура и сода, магнезия, чистейший кальцит, флюорит. 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!
Запустили эксперименты с переплавкой магнетитового песка в сталь в тиглях, так называемая тигельная плавка. Иногда очень качественная сталь выходит. 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!
Я почитывал раньше книги про попаданцев, они сразу 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, мы всё же молодцы! У нас целых три технологических прорыва – серная кислота, баббит и прокатный стан.
Пока я тут зависал с химией и огнеупорами, ребята запустили прокатный стан, конную дорожку, переделали шаровую мельницу, поставили на буер новые подшипники. 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. Тем более сделать его не так 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 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 повысит прочность. Если при размоле пользоваться спиртом, то зёрна будут впитывать воду, а добавление всего одного процента масла резко повышает влагостойкость и снижает чувствительность к удару.
Теперь взялся за кузню. Наладил 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 ветряка на старой базе им далеко, но вращать вентилятор, мелкие станки мощи хватит.
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 флюорита 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 клетку попадём!
Иллюминация
Ночью не спалось. Работа с реагентами без нормальной вытяжки, знаете ли, здоровья не прибавляет. Кидагги рядом не было… 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! Рванул за копьём и светильником, вернулся и 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, злиться я не мог, 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 рассказывать не стал. 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. 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 наносится 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. Длина траектории пропорциональна диаметру тарелки, поэтому 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 тысяча двести 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 девяносто пяти 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.
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 становится очень активным и налипает на стенки, в какой-то мере я смог это побороть, продувая перед заливкой галлия трубку водородом, полученным воздействием серной кислоты на железный песок. Приноровиться можно.
Галлий настоящее сокровище, и чем больше ввожу его в оборот, тем больше понимаю, что вот она «вундер-вафля»! Его можно использовать как антисептик. Три дня назад у нас было ЧП. Тигель взорвался в руках у местного Буратины, в общем, ему повезло, отделался дыркой в предплечье размером с пятирублёвую советскую монету, догадайтесь чем заткнули? Ещё галлий для зубных пломб в сплавах с сурьмой можно использовать, но это уже на будущее.
Но главное – зеркала. Галлий обладает способностью хорошо прилипать к стеклу. Такие зеркала, на секунду, используются в телескопах, до девяноста процентов падающего света отражают! Зеркало элементарно изготовить путем сдавливания галлия между двумя нагретыми листами стекла. Покрытия очень мягкие, ногтем можно процарапать, но зато легко полируются. Зеркала нам нужны для купцов. Я видел одно привозное, и, само собой, поинтересовался ценой – пять рабов ни много ни мало, а качество с нашим даже близко не стояло! Прокат заработал в полную силу, часть зеркал мы сделали золотыми, втирая хлорное золото в медную пластину.
Внезапно кончилась бумага из папируса, слишком интенсивно мы её использовали, вот и упустили. Чтобы исправить столь досадное недоразумение у нас всё есть – вальцы, автоклав и вода. Каолин, сода, каучук, камедь и канифоль всё очищенное. Единственное, что пришлось делать, так это формы для литья корпуса и ножей однодисковой мельницы для размола тонких волокон баобаба. Процесс варки освоили за три дня, за это же время сделали большие рамки из «паутины» с мелкими клетками.
Постоянно шла работа с коллективом. Я убедил Джона, что правильно поданный пряник всегда будет лучше кнута. Для поощрения работников сделали два вырубных штампа – для кругляшей и медалек в форме знака радиоактивности. Медными награждали самых исполнительных, а бронзовыми самых сообразительных. Кругляши использовали вместо денег для покупки внутренних товаров, что не шли на рынок – вкусных лепёшек, мороженного, стеклянных шариков и бронзовых ножей. У нас уже два полных «георгиевских кавалера» появилось. Деньги-то что, а вот значимость цацки, штаны правильного цвета! Направить конкуренцию в правильное русло и заодно стимулировать работу.
***
Оборудовали Ивану лабораторию в отдельном здании с вытяжкой и световыми колодцами со стеклянными колпаками. Чистая химия не терпит резкого перепада температур. Чуть ветерок подул, солнышко припекло, и всё, реакция может пойти насмарку. Для охлаждения лаборатории, а также в качестве предварительного охладителя потока для вихревого холодильника за неделю, из самана, построили ветровую башню или багдир. Необычное сооружение, впервые появилось ещё в эпоху Нового Царства в древнем Египте, а в Иране их строят и по сей день.
Башня высотой восемь метров, наверху устроен накопитель для снабжения водой всего нашего лагеря. По поверхности устроены несколько проёмов, закрывающиеся откидными щитами, подобно клапану, нужные чтобы регулировать потоки воздуха. Внутри башни сложили четыре вертикальных, изолированных канала, уходящие в подземный тоннель. Для запуска «кондея» достаточно открыть дверь с противоположной от потока стороны, и за ней образуется область низкого давления, вытягивающая воздух из башни. Приток же идёт через колодец и подземный канал, где вода, за счёт испарения, охлаждает воздух. Дополнительную тягу обеспечивает нагревание воздуха в трубе, отчего тот становится легче и выходит вверх. Из башни по трубам холодный воздух поступал в лабораторию, на кухню. Про себя не забыли – протянули отдельный канал в наши домики, а местные обойдутся, они к жаре привычные. Температура на выходе – около десяти градусов, даже с тёплым воздухом пришлось смешивать.
Джон занимался клепкой и пайкой. Припой – порошок меди, немного сурьмы, золота и половина галлия. Паста держит практически до шестисот градусов, можно паять стекло, керамику, бронзу, железо! Стоит тех усилий, что мы затратили на получение медного порошка, восстанавливая его из оксида углеродом. Особенно пригодилась для лабораторной посуды. Ручное выдувание утомительное и трудоёмкое занятие, часть посуды типа трубок, пробирок, стаканов, воронок и склянок для солнечных часов мы получали прессованием, припой для стекла на порядок, без преувеличения, ускорил изготовление сложных, с отводами, склянок и холодильников. Единственный минус – из-за примесей железа посуда слегка зеленоватая. Но разве настоящего химика это остановит?
Запуск бисерной мельницы позволил кардинально улучшить качество помолов пигментов и шихты для глазури. На продажу подготовили партию бус из цветного стекла. Ассортимент пигментов для раскраски фарфора вырос, а яркий ультрамарин произвёл фурор. Получили большой заказ на керамику от купцов из Кереве на гжель, морские темы и, вы удивитесь, мотивы первых пятилеток. Мало того скупили всё что было, просили ещё.
Закончили увлекательный двухнедельный квест под названием фосфорная краска. Ни Иван, ни я даже понятия не имели о составе, да и в химии фосфора не сильны. Свечение фосфора – хемилюминесценция идет за счёт протекания химической реакции окисления фосфора кислородом. Выгорит он и свечение прекратится, а на воздухе он сгорает. Фосфорный мел – парафин, в котором растворяют фосфор, не что иное как светящаяся свеча, где воск замедляет горение. Растворяли, в бензоле, добавляли тальк, парафин… Получилось отлично: составы яркие и долгоиграющие, но главное, добавив к фосфорной смеси пигменты мы получили красный, зелёный и синий цвет, отчётливо видимый в темноте.
***
Пока мы с Иваном подвисали с химией, дела шли своим чередом. Кожу носорога раскроили под рукавицы, штаны, сапоги и куртку с подолом. Под присмотром Павла пятёрка-звено сперва расчерчивала по образцу, а после приклёпывали на кожу пластинки. Для ускорения работ применили опробованную схему: три звена сменяли друг друга каждые шесть часов.
Добавили в медь свинец, сурьму и галлий, и вот у нас есть свинцовая бронза. По твёрдости она немногим стали уступает, для оружия самое то! А формы для него давно готовы. Бхунту имеют на вооружение луки, лёгкие копья и гавёного качества метательные топоры, доспехов совсем нет. Учитывая всё, решили делать бисэнто – это японское оружие, разновидность нагинаты, но отличается размером. Таким клинком можно не только отбивать и отводить удар, но и надавливать, контролировать. Атака выходит мощной, головы на раз-два рубить будет. Рукоять клееная из венге, овальная, пустотелая, гарда круглая. Длина сто шестьдесят сантиметров, само лезвие двадцать пять сантиметров. А в качестве оружия ближнего боя выбрали короткий копис – отлично держит форму, а его изогнутое лезвие режет гораздо лучше прямого. Десяти кевенги, которые шли в поход с нами, изготовили метательные копья с литыми наконечниками и метательные топоры, они с детства с ними обращаются. Обучать чему-то другому нет времени, единственное, показали, как стрелять из арбалета и закрываться щитами, и как заряжать мушкетоны.
С запуском автоклава получилось вываривать измельченную массу из коконов и раскатывать её в упругие листы «пенопласта». Два листа склеенных вместе не пробивались арбалетным болтом в упор, дробью из мушкетона, а удар топора оставлял на них только складки и вмятины. Пластинки «пенопласта» приклеивали к тройной ткани поддоспешника и нашивали сверху ещё два слоя. Из таких «бронелистов» разных размеров формировали подкладки шлема, наручей, наголенников и даже рукавиц.
Шлем – открытый бургиньот, клёпанный из двенадцати элементов, да ещё швы пропаиваем для прочности. Пластины вырубаем по лекалам, остаётся только склепать. Так быстрей, чем сваривать листы кузнечной сваркой. Прочность, конечно, просядет, но ей можно пренебречь. Ну нет тут такого оружия, чтобы наш шлем пробить, и не скоро появится. Не забывайте, у нас козырь – «пенопласт» из секретов и сверхпрочной паутины!
Клёпанные, начищенные до блеска пластины и шлем смотрятся эффектно. В таких выглядишь не хуже, чем сарматский царь или, на худой конец, крылатый гусар. Павел из-за этого сходства кочевряжился, не хотел примерять, чем-то ему поляки не угодили.
Ну и вишенка на торте – маска из «паучьего пенопласта». Для обзора запрессованы двухслойные, притёртые окуляры в бронзовой оправе, сетка для дыхания, поверхность обтянута кожей и покрыта лаком. Дело за малым – разрисовать рожами злых духов…
***
Между тем собрали вихревой холодильник, оборудовали ледники. О быте не забывали. Джон снова начал баловать нас мороженым, на этот раз нормальным, на молоке.
В конце третьей недели часть шкивов заменили на бронзовые и натянули на них не плоские кожаные, а клиновые ремни, сделанные из сверхпрочной вулканизированной резины и «паутины» в качестве наполнителя.
