Написал(-a) комментарий к произведению Новатор грозного царя. Кузнец
Наконец то появился главный герой - металлург! Заход с булата - отличная тема, да! А дальше у главного героя есть 2 развилки - уходить в прокат или в литье? Прокат - это производство проволоки и выделка кольчуг например, да и упомянутое комментаторами полосовое железо вполне себе пользуется спросом. Но - прокатка это инвестиции на изготовление того чего нет - прокатного стана, волочильного стана для проволоки и все это с жутким количеством брака - ни пирометров, ни лаборатории нету, сделать все можно - но очень недешево и не быстро (у ГГ денег не особо пока), так что вариант для начала это уход в литье и дешевое изготовление аналогов кричного железа. ГГ пошел этим путем, честь ему и хвала, но - как он устроил конвертер? Основной элемент производства стали в конветере - это продувка сжатым воздухом снизу, и воздух подается работающим от паровой машины компрессором.
Кузнечные меха создают относительно небольшое избыточное давление — обычно в диапазоне от 0,005 до 0,02 МПа (примерно от 0,05 до 0,2 атмосферы, или 500–2000 мм водного столба).
В редких случаях массивные промышленные меха XIX века с приводом от водяного колеса или паровой машины могли выдавать до 0,025–0,03 МПа (около 0,25–0,3 атм).
Почему этого давления не хватило бы для конвертера Бессемера?
Разница в конструкции и физике процессов наглядно показывает, почему Бессемеру потребовались мощные поршневые компрессоры:
Кузнечный горн (Меха): Воздух подается поверх или сбоку угольного слоя. Ему нужно лишь преодолеть сопротивление насыпного угля и противодавление атмосферы. Для этого достаточно легкого ветерка, создаваемого мехом. Если металл в горне плавится, он просто стекает вниз, не перекрывая поток воздуха. Конвертер Бессемера: Воздух подается снизу, под гидростатическое давление слоя жидкого чугуна. Тяжелый расплавленный металл имеет огромную плотность (около 7000 кг/м³). Чтобы воздух мог пробить толщу этого жидкого металла и не дать чугуну залить воздушные сопла (фурмы), требовалось давление минимум в 10–20 раз выше, чем могли выдать любые кузнечные меха. В рассматриваемую историческую эпоху за пару лет такое не создашь - напильником долго пилить надо.
Так что все, что грозит ГГ для снижения себестоимости - это валлонский процесс, то есть высокая печь-штукофен с приводом мехов от водяного колеса. Работает это так: "Объем подаваемого воздуха и ряд других инноваций позволили увеличить температуру уже не в горнах, а в штукофенах, повысив температуру металлургических процессов с 1200 градусов примитивных кузниц до 1600 градусов, что сразу же дало рост выхода годной стали для изделий и зашлакованного чугуна для изготовления пушечных ядер. Печи нового образца давали примерно полтонны стали за 6 дней, порядка 80-100 кг стали в день – причем однородного качества металла, при выходе годной стали в 60%, остальное же, около 40 кг в день, шло на ядра для артиллерии как бонус с нулевой себестоимостью. Раньше кузнец с подмастерьями выдавал 16 кг с одной печи и вторую поставить не всегда получалось из-за цеховых правил. После внедрения новых методов опытные металлурги(команда из 8 человек: плавильщик, молотобоец и 6 ассистентов) выдавали 100 кг с одной печи, но поскольку плавка шла несколько дней, то и печей тоже было несколько и в расчете на человека(мы помним, что чума сократила их количество!) могло выходить и по 300 кг в день, организатору такой команды платили золотом!" ()
Особенность черной металлургии в том, что пуд железа по химии выходит примерно от двух пудов стали и пуда древесного угля. На самом деле угля используют больше - в эту эпоху он шел не только на хмический процесс восстановление железа, но и использовался как топливо. Для коммерчески рентабельного валлонского процесса требуется что бы рядом были: река с нужным перепадом высот(комментатору Выксунского пруда - респект, да это оно), много леса доступного для вырубки, болотная руда рядом с заводом(возить - это очень дорого!! Как читаю про возы с рудой - обнять и плакать вашу рентабельность.. только хардкор, только баржей по реке или копать рядом с домной!). Относительно рядом с Москвой(в смысле не Урал и не Карелия) таких мест всего четыре: Устюжна Железнопольская, Тула/Калуга и Выкса. И вот там уже задача - максимальная рентабельность валлонского процесса для снижения себестоимости ядер (респект комментатору - вся Устюжна на поставках ядер хорошо заработала при Михаиле Федоровиче). Все должно быть рядом - перевозка сырья и топлива убъет нахрен рентабельность, уже в наши дни завод Уральская сталь передает всем пламенный привет и не даст соврать!
Итак валлонский процесс пошел. Что производим? Про ядра - гуд, но царь совсем не дурак и на литые ядра прайс понизит. Мелющие шары для помола руды и ее обогащения, топоры, и пилы для лесорубов поставщиков древесного угля - очень нужны самим. без лесопильной мельницы, топоров хорошего качества и телеги с подшипником скольжения хрен вам, а не дешевое топливо. Далее - литые котлы и чугунки - очень востребованная вещь. Прекрасно отливаются, и пользуются спросом - жрать в дороге хотят все, а готовить извините не в чем, жидкая пища нужна, т.к. после 30 у хроноаборигенов своих зубов хорошо если половина, так что все нужное для приготовления жидкой пищи очень даже покупается. Также востребованы чугунные якоря и кованые стальные цепи - стоит дорого, но тяжелую баржу держит лучше, чем камень на веревке. Из оружия зайдет мортирка - аналог миномета.

На фото - мортирка южан, небольшая, мало сверлильных работ, переносится 4 людьми, стреляет навесом из-за вала или гуляй города - залп таких мортирок при осаде Ричмонда останавливал атаку северян. Последнее применение мортирки - в окопах Первой мировой, а первое - еще до Петра Великого.
Справочные цены на металл при Иване Грозном :
Согласно торговой книге 1575 года, «укладу новгородского доброго на лом купят за 1000 вершков по 10 р., а веретено станет по 1 д. Уклад Тихвинской за 1000 купят в четыре и в четыре с половиною рубля, по товару и цене смотря. Уклад корельской купят пуд в 20 алтын, а коли дорог — в 23 алтына с деньгою». Термин «уклад» означает сталь. Разнобой в единицах измерения уклада был крайне велик. Даже в одном и том же месте на протяжении века менялись и сосуществовали различные обозначения метрологических единиц. Никольский Корельский монастырь в 50-е годы покупает уклад веретенами и изредка (одновременно) — поштучно. У Антониева-Сийского монастыря до 80-х годов преобладает штучный счет, а в 90-е годы — весовой (на пуды).
Цена пуда металла в 1598 году (422 года назад!) равнялась
— 48 московских копеек(московок) за пуд железа
— 160 за пуд стали
— 500-600 за пуд меди
— 440 за пуд олова
Для сравнения цены на мех бобра были от 90 до 120 «московок» штука, с тенденцией к снижению. А сорок соболей стоили порядка 300 руб.!
Ну и ссылки в помощь авторам о старинной металлургии, экономике работы, приемам производства и найма кадров: ИНФОЛОМ тэг история/history
Автор, пиши еще, и, по возможности, не обижайся на критику. Не со зла критикуем, но исторической достоверности ради!
Написал(-a) комментарий к произведению Новатор грозного царя. Кузнец
Все что касается проката - увы, но без начатков машиностроения, то есть средств измерения, кадров привыкших работать с чертежами и точными размерами, словом хотя бы уровня Англии начала XVIII века, увы никак. То же самое касается конвертеров - это плод развитого машиностроения. Нужен примитив, который реализуется минимальными инвестициями, и не требует точной механики, уникального сырья или квалифицированного персонала. Относительно доступный вариант - это завод петровских времен, примерно так:
поставим себя на позицию кузнеца, который решил «замутить» микродоменное производство, не имея крепостных и платя за сырье «повольную» (рыночную) цену. Одна домна и молотобойное производство требовало 20 человек и одного квалифицированного металлурга. Металлургу платили примерно 90 коп. в месяц, тогда как остальные обходились и 40 копейками. Руда для такого производства привозилась четвертями, четверть обходилась в 20 копеек и 6 копеек платили за доставку, это первое упоминание прайса CFR для поставки металлургического сырья на заводы. Уголь стоил 10 коп. за четверть с доставкой.
Итак из 6 четвертей руды выплавлялось 50 пудов чугуна.
Себестоимость 50 пудов чугуна была 5 руб, из которых по расчетам ИНФОЛОМ:
1,56 шло на закуп руды;1,35 на оплату труда;2,09 на уголь;
Из 50 пудов чугуна получалось 20 пудов железа, экономика составляла:
25 копеек на пуд – себестоимость металла15 копеек на пуд – цена передела «железо-чугун»
Итого себестоимость железа составляла 40 копеек за пуд (цена месяца работы обычного рабочего и полумесяца работы квалифицированного кузнеца). Можно заметить, что сейчас цена месяца работы обычного рабочего составляет примерно тонну арматуры, и квалифицированного – 2 тонн арматуры.
Продажная цена железа EXW составляла 45 коп. за пуд, итого владелец микродоменного заводика имел аж 5 копеек с пуда или 15-17 руб. в мес. при выпуске примерно 300 – 350 пудов чугуна в месяц. Стоил такой микрозавод примерно 2500 руб., принося примерно 8-10% прибыли. В примере описан реально существовавший Истьинско-Залипяжский завод Рюминых.
Из примера видно, что на классической черной металлургии "подняться" почти нельзя - очень долго и нудно. Вариант тигельных плавок и изготовления булата - очень хорош. Есть проблема - тигельная плавка жрет адово количество энергии - а это привозные дрова. Поговорка "вылетел в трубу" это как раз об этом. Экономически реальный вариант - войти в партнерство с владельцем водяной мельницы и поставить пилораму, мотивация для партнерства - умение ГГ изготовлять металлические пилы из качественной стали и рассчитывать механику процесса, а также суперскилл ГГ - обслуживать механизмы своими запчастями в дальнейшем. На тот момент пилорама - это реально пик технологий и развитая столярка и примитивные станки по дереву дадут возможность как раз платить за дрова и их отходы и подкапливать инвестиционный потенциал к пудлинговому процессу. На пудлингованном железе и плющении его водяным молотом прошла вся промышленная революция и по технологии, энегозатратам и кадрам - это вполне себе годнота. Железо можно делать в изделиях и со своей пудлинговой печью готовить суперпрорыв - газогенератор и двигатель Ленуара! В отличие от паровой машины двигатель Ленуара сильно проще - не нужно котлов, теплообменников, дистиллированной воды и т.п., зато получим малогабаритный двигатель на 3-5 л.с., который может пилить дрова(единственный доступный источник топлива ну и еще торф) без привязки к воде, водить речные баржи против течения, качать мехи в рандомном месте без привязки к воде, запускать прялки и ткацкие станки и бумагоделательыне машины. Двигатель Ленуара очень толерантен к точности изготовления, и может быть изготовлен ну в очень примитивных условиях, даже проще паровой машины, просто надо знать - что это возможно. Вариант - полудизель с калильным зажиганием как на тракторе Запорожец 1920 года, тоже теоретически возможно, да - без подшипников или с примитивным подшипником скольжения. И прогресс в отдельно взятом месте получает возможность содержать университет! И тогда уже вперед, к звездам.