Сын Ра, Любящий своего отца, Птолемей Iv

Глава 50. Великая железная дорога

Собственно, за этим делом и прошли следующие пятнадцать лет. Да, примерно столько времени мне потребовалось, чтобы развить науку в степени, достаточной для того, чтобы создать первую в мире железную дорогу.

За эти пятнадцать лет я добился следующего:

Во-первых, бессемеровский процесс, томасовский процесс, кислый мартеновский процесс, основной мартеновский процесс.

Первые два – конвертерные, то есть, осуществляемые при помощи конвертера, специального сталеплавильного агрегата, причём второй – закономерное развитие первого. В принципе, от обоих процессов довольно быстро отказались, если говорить про передел чугуна в сталь. По нескольким основным причинам.

Во-первых, это низкое качество получаемой стали, как следствие невозможности контроля, вызванной, в свою очередь, тем обстоятельством, что весь процесс происходил буквально в течение нескольких минут.

Во-вторых, требовательность к химическому составу. Первый принципиально не мог работать с рудами, богатыми фосфором и серой, а потому ему подходили только чистые по содержанию серы и фосфора железные руды.

Эти руды, к слову, очень редки и, как следствие, весьма дороги, поскольку встречаются лишь в нескольких местах на планете – например, в Швеции, Уэльсе и Верхнем Мичигане.

Первый регион расположен в Скандинавии, второй – на Британских островах, а третий – и вовсе на другом, ещё не открытом (на момент обсуждаемых событий) континенте. Как вы понимаете, весьма далековато от моей империи.

Ну, а второй уже мог работать с железными рудами, богатыми фосфором, благодаря добавлению извести, а также благодаря тому, что кислая динасовая футеровка была заменена на основную футеровку. Впрочем, томасовская сталь всё ещё имела значительные проблемы с качеством, что сильно ограничивало области её применения.

Тем не менее, он всё равно позволил отказаться от чугунных рельс и рельс из мягкого железа в пользу стальных, что, в свою очередь, вместе с другими улучшениями, позволило увеличить срок службы рельс с двух лет до десяти, а максимальный вес, выдерживаемый ими, с восьми тонн до семидесяти.

Впрочем, в этом, собственно, и было одно из главных отличий от мартеновского процесса. Так как мартеновский процесс длится несколько часов, в отличие от ранее упомянутых способов, было возможным контролировать химический состав выплавляемой стали.

В свою очередь, это позволяло достичь большего качества стали. Не говоря уже о том, что мартеновский процесс позволял использовать стальной лом, а также позволял получать более крупные партии металла.

Кроме того, мартеновский процесс практически не предъявляет каких-либо требований к химическому составу исходного материала. Это, в свою очередь, позволяет применять мартеновский процесс практически везде.

Учитывая то, что моя страна, несмотря на её просто чудовищные размеры, не слишком богата нужными для индустриализации полезными ископаемыми, поверьте, это полезное свойство.

Ну и, наконец, кислый мартеновский процесс. Ключевое отличие заключается в химическом составе огнеупорных материалов, из которых изготовлена подина печи.

Основной процесс использует огнеупорные материалы, в составе которых преобладают основные оксиды, в то время как кислый – огнеупорные материалы, в которых преобладают кислотные оксиды.

Шлак, соответственно, также разнится. При основном процессе шлак состоит преимущественно из основных оксидов, а при кислом процессе шлак состоит преимущественно из кислотных оксидов.

По этой же причине, затруднено удаление из металла серы и фосфора, так как шлак в этой печи кислый и не содержит свободной извести и, следовательно, удаление серы и фосфора из расплава не происходит.

В свою очередь, из-за этого, как и при бессемеровском процессе, требуются более чистые и, следовательно, более редкие и дорогие шихтовые материалы, в которых минимально содержание серы и фосфора, из-за которых сильно страдают критически важные свойства материала. Топливо, к слову, также должно быть малосернистым.

При этом, по всё тем же причинам, окислительное действие газов в кислых печах сохраняется значительно лучше и в шлаке образуется значительная концентрация закиси железа и окиси кремния.

Следовательно, окисление углерода происходит значительно медленнее, а если быть точнее, то примерно в два раза медленнее, чем при основном процессе, так как шлаки с высоким содержанием кремнезёма являются очень вязкими, имеют слабоокислительный характер и затрудняют передачу кислорода от газовой фазы к металлу. Сама же сталь в кислых печах раскисляется лучше.

Всё это, в свою очередь, позволяет получать на выходе сталь высокого качества, чистую от вредных примесей и характеризующуюся очень малой анизотропностью свойств вдоль и поперёк направления последующей обработки давлением, а также особым характером неметаллических включений.

Как следствие, выплавляемые стали (в моём мире это были шарикоподшипниковые, инструментальные и специальные стали) идеальны для производства роторов турбин, крупных коленчатых валов, стволов артиллерийских орудий и других изделий, требующих высокой механической прочности вдоль и поперёк волокна.

Во-вторых, дымогарные трубы, трубчатый котёл, косой стык, кривошипно-шатунная передача работы парового двигателя на колёса, увеличение числа ведущих осей, горизонтальное расположение котла.

В-третьих, собственно, ранее упомянутые огнеупорные материалы для кладки. Сначала подину выкладывали исключительно из динасового кирпича, однако затем мои ребята придумали магнезитовый и доломитовый кирпич, получаемый, кто бы мог подумать, из магнезита и доломита. Ну, а также хромомагнезитовый кирпич.

В общем, ребята сидели не без дела. Помимо уже упомянутых вещей они серьёзно проработали профиль рельс, вопрос их смазки, устройство насыпей, дамб и туннелей для прокладки железнодорожного полотна, а также самого процесса укладки рельс, шпал и прочего.

Благодаря этому, а также ещё доброй тысяче, если не всем двум, изобретений, которые я не упомянул в силу моего низкого интереса к ним, стало возможным проложить первую крупную железную дорогу.