Неудобная реальность.
Автор: Яр Серебров
Начинаю цикл статей о наиболее распространённых технологичных ошибках героев-прогрессоров.
Кирпич — древнейший материал, и самое первое, что как правило берутся внедрять, но речь у нас пойдёт не о простом кирпиче, а об огнеупорном. Основа любого прогресса — металлургия, а металлургии, в современном её понимании, без огнеупоров не будет. Речь пойдёт об огнеупорном кирпиче для строительства стекловаренных печей, домен и конверторов, без которого не будет ни чугуна, ни стекла, ни фарфора, а значит, наш попаданец может остаться на бобах и, следовательно, проблему его изготовления придётся решать в первую очередь.
Обычный красный кирпич, тот, что продаётся на каждом углу, для таких печей не годится. Он плавится уже при 1200 градусах, а значит, его можно использовать только там, где температуры не превышают 750 градусов и только короткое время, так как он начинает крошиться и теряет прочность.
Попаданцы совершенно не заморачиваются этим вопросом и либо ограничиваются общими словами, что я мол, нашел нужную глину и сделал из неё огнеупорный кирпич, либо делают домны из обычного кирпича, плит доломита или песчаника. В теории, такое возможно, а на практике весь 17 и 18 век сотни уральских доменных печей работали на футеровке из песчаника всего с двух месторождений. Вероятность найти именно то, что нужно близка к нолю, если попаданец не геолог с картой. Технология изготовления огнеупорного кирпича появляется только во второй половине 19 века, и это совсем не простое занятие.
Видов огнеупоров великое множество — углеродистый кирпич, графитовый, муллитовый, карборундовый, форстерировый, хромистый, магнезитовый, доломитовый, тальковый, периклазовый, динасовый и далее по списку. У каждого из них есть своя сфера применения и температура при которой он работает. Из одних делают подину печей, из других своды и лотки, чем-то футеруют конверторы и доменные печи.
Хорошо, ГГ нашёл нужный минерал — кварц или магнезит, к примеру. Но он не может его просто так использовать, до этого его нужно предварительно измельчить, обжечь, подобрать нужное связующее, сформировать изделие и после снова обжечь, и на каждом этапе героя поджидает масса проблем и неприятностей.
Рассмотрим на самом доступном примере — шамотном кирпиче. Он химически устойчив и механически прочен для использования в доменной плавке (не стекловаренной печи). Шамотный кирпич держит 1000-1600 градусов. Предварительно, значит, предстоит найти шамотную глину, очистить, просеять, размешать и сформировать шарики, которые следует обжечь при температуре 1400 градусов. Полученный шамот раздробить, измельчить и уже в качестве наполнителя использовать для формирования, шамотных кирпичей, которые снова следует сушить и обжигать. Процесс обжига отдельная история, требующая или нескольких лет экспериментов. или знания попаданцем темы. При этом желательно получить какое-либо средство измерения температуры, хотя бы тот же пироскоп. Тут https://author.today/reader/44678/349990 в художественной форме кратко описаны этапы обжига и что такое пироскопы.
Но мы несколько ушли от темы, итак, для того чтобы провернуть все эти операции ГГ нужно предварительно изготовить по минимуму два типа шаровых мельниц, барабан для просеивания и валки для измельчения глины. В идеале ещё экструдер, но не обязательно, можно и рычажным прессом обойтись. Скорее всего для подбора нужной пластичности теста ГГ придётся смешивать несколько типов глин, а для огнеупоров, не являющимися глинами, подбирать пластификатор на неорганической основе. Черная сердцевина в обычных кирпичах — это у нас как раз следствие использования органического связующего, которое не до конца выгорает. Так что для огнеупоров желательно как минимум получить жидкое стекло. Все эти мельницы и валки кто-то должен крутить, а значит, надо озаботиться каким-либо движителем.
Огнеупорный кирпич под солнцем не высушить, ему нужна сушильная камера, а это снова затраты и вот, наконец, у нас всё готово к обжигу. Но снова засада, где мы возьмём потребную для обжига температуру хотя бы в 1600 градусов. Даже горячим дутъём такой не получишь, а значит, герою придётся делать либо обычный газогенератор с вентилятором, либо более простой, но ресурсоёмкий газогенератор Сименса.
Проблема с высокотемпературным обжигом в обычной кирпичной печке решается легко — кирпич надо обжигать маленькими горками, сложенными на угольной подушке определенной толщины в центре печи в том месте, где встретятся поступающие через сопла две быстрых струи горючего газа и подогретого дутья. Грубо говоря, обжигаемый кирпич должен попасть в фокус нагрева. Топлива и дутья надо подавать ровно столько, чтобы полученного тепла хватило только на нагрев определенной массы кирпича, но не больше. Этого легко достичь регулировкой подачи — простой заслонкой. Тогда только сам кирпич 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, и с нашими стенками ничего не случится — не расплавятся. Получив за несколько присестов огнеупорный кирпич, мы уже сделаем из него фурмы для дутья и нормальную печь для обжига огнеупорного кирпича.
По-хорошему, если плотно взяться и знать тему, даже при наличии средств на отработку и запуск, на процесс изготовления всего вышеперечисленного потребно не меньше года. Ну, а как у нас обстоят дела в произведениях про попаданцев, я уже говорил выше, огнеупоры проходят либо фоном, либо воспринимаются как «просто кирпичи из огнеупорной глины». Истину что из огнеупорной или тугоплавкой глины при низкой температуре обжига никаких кирпичей не выйдет они не знают, а значит в конце процесса героя ждёт облом. Кирпич не спечётся, а растрескаются.