Доменная печь была ответственна за переработку железных руд в товарное железо, то есть железо с содержанием углерода 4–4,5%, которое также называлось чугуном, потому что первоначально охлажденные большой, центральный и прилегающие к нему меньшие слитки напоминали свиноматку и поросят-сосунов.
В этом чугуне содержалось слишком много углерода, чтобы из него можно было сделать что-нибудь полезное, поэтому содержание углерода и других примесей пришлось снизить.
В нынешней временной шкале это делалось путем многократной ковки железа и, таким образом, буквально выбивания из него примесей в виде шлака.
В то время как в прежние времена Александра первый промышленный процесс удаления углерода осуществлялся с помощью процесса лужи, когда рабочие, называемые лужерезами, использовали длинные инструменты в форме весла, чтобы перемешивать расплавленное железо, как если бы перемешивали кастрюлю с карри.
Таким образом, расплавленная жидкость будет медленно соединяться с кислородом и улетучиваться в виде углекислого газа и угарного газа в течение многих часов медленного приготовления, в то время как по мере уменьшения содержания углерода температура плавления железа будет повышаться, и поэтому массы железа начнут агломерировать. и всплывем на поверхность.
Эти массы железа будут удалены, как удаляется накипь со стенок кастрюль при приготовлении некоторых блюд, и это железо, наконец, станет достаточно прочным, чтобы кузнецы могли ковать его молотками в такие формы, как мечи и конструкционные стержни, или для изготовления менее нагружающие конструкции, такие как крышки люков или декоративные кованые ворота.
Таким образом, полезное железо было впервые произведено серийно.
Но хотя это было намного быстрее, чем традиционный метод, он по-прежнему требовал много топлива и времени, не говоря уже о токсичной среде вокруг рабочего места, которую он создавал.
Фактически, можно утверждать, что токсичность окружающей среды вокруг процесса пудинга была сравнима с окружающей средой вблизи Чернобыля.
Это может показаться чрезмерным, но лужерезы, работавшие на этих фабриках, были огромными мужчинами, подтянутыми, крепкими и крепкими, поскольку для размешивания расплавленного железа требовалась очень большая сила, но эти крепкие мужчины, всем чуть больше двадцати, жили в среднем всего на через три-пять лет после того, как они начали работать в этих печах-лужах.
Это произошло потому, что каждый день они вдыхали огромное количество токсичных газов, таких как углекислый газ, окись углерода и диоксид серы, и это разрушало их легкие.
И тут на сцену вышел бессемеровский процесс, в ходе которого производилось не кованое железо как таковое, а сталь, также известная как мягкая сталь. с содержанием углерода от 0,02 до 0,2%.
И это было то, что построил Александр.
Бессемеровский конвертер Александра загружался расплавленным железом непосредственно из доменной печи с использованием наклонного канала, который сверху был закрыт деревянным навесом для защиты от дождя и снега, а также обеспечивал доступ рабочих к нему, чтобы они могли починить такие проблемы, как быстрое затвердевание железа в середине процесса течения.
Хотя это никогда не было слишком большой проблемой, поскольку расстояние от печи до конвертируемого чугуна было довольно коротким, а содержание углерода в чугуне от 4 до 4,5% помогало снизить температуру плавления и сделать расплавленный чугун довольно жидким.
Он спроектировал бессемеровский конвертер традиционной формы — грушевидную печь высотой около 6 м и диаметром 3 м, сделанную из бетона, с внутренней облицовкой из глиняного кирпича для защиты от нагрева.
В основании конструкции имелось множество небольших вентиляционных отверстий, через которые в печь поступали горячие потоки воздуха с помощью двух гигантских воздуходувок, которыми вручную управляли сильные люди.
Причиной использования человеческих мышц было отсутствие места для строительства водяного колеса и сопутствующих акведуков.
Как только расплавленное железо попадало в конвертер, с помощью кранов добавляли измельченный известняк, чтобы обеспечить удаление фосфора.
Этот шаг имел решающее значение, поскольку даже такое небольшое количество, как 0,04%, увеличивало склонность стали к морозоустойчивости, то есть к хрупкости при пониженных температурах, что делало такое оружие, как мечи, намного слабее при комнатной температуре.
Как только бессемеровский конвертер получит два ингредиента, в смесь будут накачиваться горячие непрерывные потоки воздуха, богатого кислородом, и это окислит примеси, присутствующие в чугуне, такие как силикат марганца и кремний, до соответствующих оксидов и образует тонкий слой шлака на железе.
Более летучие оксиды, такие как окись углерода, образующиеся из углерода, будут выбрасываться из печи в виде газа, который будет гореть синим пламенем в устье конвертера.
В этот момент, когда синее пламя угасало, сигнализируя об окончании этой конкретной реакции, к смеси теоретически должно было быть добавлено определенное количество остатков железа, углерода и марганца, называемое шпигеляйзен.
Причина, по которой необходимо было добавлять железо и углерод, заключалась в том, что в результате бессемеровского процесса слишком много углерода из железа выбрасывалось горячими потоками воздуха, и, следовательно, некоторое количество углерода приходилось добавлять обратно.
Это произошло потому, что именно углерод придавал железу прочность, и без него чистое железо было бы очень мягким и слабым металлом, который можно было бы согнуть голыми руками и, следовательно, совершенно бесполезным.
И для этого Александр добавлял немного расплавленного чугуна в самом конце.
Но если его можно было легко добавить, то критически важный марганец — нет.
Добавление марганца имело решающее значение для производства стали, поскольку он вступал в реакцию с остаточным кислородом в расплавленной стали, образуя оксид, который отделялся в виде шлака.
И, к несчастью для Александра, ему не удалось найти марганец, который внешне был очень похож на железную руду, но был достаточно хрупким.
А это означало, что его сталь после охлаждения будет иметь небольшие микропоры из пузырьков воздуха, которые придадут металлу прочность и сделают его более хрупким.
Конечно, это было не такое уж большое дело, как можно было бы представить.
Такие микродефекты будут иметь большое значение только тогда, когда начнут создавать огромные конструкции, такие как небоскребы и океанские лайнеры, в то время как для небольших стальных изделий, таких как мечи, доспехи, кастрюли и сковородки (то, что Александр планировал делать на данный момент), это было незначительно.
И поэтому Александр решил не терять из-за этого много сна.
«О, наконец-то мы можем увидеть конечный продукт», — нетерпеливо крикнул Менес, поскольку группа ждала больше часа, чтобы увидеть это, от ожидания запуска доменной печи до завершения бессемеровского процесса.
Как только Менес указал на это, верхний выпуск шлака сначала открывался тем же способом, что и в доменной печи, и все отходы выпускались в большой ковш, после чего открывался нижний выпуск, позволяя расплавленной стали вытекать в формы для слитков песка, расположенные ниже.
Такая последовательность была необходима, поскольку в отличие от доменной печи бессемеровский конвертер не содержался все время полным, а так как конвертер необходимо было опорожнить от всей продукции, то в противном случае шлак выходил бы вперемешку со сталью. и, по сути, делают весь процесс спорным.
Именно поэтому Александр спроектировал большую печь с небольшим наклоном, наподобие падающей Пизанской башни, чтобы расплавленное железо или шлак оставались там в виде остатков.
Как только сталь немного остывала, эти формы разбивали, небольшие полоски стали, соединяющие слиток, вырезали долотами, загружали в конные повозки, а затем перевозили в мастерские, где из них изготавливали все виды оружия, доспехов и инструментов.
«Сколько мы можем заработать в день?» Меникусу было трудно сдержать эмоции, наблюдая, как прямо перед ним затвердевает огромное количество чистой стали.
Хотя он слышал это от самого Александра, тем не менее, количество стали, которое было произведено прямо перед ним, было для него поистине ошеломляющим.
«Около тридцати пяти тонн в день. Плюс-минус», — Харун подсознательно изобразил очень самодовольный вид, говоря это.
У него тоже было такое же чувство недоверия, как у Меника и других, когда он впервые увидел выпущенные тома.
«*Шуууу*», — многие люди громко втянули воздух, услышав эту огромную цифру.
«И сколько это стоит?» — очень настойчиво спросил Гелиптос, поскольку его глаза, казалось, превратились в золотые монеты, и он буквально пускал слюни при мысли, что эти слитки могут принести, разбрызгивая повсюду маленькие пузырьки слюны.
Килограмм сырого железа стоил от ста до ста пятидесяти (100 — 150 ропалей) ропалей, а бесшлаковый слиток — за пятьсот.
А если бы этот железный слиток был обработан и превращен в пригодный к употреблению продукт, такой как меч, цена подскочила бы буквально в десять раз, поскольку хороший стальной меч мог стоить от двенадцати до полутора тысяч ропалей (1200–1500 ропалей).
Это означало, что сталь для меча весом 700–800 г стоила 2 ропала за грамм, что эквивалентно одному кг пшеницы.
Когда Гелиптос задал свой вопрос, Харун почувствовал множество любопытных взглядов, а затем начальник горнодобывающей промышленности направил этот взгляд на Александра, потому что сам понятия не имел о цене.
И, к счастью для него, это сделал Александр.
Если вы не читаете это на webnovel.com, извините, контент, который вы читаете, УКРАДЕН!
Скажем нет пиратству! Не участвуйте в преступлении! Не покровительствуйте ворам!
Пожалуйста, иди сюда!
=>Ссылка на оригинальный сайт:
https://www.webnovel.com/book/herald-of-steel_24388579605084705
