Зверь Лютый. Книга 21. Понаехальцы
Шрифт:
В принципе — моя ошибка.
«Внутренняя кладка из огнеупорного материала (футеровка шахты) в старых печах окружалась массивным кожухом из красного кирпича; для возможности же шахте расширяться от нагревания между кожухом и футеровкой оставлялось пустое пространство — забудка, пазуха, которое заполнялось плохими проводниками тепла: песком и т. п. В наружной кладке, против тех мест, где должно иметь доступ к внутренним стенам, выводятся своды; их никогда не бывает менее 2-х: один фурменный, для провода дутья, а другой рабочий, для выпуска чугуна».
Вот такую «старую» печь мы и построили.
«Домны современной постройки резко отличаются…; вместо прежнего, тяжелого наружного кожуха во всю высоту домны, ныне он делается только до распара, вся же труба заключается в цилиндре из котельного железа, причем футеровка покоится на колоннах и вместо темных сводов вокруг горна всюду светло и доступ свободен. На лещадь и стены горна прежде употребляли камни огнеупорной горной породы, в настоящее время они заменяются кладкой огнеупорного кирпича».
Камней «огнеупорной горной породы» у нас и сначала не было. Тут всё правильно. А вот с наружным кожухом… А где я возьму для этой дуры «цилиндр из котельного железа»?! Да и колонны под футеровку выкладывать — сперва научиться надо.
* * *
Когда эта… бляуфенина начала гореть и внутрь заваливаться, все нормальные люди кинулись в рассыпную. А Прокуя я поймал за шиворот в последний момент — он кинулся к печке. Поддержать её хотел.
Как он вопил, какие слова говорил…! Потом дрался со мной, потом плакал… «Суета сует и всяческая суета». А люди, тем временем, сделали всё нужное.
Позволили всему, что могло гореть — сгореть. Оказалось — много мы дерева используем. Выпустили остаток металла из нижнего горна. Просто в ямки в песке. Типа как на Райковецкой домнице. «РОзлив вина по-еврейски». Я ж рассказывал!
Главное: сами не погорели. Ожоги были у многих, но серьёзно — только двое. И — без смертельных случаев.
– А! Всё пропало! Печка сгорела! Железо погибло!
– Прокуй, уймись. Ничего страшного. Печку отстроим заново. Представление о режиме ты получил. А железо…
Железо… Мы получили полста пудов полного спектра. От «нулёвки» — железа с меньше 0.1 % углерода до белого чугуна с 6–7%.
* * *
Напомню: сталь — смесь железа с углеродом в диапазоне 0.1 % — 2.14 %.
Некоторые говорят, что в сыродутной печке нельзя получить сталь. Отнюдь. В реальности есть сталь «передельная», «сварная», «тигельная». И — «сырцовая». Которая получается в обычной «святорусской варнице» при «прямом восстановлении железа».
На «Святой Руси» её умеют выделять из общей массы.
«Передельной» на Руси, как и во всём мире ещё нет. Все остальные дают, примерно, десятую часть всего русского железа.
В сыродутном процессе никто толком до конца не понимает. Я имею в виду — из специалистов.
Одни считают, что железная руда восстанавливается до металла в твердом состоянии в виде пористой пастообразной низкоуглеродистой массы, сквозь которую проникает вязкий железистый шлак, хорошо плавящийся при температуре выше 1200 ®С. В результате пористое железо образовывает достаточно плотную крицу и не насыщено углеродом.
Однако, в отдельных местах формируются науглероженные зоны. Цель плавки — получение мягкого (низкоуглеродистого) ковкого металла.
Другие полагают, что в зонах печи, где температура составляет 800-1200 ®С, частицы железа сначала науглероживаются, затем плавятся в виде чугуна. Потом — повторное окисление углерода и металла в фурменной зоне печи, температура в которой выше 1400 ®С.
Третьи полагают, что, в различных зонах проходят оба процесса. Поэтому продукты сыродутного производства содержат и высокоуглеродистые стали, и даже частицы чугуна.
Изотермы в печи напоминают пламя свечки. Температура в зоне горения превышает 1400 ®С, но в нескольких сантиметрах от нее 1200–1300 ®С, а на колошнике 500–700 ®С.
В верхней части печи (500–550®С) руда теряет влагу и становится пористой. До зоны 700–750®С большая часть гематита (Fe2O3) восстанавливается до магнетита (Fe3O4) и монооксида железа (FeO), на поверхности кусков руды образуется тонкий слой металлического железа. В сильной восстановительной атмосфере начинается процесс науглероживания. Наиболее активно он проходит в области температур, превышающих 900 ®С, когда? — железо поглощает углерод из газа:
3Fe + 2CO = Fe3C + CO2
В кусках частично восстановленной руды содержатся остаточные минералы, пустая порода, монооксид железа и металлическое железо. Углерод из СО (2СО?С + СО2) проникает в трещины и поверхностный слой металлического железа. Давление газа достаточно высоко для диффузии углерода в железную оболочку. «Конгломерат» из остаточных минералов, монооксида железа, вкраплений древесного угля, заключенных в пористую металлическую пленку, опускается на уровни, где температура около 1200 ®С.
Здесь пустая порода активно взаимодействуют с монооксидом железа с образованием фаялита (Fe2SiO4) — основной составляющей шлака сыродутной плавки. Расплавленный шлак проникает через поры в «конгломерате» и опускается на подину печи.
Температура горения древесного угля — около 1400 ®C, начало восстановления оксидов железа — 650 °C. В диапазоне 700-800 °C Fe3O4 и FeO восстанавливаются до металлического железа. Казалось бы — чего дальше греть-то?
Как с варкой хрусталя: у химиков процесс уже пошёл, а у технологов — ещё и конь не валялся. Железо восстанавливается, но не течёт — сидит молекулами в окружающей породе. Металлурги не железо плавят, а кремнезёмы с глинозёмами — пустую породу.
Получается лепёшка — крица. Сначала «макароны по-флотски» — много шлака с вкраплениями железа. Потом «пельмени» разного уровня «мясистости». Переход от «макарон» к «пельменям» — тысячелетия истории человечества.
Идеал — «чисто мясной рулет». Но от 2 % неметаллических включений в продукции русских варниц — всегда.
* * *
Ну вот получили. Что-то. Начали разбираться. Выпуск шёл «сплошняком с недоваром». Разделялся частями: видно, какие чушки — сверху расплава, какие снизу. Треть — нормальное мягкое железо, треть — оцел, сталь. Точнее: стали. Всего спектра: от малоуглеродистых до высокоуглеродистых. Треть — чугун. В обоих вариантах: сером и белом.