скачать книгу бесплатно
В лаборатории работает от двух до двенадцати звеньев, зависит от текущих приоритетов. Звенья универсальные, их можно разбивать, объединять вместе, распараллеливать по проектам. Состав типового звена: исследователь и несколько лаборантов. С моей стороны контроль минимален, введение в тему, постановка задачи. Далее следуют совместные измерения: обмер зубьев передачи, расчёт полезной работы редуктора, последовательность манипуляций при химическом анализе и так далее. Убедившись в том, что задача ясна идём дальше и заводим карточку, вместе разбираем алгоритм проведения эксперимента в виде блок-схемы, и план-график работ. Сведение сырых данных, расчёты, построение графиков берет на себя группа графической визуализации. Другая группа в обучающем центре занимается наглядными пособиями для экспериментов и аудиторскими таблицами для лаборантов-котроллеров. Карточки экспериментов я привязал к общей системе учёта и переложил на УЦ текущий контроль за логистикой процесса исследований. Заявки лабораторий имеют красный приоритет, все станки и материалы получают в первую очередь.
В идеале должно работать так: пишу задание – проверить модуль упругости латуни. Секретарь по таблице кодов заполняет карточку эксперимента указывая марку, режимы отжига и охлаждения, а также алгоритм перемещений по цехам и лабораториям. Звонок и карточка отправляется в УЦ, где её заводят в систему планирования и назначается ответственный контролёр, который сверяет код, отправляет копию карты в лабораторию сплавов. Теперь там сверяют коды, смотрят комментарии и готовят шихту, смешивая порошки металлов в нужных пропорциях. Карточку передают в цех литья, делают контрольный звонок в УЦ. Лаборант, обслуживающий печь, проводит плавку и закалку в точности соблюдая указанные в каточке режимы. По окончании работ делает отметку в карте, визирует графу плавки личной печатью и индивидуальным кодом, далее следует контрольный звонок в УЦ. Для каждой заявки есть свой приоритет и временные рамки исполнения.
Следующий этап. Таблицы кодов перемещений есть в каждом цеху, и они постоянно дополняются. Котроллер относит слиток в цех проката для изготовления полоски. Там типовая процедура повторяется. В процессе перемещения карточек и изделий в основном задействованы котроллеры цехов, но при необходимости изделие может переместить любой свободный рабочий или сотрудник УЦ имеющий доступ. На щитах висят план-схемы с номерами цехов, печатают карточки с тем же планом. Карточки последовательно перемещаются по цехам и лабораториям. Алгоритмы отработаны с деталями и доведены до совершенства. Наша полоска на пути в лабораторию механики. Закончили измерения на разрыв, и карточка с данными отправляется в группу визуализации таблиц и графиков при ЦИК. Данные занесены и снова звонок в УЦ. Когда контролёр видит, что операции исполнены, карточка закрывается. Данные о проведённом исследовании я увижу в тот же вечер в развернутом, ежедневном отчёте, разбитом на категории: произведенная продукция цехов, данные экспериментов, результаты обучения и экзаменов, поощрения и наказания. При необходимости можно узнать кто, когда и в какое время произвёл ту или иную операцию, ведь личный код исполнителя прописывается на каждом этапе.
Ступенчатый подход увеличил скорость исследования, уменьшил образовательную нагрузку на лаборанта, способствовал их глубокой специализации. Модель перемещений, логистику постоянно совершенствуем. УЦ с помощью графиков отслеживает текущую загрузку, много ли заявок скопилось, успеет ли их сделать цех или мастер. Если нет, надо принимать меры.
Разработаны визуальные пособия по правилам пользования системой. Иконографика лучший стиль, проверено. На деле, вся бюрократия умещается в типовую, отпечатанную карточку А-4. Если сверху желтая полоса – средний приоритет, красная – высокий. Ставь в графы галки, ставь время, ставь личную цифровую печать-код. Никаких заумных схем и сопроводительных талмудов документов. Боже упаси, все предельно понятно и прозрачно. Эргономика, визуализация данных и логистика наша святая троица!
Глава отдела лаборатории подобно координатору мог напрямую отправлять запросы в другие лаборатории. Отрабатываем, к примеру, состав безусадочного цемента. В карточке эксперимента «N 2212» в качестве добавки указано хлорное железо под кодом «1822». Исследователю не надо знать, что такое хлорид железа и с чем его едят. Порошок, как порошок. Сунулся в репозитарий, там его нет или не хватает в нужном количестве. Прямо на месте он отправляет запрос в седьмой отдел лаборатории химии. Если приоритет красный, к вечеру будет у него хлорид. Но это редкость, резервы у нас в приоритете.
Критические важные эксперименты дублируются, их результаты обязательно перепроверяет лаборант-контролёр. Да, да есть и такой. Без проверяющих никак. Туземцы очень много не понимают. Уж чего, чего, а научных откровений от них я не жду. Задача лаборанта, а все они именно «эрзац» лаборанты, чётко выполнять последовательность действий, глубокого знания предмета не требуется. А кто лучше всего проконтролирует последовательность действий? Журнал, песочные часы, весы, термометр и контролёр с палкой.
ЦИК избавил мастеров и рабочих цехов от несвойственных обязанностей и поднял тем самым производительность труда, подстегнул прогресс в области педагогики и тестирования.
Поднялась и скорость исследований, в ключевых лабораториях химии и электротехники проекты шли в две-три смены, круглые сутки! ЦИК снял с меня львиную долю черновой лабораторной работы, перевёл в статус научного руководителя и развязал, наконец-то, руки для давно откладываемых дел.
Кровь войны
Империя Аксум. Адулис. Дворец негуса (царя) Армаха.
Советник по торговле, Тамрин, встречал своего царя у мраморных ступеней, ведущих к храму святой Марии. Высокие обелиски и стеллы, бесчисленные фонтаны и пальмы украшали площадь. Тамрин всегда восхищался могуществом и богатством негуса. Заревели трубы, забили сотни барабанов. Царь подъезжал ко дворцу. Он обозревал встречающих из высокой, покрытой золотом кареты, в которую запряжены были четыре слона. Только Аксум смог приручить африканских слонов. Они настоящая гордость царства! Сам царь был одет в льняную юбку и тюрбан расшитые золотом. Воротник вокруг шеи, массивные браслеты, отягощавшие его руки, и священные символы царей Аксума – два небольших копья и щит, доставшиеся ему от отца, а тому от знаменитого деда – всё было из золота.
«Армах, царь Аксума! Царь царей, потомок Менелика, никогда врагами не побежденный!» – до Тамрина долетали приветственные возгласы советников, встречающих негуса, вернувшегося с победой из далёкого Куша. Непростой разговор предстоит с царём, и ему надо успеть до празднования дня Святой Девы Марии Сионской, тогда уж точно царю будет не до него. Нет, окладывать разговор нельзя.
– Царь царей! Великий… – Тамрин опустился на колени, спустя некоторое время, когда негус достиг своей опочивальни и отослал слуг.
– Поднимись с колен, Тамрин. Не надо церемоний, мы тут одни. Ты знал меня, когда я мог пройти, не согнувшись под брюхом слона. Что ты хотел мне сказать?
– Подвижники пророка Мухаммеда, которых вы спасли от язычников из Мекки, просят аудиенцию, им не хватает зерна.
– Потом, – царь внимательно посмотрел на советника. – Ты ведь не за этим ко мне пришёл?
– Да, царь. Душа моя болит. Аксум, богат, сказочно богат. Тебе платят дань Бледия, Аллодия, Мэрое и далёкий Куш. Племена лоа и сомали отдают в твой гарем лучших дочерей. В саду царя восемь ручных жирафов и множество певчих птиц, есть даже индийская ворона, что беспрестанно меня дразнит, – Негус едва заметно улыбнулся. – И всё же, царь, торговля основа твоего богатства! Эритра Таласса – кормилица народа аксум. Мы строим свои корабли в портах Адулиса и Зейлы. Покупаем суда в Индии и Византии. Мы торгуем рабами, золотом, слоновой костью, благовониями, ароматическими смолами, изумрудами, а также африканскими зверями и их шкурами. Не менее важен шелковый путь из Дацина, что идёт мимо нас и канала фараонов в Европу. Наша торговля чахнет.
– Я и без тебя это знаю! – раздражено оборвал царь. – Проклятые персы захватили Египет и перекрыли канал! Мы несём убытки.
– Дело не только в канале, негус. Нил высыхает, его почвы истощаются. С каждым годом он выносит на поля меньше ила. Зерно Египта дорожает. Наших торговцев теснят арабы, персы и даже индусы. Мы отрезаны от рынков Александрии, Византии, от Сицилии и Карфагена.
– И что же ты хочешь от меня, Тамрин?!
– Аксуму нужна победа на море. Громкая победа! Победа нагуса!
– Ты же знаешь, что наш флот нужен здесь. Шах Хосров отвоевал у моего отца Химьяр. У персов больше армия, больше флот. Нам едва хватает кораблей для обороны портов. Адулис. Зейла. Мундус, Моселум – везде требуются корабли! Я тебя спрашиваю, Тамрин. Где мне взять боевые корабли? Где?! Наши мастера не умеют строить большие суда, а Византия нам больше ничего продаст. Она и сама уже на последнем издыхании. Ты знаешь, что персы взяли Халкедон, а с его стен Константинополь виден как на ладони. Мне докладывают, что Ираклий собирается бежать в Карфаген.
Тамрин смиренно молчал, пока царь давал ему гневную отповедь. Тамрин умел ждать и знал, гнев царя быстро проходит.
– И все же, царь, – Тамрин достал несколько папирусов.
– Что там? – Армах недовольно поморщился и взял в руки бокал вина.
– Доклады моих торговцев и агентов. Численность персидских гарнизонов в Аравии, Египте, Византии. Командующий Шахрвараз надолго застрял в Египте. Массовые восстания монофезитов, чума, голод. Его сил не хватит даже на Верхний Египет. В Аравии положение не лучше. Византия. Неоднозначно. Пойми царь, цифры не лгут. У персов нет сил. Они словно молодой лев затолкали в себя слишком большой кусок. Война с Византией продлится долгие годы. Поверь моему опыту, царь. И я бы не ставил на победы Сасанидов!
– Хорошо, я прочту позже, – царь отложил пергамент и пододвинул к себе вазу с орехами. – Значит, предлагаешь начать войну против шейха Шедида?
– Не совсем.
Брови негуса от удивления взмыли вверх:
– Слушаю!
– За великим рогом, между Манду и арабским городком Мали, что близ Рапты появился белый колдун.
– Что-то я про него уже слышал. Не тот ли, что построил маяк, свет которого виден за много десятков парангов?
– Да-да, царь. Это он. Мои люди убили одно из его зинджей. Здесь карты Африки и волшебная труба, что приближает предметы.
– Я про неё слышал, – Армах схватил трубу и поспешил к окну.
– Не той стороной, – Тамрин мягко взял трубу из рук негуса и перевернул. – Вот так, а теперь покрутить колечко чтобы видеть…
– Великолепно! Я вижу даже стеллу Арноэ. Ты представляешь, как эта труба поможет нашим капитанам! Пожалуй, я оставлю её себе! Хороший подарок царю. Не правда ли, Тамрин?
Тот только глубоко поклонился и продолжил:
– Царь, это далеко не всё, только вчера приплыл наш торговец. Я выкупил у него весь товар. Посмотри на зеркала, а прозрачные стекла. Таких нет даже в Дацине.
Арнах долго перебирал загадочные и незнакомые товары, рассматривал удивительные по чеканке и тонкости линий медные и золотые монеты.
– Посмотрите, зинджи говорят, что это синее золото. Синее золото!
– Да, ты сумел меня удивить. Но ты знаешь, Аксум мирная страна. Мы не можем просто так взять и напасть на другой город.
– Колдун лишит нас всей торговли с зинджами южней Великого Рога.
– О, как опасно! – царь произнёс это с некоторой иронией. – Сколько туда плавает торговцев из Аксума? Арабы давно сделали всю работу лучше всякого колдуна!
– Есть и ещё кое-что. У колдуна очень много стекла. Он построил из него большой дом.
– Не знаю Тамрин. Выдержат ли наши дромоны и пентеконторы такой дальний путь? Кораблям много лет, они достались моему деду ещё от императора Юстиниана.
– За ними хорошо смотрели царь. Дорога вдоль берегов Африки легка, много сотен лет наши торговцы плавают к берегам зинджей, у нас есть карты, и капитаны знают все мели. Епископ окажет содействие, если мы обратим зинджей в истинную веру. Царь! Вы с самого детства мечтали повторить успех своего деда, великого царя Калеб, что разгромил язычников Химьяра.
– До Химиьяр через море всего два дня пути. Сколь дней плыть до города колдуна?
– У колдуна всего сотня бойцов! – парировал советник.
– Так зачем там нужен флот? Хватит и одного корабля.
– Шейх!
– Ступай, после праздника я явлю свою волю!
– Царь, есть и ещё кое-что. Люди колдуна, плавят железо в печах, а в его городе полно меди и бронзы.
– Ты считаешь меня за ребёнка? Чем его печи лучше наших?
– Он плавит железо, словно воду.
– И что тут такого? – царь усмехнулся. – Посмотри, видишь эти железные сосуды? Они из Дацина. Считаешь, что их ажурный узор ковали грубым молотом?
– В городе не просто много странных предметов из железа. Они большие, очень большие! Один из них похож на пресс что используют крестьяне, когда давят финики для вина, – лицо царя выражало скуку. – Ермен подсчитал его вес. И знаешь, царь, сколько вышло? Ты не поверишь! Восемь тысяч кентинариев! Восемь тысяч кентинариев лучшего железа!
– К-хм-хм, – царь закашлялся. Фисташка попала ему в горло. Тамрин подскочил, постучал по спине и продолжил увещевать.
– Скажи, царь царей, сколько железа в нашем царстве? Много ли железа дают нам за бивень, слона, за золотой песок, за шкуру гепарда? Многие ли воины имеют железный доспех и меч?
– Тамрин, – царь ещё немного покашлял, – Алмаках тебя забери! Почему сразу не сказал про железо? Твой купец ничего не перепутал?
– Исключено. В лагере колдуна работает его человек. Он лично видел, как льют раскалённое железо в огромную бочку, как вереницы плотов везут руду из верховий.
– Кхм. Язычники говоришь? Негус ударил в гонг. Думаю, мой племянник засиделся в Аксуме. Не уходи. Сейчас прибудет советник по флоту.
Ярослав.
Смотреть новую диаграмму запасов металла не стал, всё и так ясно. Тик-так, тик-так. Сегмент меди, когда-то занимающий три четверти круга, скукожился до узкой дольки. Экономили каждый килограмм – отливали сложные, с пустотами и разгрузочными окнами станины, применяли где только можно деревянную оснастку. Впустую. В окошко всё настойчивей стучался полярный пушной зверёк.
В конце мая, в ноль был выбран железный песок на старой базе и у нас остался единственный источник железа, сыродутные печи близ Мале. По конструкции они ближе к остмундскому горну, где хорошая тяга обеспечивалась за счёт высоты стенок. Туземцы в качестве сырья использовали лимонит. Добывали в болотах и поймах рек. Грязь вычерпывали корзинами, руду промывали и несколько дней обжигали в куче веток, а после дробили до размера лесного ореха. Все операции – выжигание угля, подготовку глины, закладку в печь и плавку проводила одна семья. Примитив, однако. Никакого тебе, понимаешь, разделения труда. Хорошо, если за месяц семья проводила три-четыре плавки. Учитывая, что масса крицы редко превышала десять килограмм, выхлоп смешной. Чтобы хоть как-то ускорить цикл плавки мы передавали в «артель» пилы и хорошие топоры, забирали не обжатые, «сырые» крицы. Две тысячи туземцев кику, работающих в «сфере металла» суммарно выплавляют две, редко три тонны кричного передела. Нам такие объёмы, словно слону дробина.
Не стал я жителям Мале ломать привычный уклад. Руды бедны, рассеяны и дрянного качества. Да, не готовы мы к переходу в Железный Век! Технологические операции – штамповка, прокат, волочение заточены под бронзу. Для стального проката требуются более высокие давления валков, иные конструкции прокатных станов. Тройные приводы с быками тут не помогут. Для стали подавай паровой, а лучше электрический привод.
Чтобы решить вопрос с металлом, в июне, были сформированы новые звенья геологов, старые также прошли переобучение, так как немного изменилась техническая часть, обновилось оборудование. Желонки усложнились, для разных пород применялись шесть типов, а стаканы отливали из стали, а не из бронзы как раньше. Для увеличения силы удара желонки дополнили тяжёлыми и длинными штангами. Обычные канаты заменили на плоские, эластичные, которые не только удерживал колонну из желонки, тарельчатого демпфера и штанги, но и придавали скручивающий момент. Бурение скважины идёт быстрее, а усилий для вращения тратится меньше.
Очередная эпопея с буровой затеяна ради керна, он определяющий фактор. Возможность увидеть срез породы и оценить перспективность потенциального месторождения дорогого стоит. Встал вопрос, какой именно тип буровой установки надо делать? Попаданцы, что топят за древнеегипетский вариант (вращать колонну труб через деревянную бобину с помощью верёвки, возвратно-поступательными рывками, по двое мужиков с каждой стороны), не учитывают, что в этом случае колонну придётся нагружать, так как веса труб недостаточно для сцепления, и глубже двух метров такое сооружение не сработает, пустая затея.
Второй вариант – ручное бурение семидесятых годов XIX века. Рабочие, длинными ключами зажимают трубу и надавливая на них идут по кругу. Лайт-вариант такой методики я опробовал в Якутии. Изготавливали самодельные буровые трубы с ложковым буром, что приводится в движение с помощью тяжёлого, шарнирного хомута. Кстати, такой вариант для бурения малых скважин на три-шесть метров у нас имеется. Но недостаток тот же – малая производительность в следствии малой скорости вращения и что хуже, осевая нагрузка не соответствует плотности, то есть попросту вы не сможете таким способом бурить прочные породы – гнейсы, граниты, кварциты.
Третий вариант из восьмидесятых годов XIX века – механические ручные бурильные станки с зубчатыми, зубчатоконическими и цепными передачами крутящего момента, не стал рассматривать из-за огромного веса.
Ни один из этих вариантов нам не подходит. Ничего компактней и технологичней, чем вариант с малым ротором карданного типа с приводом от лошадок в голову не приходит. Его и будем проектировать.
Ротор имеет массивный бронзовый корпус, оснащенный опорным подшипником, на котором вращается «стол» с зубчатыми венцами. Корпус принимает на себя нагрузку от колонны труб и обеспечивает осевое давление. Через зубчатую пару (коническая шестерня вала и зубчатый венец стола) осуществляется передача вращения с карданного вала. Усилие от вращения стола ротора, через вкладыши, передается на рабочую трубу, а далее через пружинные вкладыши, установленные внутри бурильной, обсадной колонне. Привод ротора, сдвоенный конвейер. Ротор передаёт вращение колонне бурильных труб, служит для спускоподъёмных операций и удержания труб в подвешенном состоянии, он сердце буровой установки.
Алгоритм работы: звено выбирает подходящее место для бурения, устанавливает привод и собирает буровую вышку. Ручным шнеком сперва выбирают неглубокую скважину под рабочую трубу. Ротор устанавливают на ровную площадку, сверху заводят рабочую трубу. Корпус ротора стягивают фермами для жёсткости и через кольца забивают метровые клинья. Двести пятьдесят килограмм всего, недостаточно чтобы убрать вибрации. Впрочем, ротор можно нагрузить тяжёлыми камнями. Кернорватель через замок соединяют с буровой штангой и через ролики заводят в рабочую трубу. Подключают промывочный вертлюг. Он служит для циркуляции жидкости и предотвращения скручивания шланга и троса. За счёт веса бурильных штанг на кернорватель оказывается давление достаточное для бурения. Раздробленные частицы шлама в процессе бурения выносятся на поверхность постоянно циркулирующей струей бурильного раствора. Керновая коронка охлаждается, а забой очищается от разрушенной породы. Как-то так.
Бурение на керн цикличное, осуществляется на глубину равную длине бурового снаряда. Отсоединяем вертлюг, вкручиваем крюк, через таль, поднимаем колонну труб. Керн выбили, снова опускаем, накручиваем через буровой замок новую штангу и повторяем цикл. Керны после извлечения нумеруют, подписывают глубину и номер скважины, после отправляют на базу.
С помощью ротора можно вести не только периодическое бурение, но и стандартное, непрерывное. Насадки идут в комплекте – разрушающий кернователь, и лопастное долото, шнек. Как правило эти виды бурения комбинируют в зависимости от породы и задачи, смысла брать керн по всему профилю скважины нет. Основной инструмент – шести лопастные PDC долота с насадками из карбида бора, монолитные, точно не потеряешь кусок в скважине. Бурение возможно в любых породах от мягких до твердых, абразивных.
Кернорватель и ротор самые сложные детали буровой установки. Несмотря на доскональное знание устройства, над их конструкцией мне пришлось здорово попотеть. Буровая вышка треугольная, сборно-разборная ферма высотой семь метров. Трубы из литого под давлением бронзового профиля с приваренными соединительными коннекторами конического типа из стали. Несмотря на то, что коннекторы в изготовлении сложней фланцев, они на порядок надёжней. Сборка фермы с такими соединениями займёт минут десять, пятнадцать. Для наклонного бурения в запасе винтовые трубы-подпорки и держатели для буровых штанг. Сами штанги толстостенные, литые, длиной два метра. Чтобы выдерживать колоссальные нагрузки на скручивание, их внутреннее сечение шестигранное, а на концах приварена муфта из стали с конической резьбой. Комбинирование буровых головок, высокая, до ста оборотов в минуту, частота вращения ротора позволили довести скорость проходки в твёрдых грунта до метра в час. В восемь раз быстрей ударно-канатного!
В составе звена геологов восемь человек. Буровое оборудование перевозят на телегах, запряженных кваггами. Фирменная, внедорожная, модель, облегчённый корпус с высокими, обрезиненными и легко отделяемыми колёсами, рессорами и латексными демпфером. Дуги телеги съёмные, тент прорезиненный. Две телеги трансформируемые. Их рамы собраны из квадратного, фанерного профиля, усиленного полосками стали и проушинами для транспортировки на катамаранах. Подготовка конвейера к работе минутное дело: отсоединяем колёса, с помощью зубчатой рейки поднимаем внутреннюю раму (она же пластинчатый конвейер для лошадей) на необходимый угол и присоединяем к ведущему ролику карданный вал. Вес такой телеги чуть больше обычной. Из металлических деталей – рейки, крепёж, подшипники, да тянущие валы. Третья телега, с усиленной подвеской используется только для перевозки ротора. Металла в хозяйстве звена хватает. Одних только бурильных штанг пятнадцать штук, да ещё замки, ключ, ручной зажим, героторный циркуляционный насос с редуктором и велосипедным приводом, трубы для вышек, таль с крюком, вертлюг, герметизатор устья скважины, буровой снаряд и коронки, ящики для кернов, шланги. Для фильтрации, тонкой очистки бурового раствора служат полигональные сита с бронзовой сеткой и батарея из трёх мини-гидроциклонов. Обсадные трубы фанерные, усилены стальными кольцами, на торцах приклепаны резьбовые муфты. Клеить из фанеры трубу та ещё морока, но литые из бронзы выходили уж очень тяжёлые. Оборудование упаковано в тканевые чехлы с удобными ручками. Для охраны имущества звену геологов приписана пятёрка «тяжелых» арбалетчиков и два разведчика. Один из них, между прочим, топограф с мензульным комплектом, подзорной трубой и картой.
Все без исключения геологи вооружены лёгкими арбалетами и длинными ножами. Если не сдал экзамен по стрельбе, путь сюда закрыт. А плата у них не меньше, чем в ЦИК. Торят дорогу в джунглях с помощью шанцевого инструмента: лопатки, лебёдки, ручные тали, топоры и пила. У старшего звена имеется ракетница, чатлы и ходовые товары для торговли. При случае у местных можно разжиться мясом, нанять туземцев для переноски груза или воды. Имеются геологические пики, молотки, клинья, рулетка – всё как у людей, да ещё и дорогой эфирный репеллент выдал. Фляги и очки покупают за свой счёт, зарплаты у них высокие. Не забыл про верёвки, обвязку и карабины, местность к северу от Галаны гористая. Одежда геологов состоит из плотных, хлопковых брюк, высоких ботинок и жилета с многочисленными кармашками.
При каждом звене повар, он же лекарь с большой походной аптечкой. Запас продуктов рассчитан на две недели: лёгкий пеммикан, сушеное мясо и фрукты, соль, фуд-бары и макароны, а также водоросли. Для готовки пищи есть общий котёл с вкладной сковородой и походные наборы посуды. Для лошадей припасены прессованные блоки сена.
Чтобы быстро разбить лагерь, в комплекте оборудования имеются две палатки с тентом из прорезиненной ткани, со сферическим сборно-разборным каркасом из фанерных дуг с коннекторами.
В самой последней телеге реагенты для бурового раствора в мешках. Раствор готовит не абы кто, а специально обученный человек. В зависимости от веса породы, по прилагаемой таблице, он добавляет барит, пенообразователь на основе масла ши, бентонит и конечно камедь, которая придаёт буровому раствору уникальные свойства – вязкость, устойчивость к влиянию ферментов, солей, кислот и температуре. Камедь ещё и великолепный пластификатор с высоким модулем упругости, который мало расходуется при циркуляции, минимально повреждает пласт и снижает трение о стенки скважины при бурении.
Не нашли водоносного слоя, шланг не дотягивается до ближайшего ручья, не страшно. Воду можно привести в мешках-сосисках. Если их надуть, сгодятся для переправы через реку.
Звенья геологов прочесали берега Галаны вплоть до водопада Лугарда и побережья океана, от морского порта до стоянки пиратов включительно. Натаскали много всего, в том числе пару весьма интересных подарков. Амблигонит, в буквальном переводе с греческого тупоугольный, фосфат лития и алюминия, он слабо светился в темноте, вот его и притащили показать. Типичный минерал богатых фосфором альбитизированных гранитов, подвергшихся метасоматозу. Пару узких мест он закроет – соли лития идут на смазки, у нас их мало, и фосфор, который уходит центнерами, наконец-то разошьём проблему. Пирофилит. О! Весьма редкий гость. Силикат алюминия с примесями кальция и тантала. Три в одном: можно применять для увеличения прочности керамики, как огнеупор и шихту для получения пенокерамики. Вот только с железом кисло. Нашли какой-то дрянной пирит, не представляющий для меня никакого интереса.
Но на ловца, как говорится, и зверь бежит. Ситуацию спас один из торговцев Камаля, что привез из среднего течения Цаво гематит. Местные племена кику, а мы всем хорошо платим за необычные камни, показали место, где их кузнецы собирали «железные камни». Недолго думая, отправил туда все свободные звенья геологов. На месте всё оказалось не так радужно, как рисовалось, россыпи гематита бедные. Что-то собирали, да, но только для наших объёмов сущие крохи.
Группы получили однозначные указания – бурите до посинения! И бурили, что делать? Составили карту рудных выходов и разметили площадь квадратно-гнездовым методом, били штреки и разведочные каналы.
Помог случай. Третье звено решило опробовать наклонный способ бурения, в полевых условиях. Схалтурили, взяли немного ближе к реке, где породы не такие крепкие и на горизонте восемнадцать метров вышли на рудное тело! Они не поняли, что это такое, а вот мне одного взгляда хватило. На срезе керна, в массиве чёрного кварцита бликовали серой сталью пластинчатые, расположенные подобно лепесткам розы, кристаллы с кровавыми пятнами окислов. Спектроскопия, а после дихроматический анализ методом перганатометрии показали высокое содержание оксида железа в образцах. Шестьдесят два процента!
Пришли первые разведочные керны – ребята вышли на рудное тело, сложенное железистыми кварцитами или роговиками. Тонкие слои кварца, чередующиеся с магнетит-гематитовыми прослойками с примесью силикатов и карбонатов. Мало серы и фосфора, а ванадия до двух процентов. Ну, сказка же!
Оконтурить границы проявлений, чтобы определить запасы, дело долгое. Не дожидаясь результатов разведки, отправил к буровикам пять звеньев рабочих с инструментом для проходки вертикального ствола шахты. Павлу Петровичу отстучал телеграмму, и тот выдвинулся на место для общего контроля и строительства причальной инфраструктуры. Он же взял на себя переговоры с вождём на предмет снабжения припасами и привлечения местных в качестве дешёвой рабочей силы. Строить там обогатительный цех не имело смысла, слишком далеко. От слияния с Ани и Цаво вверх по течению сто семнадцать километров, соответственно от нашей базы в три раза больше. Начали пробивать ствол пиками и клиньями и сразу уперлись в особо крепкий слой пегматитов. Блажь. Это я про идею проходить ручками скальный монолит на глубину двадцать два метра. Работая кайлом, да клиньями, ой-ой. И за полгода не уложишься. Тут либо тратить драгоценный порох, либо пневматический молот, других вариантов не просматривалось.
Монстрика изготовили на основе цилиндра от пневмо-вибратора бетонной смеси. Не молот, пневматический бетонолом весом тридцать килограмм, с силой удара за двести джоулей и частотой ударника сто колебаний в минуту! Один минус, с таким инструментом могли работать только настоящие силачи вроде Куруну. Ничего, наскребем по сусекам. Бетонолом, в отличии от молота бьёт реже, но сила удара запредельная.
Выставил красный режим, для всех деталей молота. Изготовили их за четыре дня! Что, впрочем, не удивительно, ведь цилиндры, клапаны и тарельчатые пружины у нас имелись в резерве. Вместе с молотом отправили переделанные героторные компрессоры от гидромонитора и батарею бронзовых баллонов.
Дело сдвинулось с мёртвой точки. Крепчайшие гнейсы и кварцит молот крушил словно труху. Только в первые сутки прошли три метра, а перед этим три недели долбили круглые сутки и едва полтора метра осилили.
Прочной породе крепь не нужна, и её не монтировали. Над шахтой собрали подъёмник барабанного типа. Пробили шурфы для вентиляции вертикального ствола. К этому времени рудное тело полностью оконтурили, и я оценил запасы железа в тысячу триста тонн. Слёзы… Хорошо если половину хотя бы извлечём. Скажи мне раньше, что из-за жалкой тысячи тонн кто-то будет ствол в гнейсах пробивать, я бы только пальцем у виска покрутил. Этот мусор даже в реестр и то стыдно заносить. Сейчас же случайное, по сути, рудное тело за величайшую удачу полагаю. Проблему с дефицитом металла месторождение не решит, но даст нам небольшую отсрочку.
К сентябрю, по реке сплавили почти двести тонн руды. С плавкой таких объёмов тигельные печи уже не справлялись. Сталь и чугун начали варить в малых томасовских конверторах – плоских чашах из магнезитовых блоков, стянутых обручами. Их после каждой плавки разрушали. Примитивное решение для промежуточного передела металла просуществовало недолго. В первых числах октября запустили линию подготовки концентрата и металлургический цех полного цикла.
Кусковую руду грузили в мешки и спускали по канатной дороге к реке, перегружали на катамаран (в среднем течении Цаво полно порогов) и сплавляли к водопаду Лугарда. Там у нас была устроена промежуточная база с причалами и дотянут телеграфный кабель.
Павел Петрович наладил с местными кику неплохие отношения. Туземцы выжигают для нас уголь и добывают великолепный известняк. Кику сбивают плоты, на них сплавляют ресурсы к нашему речному порту. Схема выгодная обеим сторонам: «москитный» флот задействован только на порожистых участках, а туземцы денежку зарабатывают на перевозке руды.
От речного порта, по подвесной дороге руду доставляли в обогатительный цех. Дробление организовано в несколько ступеней. Измельчение кусков на щековой дробилке, последовательный отсев на грохотах и шаровая мельница для окончательного измельчения. Порошок фракций менее миллиметра поступала по ленте на установку счетверённых винтовых шлюзов, где происходило разделение кварцитов, слюды и гематита. После просушки концентрат по транспортировочной ленте перемещали в цех подготовки окатышей. Там его увлажняли, а после, на тарельчатом грануляторе формировали окатыши. Состав шихты отработан давно, порошок угля, бентонит и флюсы. Для сушки и обжига в токе газа использовали шахтные печи кипящего слоя. Первый обжиг проходит при пятистах, второй при тысяче двухстах градусах. При высокой температуре в шихту переходят все вредные примеси, а в окатышах остаётся до девяноста процентов чистого железа.
Из окатышей выплавляли как чугуны, так и стали. Плавки до ста килограмм шли в тиглях. Большие объёмы, исключительно в конверторе. Роторный поворотный конвертор сердце нашего металлургического комплекса. Проектировал его с прицелом, чтобы использовать и для плавки медного и никелево-кобальтового штейна. Сложных технических решений удалось избежать, а основные узлы мы отработали на аналогичном по конструкции малом конверторе для рафинирования меди.
Корпус конвертера цилиндрической формы, сварен из полосок стали и профиля, полезный внутренний объём три кубометра. За один цикл в нём выплавляли семь с половиной тонн. Внутри конвертор футерован вспененным смоломагнезитом. Для компенсации температурного расширения между футеровкой и корпусом засыпан магнезитовый порошок, а торцовые днища соединены с корпусом стяжными шпильками с затяжкой гаек через пружины. На корпус прикреплены массивные медные радиаторы для отвода тепла. По окружности торцовых днищ, закреплены два кольцевых, литых из стали, обода, опирающихся через ролики на фундаментные опоры. Водо-охлаждаемый кольцевой электродвигатель, через редуктор вращает конвертер вокруг горизонтальной оси. Крышка для слива и залива металла вакуум-плотная, с кожухом. Роторный конвертор конструкционно проще, чем классический вертикальный, типа «груша». При вращении, металл постоянно перемешивается, химический состав стали получается однородный, что значительно поднимает её качество. Заливка стали проходит в верхнем положении люка, а слив в нижнем. Уровень жидкой стали всегда ниже центральной оси вращения ротора. Для дутья и отвода газов в торцах предусмотрены отверстия. Кислород или воздух через водо-охлаждаемые фурмы расходится над зеркалом расплава двумя струями. Первая вводится под поверхность и служит для окисления примесей и перемешивания, вторая фурма подаёт газ сверху и способствует сжиганию окиси углерода.
Подобно конвертеру, ротор не нужно подогревать. Процесс плавки протекает за счёт тепла химических реакций. При горении окиси углерода в струе кислорода над поверхностью металла развивается высокая температура, поддерживающая реакцию. Поскольку при вращении происходит непрерывное перемешивание металла, активный шлак образуется быстро. Введением шихты можно регулировать последовательность и скорости окисления примесей. Благодаря вращению снижается отрицательное влияние перегрева в зоне взаимодействия кислорода с металлом, отчего уменьшается его угар. Ротор позволил получать стали с низким уровнем углерода и малым содержанием вредных примесей. По качеству сталь из ротора равноценна металлу, выплавленному в электропечах!
Естественно, над процессом плавки ещё работать и работать: время продувки, состав шихты, глубина погружения фурм – всё это ещё не чётко. Для улучшения качества стали у меня, как у старого волшебника, в кармане есть несколько запасных фокусов. В фурмы можно подавать аргон, углекислый газ или кислород. Продували по большей части углекислым газом. Его раскисляющая способность в вакууме по эффективности равна продувке аргоном, которого у нас кот наплакал. За счёт использования индиевых баббитов получилось качественно герметизировать вход в ротор фурменных и газоотводных трубок, к которым можно было подключать вакуумные насосы. Система включала трёхступенчатый пароэжекторный и два водокольцевых насоса. В конвертор можно было вводить трубку для вдувания угольного порошка или раскислителей, а значит варить можно не только сталь, но и чугун!
