За прошедшее время были собраны ящики для флотации, большой рычажный пресс и станок для центробежного литья на основе нашего колеса, установленного горизонтально с ручным приводом, дробилки, шаровые и стержневые мельницы, два верстака. Длинные столы для обработки, кожи, шитья, формовочные столы для кирпичей, тележка для глины и много других мелочей, на что у нас ушёл целый месяц, а сейчас изготавливались детали для большого ткацкого станка с ножным приводом и вундревафли – беговой дорожки по типу наклонного конвейера. Быки, шагающие под небольшим наклоном, будут приводить в движение единый вал для двух десятков небольших шлифовальных и полировальных станков для обработки каменных бусинок. Тут с ветрами негусто, плотину не построишь, так что это единственный вариант привода, а станков в полуразобранном состоянии и, главное, подшипников у нас с запасом.
Иван не только получил качественную селитру и поташ, но и подобрал оптимальный состав и концентрацию реагентов для флотации лопарита и циркона. В наше отсутствие он оборудовал лабораторию и параллельно занимался разделением бентола – смеси бензола и толуола, что мы в количестве одного кувшина захватили с собой. Её нам, конечно, не хватит, и скорее всего придётся строить большой перегонный куб. Работа была проделана колоссальная, наши дома и навесы для работников приняли цивильный вид. Саман – лучший материал для жарких стран, и никакие стены из травы с ним не сравнятся. Мартин изготовил сборно-разборную опалубку под стандартный дом – цилиндр, на полное изготовление которого требовалось не больше двух дней и обучил местных более прогрессивному типу кладки – «позвоночник-ребро». В качестве пластификатора решили использовать не навоз, привлекающий массы мух, а бычью кровь и сгущённый настой стеблей папируса. После укладки стен в куполе прорезали отверстия под световые колодцы. В стене, в полуметре от уровня земли, во избежание визитов ползающих родственников, прорезали круглые, как в домике хоббита, проёмы под двери. Мы смогли превратить убогие домики в эко-жилища достойного уровня. Побелили снаружи и внутри, предусмотрели ниши под светильник. В домах сделали пол: сперва слой песка, после щебень, а уже на него пропитанные мульчей тростниковые маты, поверх которых наносился финишный слой белого, покупного каолина с пластификатором и мелкой сечкой папируса. Смесь трамбуем, выравниваем по уровню, и как только она высохнет, полы можно покрыть пропиткой – подогретым маслом ши, которое замечательно защищает пол от износа, делает его поверхность гладкой и жёсткой. Вторым ингредиентом для пропитки и улучшения проникновения масла в пол является натуральный скипидар. Пропитку наносили несколько раз, чередуя слои масла, разбавленного скипидаром, постепенно увеличивая долю последнего до ста процентов. Чтобы пол стал совсем приятным и гладким пропитывали поверхность пчелиным воском в два слоя. Параллельно, из оставшихся досок изготавливали кровати и стулья. Дом обносили оградой, высаживали рядом местную экзотику – похожие на фикус небольшие, приятно пахнувшие деревца, а под устроенным у дома навесом оборудовали душевую кабинку, умывальник, ванную и индивидуальный туалет. Всё из самана с качественным пластификатором, с тем лишь отличием, что количество слоёв масла для пропитки увеличили вдвое. Свечи, на полы – качественно выделанные шкуры, набитые плотными жгутами из баобаба матрасы – улучшение быта не останавливалось ни на минуту, а шкур было достаточно, чтобы хватило не только нам, но работникам.
Впрочем, все эти улучшения быта проходили фоном, основное моё занятие – это, конечно, печи. Кладка множества печей потребовала инструмент, в том числе и из меди – гладилки, кельмы (особые мастерки печника), деревянные ёмкости для раствора, сита, осадочные киянки с каучуковой насадкой, кирочки для скалывания, уровни, рулетки, угольники и даже рукавицы и те сделали. Десять человек помощников, некоторые особо сообразительные на третий день научились пользоваться отвесом и расшивками для швов. Объём работ большой, и моё дело – обучение и надзор, но как вы спрашивается научите людей класть кирпичи, если они их первый раз увидели? Так что пришлось делать регулируемые шаблоны для кладки. Вещица занятная и служит как раз для качественной кладки «буратинами». Устройство рамки – две продольные поперечины с пазом, ручки, регулируемые поперечины и крышка, снимающая лишний раствор. Использовать такой инструмент большого ума не надо. На уже готовый ряд кирпича устанавливается основной шаблон. Благодаря наличию в его конструкции упоров, предотвращающих смещение поперёк стены, а также фиксированной толщине шва, приспособление обеспечивает горизонтальность и стабильную толщину слоя. Шаблоны как продольные, так и торцевые. Научиться работать на таком дело десяти минут – знай наноси из дозатора готовый раствор и разравнивай. В случае, когда речь идёт об огнеупорных и стекловаренных печах, без шаблона делать нечего, там толщину швов надо до миллиметра выдерживать…
Первые печи сложили для готовки, пережога угля и сушки древесины, подогрева воздуха, длинную с несколькими топками и камерами – для нужд химической лаборатории. Такие печи не требуют большого опыта кладки и будет время отобрать самых сообразительных ребят из туземцев. Шишек набили, не без этого, но хоть опыта набрались перед тем, как приступать к большим печам. Да много, а что делать, что делать? Ассортимент материалов таков, что без множества специализированных печей не обойтись. Первым сложили каупер, от которого к печам шёл утеплённый воздушный канал. Большая печь – для обжига керамики и шамота, с возможностью установить внутри реторты для перегонки мышьяка и фосфора, чуть меньше печь – для закалки железа и меди, ну и основные. Отражательная, регенеративная печь для плавки чугуна и стекла с ванной и двумя камерами, высокотемпературная печь для обжига огнеупоров и газогенератор Сименса необходимый для их работы. Плюс, поскольку тут нигде нет перлита, пришлось изготавливать пеношамот для утепления. В итоге, работы по кладке печей заняли восемь дней. Кое-что делал ещё по мере входа в строй печей, например, провёл очистку меди.
***
Чтобы экономить дефицитные тигли, плавку меди проводил в отражательной печи, уместив туда все наши запасы. Плавил по отработанной схеме под слоем древесного угля, после продувал воздухом через верхнюю фурму, подсоединив к трубам подачи воздуха привезённый вентилятор улитку. Тонкостенных труб и готовых форм, отлитых из шликера, мы взяли с запасом, ведь большая часть привезённого груза составляла керамика. Тем не менее, на выплавку деталей и сборку водо-охлаждаемой фурмы ушли сутки. Фурма составная – три трубки, одна из которых под воздух, а остальные – охлаждающие. Литой блок с пятью расходящимися в стороны соплами и две соединительные вставки с трубками. Детали притирались и соединялись клёпкой, после чего готовый блок помещался в шамотную трубу с перлитом и трубки соединялись с кожаными шлангами подачи воды и воздуха. Вместо насоса для циркуляции воды использовали бочку, поднятую на высоту трёх метров, для меди хватит за глаза.
Подсоединив улитку к фурме, мы вручную опустили трубу в ванну расплавленного металла и начали продувку. Шланги травят немного, но это ничего, давление то от улитки всё равно никакое. После десятиминутной продувки дразнил металл сырой древесиной. Вторая продувка, пять минут и в расплав добавляем селитры, всего один процент от веса металла. Селитра ключевой компонент, она реагирует с примесями и очищает медь от свинца и висмута, переводя последние в шлак. После растворения и интенсивного перемешивания я возобновил продувку дразнение, добавил буры. Последняя способствует образованию на стенках ванны глазури, предохраняющей расплав от доступа кислорода, а также растворяет окислы меди. Столько работы! Нет, электролиз меди намного проще огневого рафинирования. И всё же овчинка выделки стоит: к вечеру у нас была разлита по формам мягкая и красная медь.
***
Сегодня у нас с Иваном день химика-передовика. Нам предстоит чистить серу и выделить мышьяк и фосфор. Грязное и жутко вонючее дело, в прямом и переносном смысле, без масок даже и нечего за него браться.
Чтобы выплавить мышьяк, сперва придётся получить оксид мышьяка три, для чего нам надо прокалить измельчённый аурпигмент и реальгар. Соединения мышьяка – страшный яд и дым тоже не подарок. Поэтому печи на самом краю лагеря и обязательно высокая пятиметровая труба с угольным фильтром. Минерал смешивали с угольным порошком и сжигали в токе воздуха подсыпая смесь, а после просеять получившийся белый порошок, тот самый оксид. Его у нас получилось немногим меньше двух центнеров, довольно высокий улёт, и ничего с этим не поделаешь. Белый мышьяк это и яд, и одновременно ценное лекарство, которым раньше лечили сифилис и рак. Помогало не спорю, но это тот самый случай, когда лекарство не на много лучше болезни – уж больно ядовито. Полученный порошок мы поместили в реторту, соединённую с конденсатором. Всё это мы привезли с собой. Конденсатор конический, охлаждаемый проточной водой, широкой частью соединялся с цилиндрической ретортой, а на узкую, коническую горловину насадил медный алонж для более эффективного осаждения. Все сосуды глазированные, чтобы было легче отделять осаждённый металл. Процесс получения мышьяка из оксида называется карботермия, и он много ещё где применяется, а известен со времён древнего Рима.
Теперь смешиваем оксид с угольным порошком в соотношения один к полутора, замазываем крышку и понемногу нагреваем реторту. Реакция восстановления оксида начинается при шестистах градусах и интенсифицируется при восемьсот пятидесяти и выше, если мне память не изменят. На этой стадии не образуется ядовитых газов, только углекислый. Где-то через полчаса, начали интенсивную приливку водой конденсатора и на горловинах стали осаждаться пары мышьяка. Благодаря наличию термометров никаких плясок с бубном, только успевай покрикивать, чтобы вовремя в бочку воды заливали. Утром разобрали реторты и скребками снимали мягкий мышьяк, толстым слоем осевший на стенках. Восемьдесят семь килограмм, неплохой результат! Полученный мышьяк, тем не менее, тоже необходимо чистить и чуть позже я его также продувал и плавил под слоем угля, а рафинирование проводил смесью соли и селитры в равных долях.
На следующий день реторты, собрали, промыли и тут же стали заполнять их упаренной до сиропообразного состояния мочой в смеси с песком. Работать можно только в маске с угольным фильтром и в очках. В своё время получение фосфора было страшной тайной, которая продавалась только за большие деньги, а в двадцатом веке способ известен любому студенту первого курса химфака. Вываркой второй день руководил недовольный Иван. Отвратительно, до рези в глазах, пахнущую, густую массу перемешивали с белым песком в соотношении один к трём и загружали в освободившиеся реторты. Медленно, в течение восьми часов, мы нагревали реторты, дожидаясь пока не будут удалены ядовитые летучие соединения – фосфористый водород или фосфин и угарный газ. При отгонке фосфора я смотрел чтобы не было закупорки в приемниках и время от времени прочищал прутом. Полный цикл – тридцать шесть часов.
Реторты соединили с общим приёмником, в качестве которого я использовал сборную, секционную колонну для перегонки, немного похожую на ректификационную. В колонну от реторт входили патрубки, по которым пары фосфора поступают в верхнее отделение, наполненное водой. Не сгустившиеся пары и газы попадали в среднее отделение, тоже наполненное водой, а затем, через находящуюся здесь трубку, в нижнее отделение и выходили сгорая наружу. Фосфин при взаимодействии с водой всегда образует примесь дифосфина, который на воздухе самовоспламеняется. В природе, на кладбищах или иных местах именно так образуются «блуждающие огни» зеленоватого цвета. Фосфор собирался под водой во всех трех отделениях. Выходящее из приёмника пламя имело зеленоватый оттенок и немного напрягало наших помощников, впрочем, они уже мало чему удивлялись. Колдуны, они и в Африке колдуны, пусть и белые. Разобрав реторты, мы достали из подводы красно-бурый фосфор, которого набралось не меньше двух пудов. Полученный фосфор сильно загрязнён оксидами и кремнистыми соединениями и никуда не годен, поэтому сперва пришлось его фильтровать через хлопковые и замшевые фильтры, выдавливая под прессом, а после снова перегонять в ретортах с крышками аллонжами.
Фосфор под водой расплавляли, снова смешивали с одной восьмой частью песка и, дождавшись пока он остынет, помещали в реторту. Верхняя, медная часть реторты с отходящей трубкой шла во второй тигель, где под слоем воды собирался уже чистый, белый фосфор. Ага ну вот и чесночный запах пошёл. Всего вышло двенадцать килограмм, чего, впрочем, нам за глаза. Фосфор я перегружал в толстостенные сосуды в темноте. На открытом воздухе он нередко самовозгорается и причиняет болезненные и трудно заживающие ожоги, на воздухе немного дымит, образуя небольшое, но различимое облачко. Если днём на свету чистый белый фосфор постепенно желтеет и переходит в красный, то ночью эффекты ещё интересней: окисление сопровождается бледно-зеленоватым свечением и энергичным мерцанием, напоминающим серию электрических искр. Всё это феерическое шоу наблюдали издалека наши наёмники, которые даже спать не ложились, и теперь моя репутация колдуна поднялась на недосягаемую высоту.
Пары мышьяка, да в купе с фосфином, дрянь та ещё! Чувствовал я себя не очень, во рту металлический привкус, жжение. А запах тухлой рыбы въелся так, что мерещится мне повсюду. Хоть я и работал в маске дважды меняя фильтры, а техпроцесс у меня, смею думать, не хуже, чем в начале двадцатого века, хорошая вытяжка, но тем не менее.
Зато теперь для выплавки бронзы у меня есть всё необходимое. Мышьяковая бронза подзабытый сплав, а между тем он появился гораздо раньше оловянной. Первые сплавы получали добавлением в медь реальгара, который из-за своего ярко-красного цвета считался магическим камнем, или аурипигмента, который ассоциировался с солнцем. Положительное влияние на качество металла было сразу замечено древними металлургами, металл получался гораздо лучшего качества, чем медь. Скорее всего добавление минералов в шихту изначально носило ритуальный характер. Кое-где производство мышьяковых бронз началось ещё в пятом тысячелетии до нашей эры. В связи с ядовитостью мышьяка кузнецы получали сильные отравления, которые приводили к ломкости костей и болезням суставов. Неудивительно, что боги-кузнецы у индоевропейских народов были хромыми – Телявель у балтов, Вёлунд или Воланд у германцев, Гефест у греков и Сварог у славян.
Присутствие мышьяка в бронзе в количестве до шести процентов массы более чем в два раза повышает её прочность и твёрдость и улучшает ковкость в холодном состоянии. Предметы из мышьяковой бронзы легко поддаются холодной ковке и по твёрдости мало уступают оловянной бронзе. Слитки выходят более плотные. Для нас значение имеет и цвет сплава. При добавлении к меди двух-трёх процентов массы мышьяка получается бронза красного цвета, четырёх-двенадцати – золотистого, больше двенадцати процентов – серебристо-белого. Из мышьяковой бронзы можно получать изделия, похожие на золотые и серебряные. Кроме того, по сравнению с чистой медью, плавящейся при температуре, тысяча восемьдесят три градуса, медь, легированная мышьяком, плавится при более низкой температуре. То же самое относится и к твёрдости мышьяковистой меди, которая в результате наклёпа или прокатки резко повышается.
Перед добавкой мышьяка, медь легировал фосфором. Для этого и затеял его выделение, дело в том, что фосфор не только убирает шлаки и закись меди, но и придаёт ей жидкотекучесть и антифрикционные свойства. Плавку вёл в ванне, под слоем флюса. Желтоватый металл разливали в чушки, а немного серебристой бронзы получили в тигле – всего триста десять килограмм. Не так и много, но это с какой стороны посмотреть.
«Пятилетка за три года»
III
ebooksa