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!