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 годитсяимеет 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 уплотнителяканифоль и стабилизирующая добавкарастительный воск из листьев пальмы. Парафинавосемьдесят три части, масладевять, канифольчетыре, воскдве. На второй день та же история, но теперь с суспензией для формы. Основашамотный 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 прокаливалиснова 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 галлияизюминка, 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 одинаковоевнешнее 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! Флююрит 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 глиннизко-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 двеститысяча 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 словомкатастрофа!
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 падатьгорячая струя течет только в одном направлении вдоль печи и быстро остывает. Такая схема даст градиент температур поперек течения градусов 300400 в зависимости от скорости струи, так что с нашими стенками ничего не случитсяне 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 цирконас этим такой фокус не пройдет. Вот когда получим нормальные огнеупоры тогда да. В который раз похвалил себя, что построил столько печейхватало 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 назначениецементы и магнезитовые листы, смеси. Но нам он не подойдёт. Только при высокотемпературном обжиге 16001700 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, связкажидкое 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 провозилиськаолин, жидкое стекло и талько-хлоритовая мука. Мы всё быстрее подбираем составыэто радует!