Глава 659. Пробное производство стекла •
Племя Хань по-прежнему строго контролировало экспорт железных изделий, но чугунные котлы, будучи предметом первой необходимости, всегда находили сбыт и приносили самый быстрый доход. Поэтому, чтобы обеспечить массовый экспорт чугунных котлов для обогащения племенных союзов и одновременно предотвратить накопление покупателями чугунных котлов для переделки их в оружие, Ло Чун разработал особый подход к материалу для котлов.
Для выплавки железа можно использовать неочищенный каменный уголь без предварительной десульфуризации, но из-за большого количества примесей в неочищенном каменном угле выплавленный чугун становится очень хрупким из-за высокого содержания серы. Из такого высокосернистого чугуна невозможно было ковать ножи, что автоматически снимало угрозу от экспорта чугунных котлов Племени Хань.
Такой подход, несомненно, был проявлением технологического превосходства и свидетельствовал о постепенном развитии химической промышленности Племени Хань. Это подтверждало, что Племя Хань уже способно использовать научные методы для целенаправленного производства специальных металлов. И прогресс в химической промышленности проявлялся не только в угле и железе: недавно открытый в новом округе Стальных Пластин завод по производству стекла также был одним из таких проектов.
В этот день Ло Чун прибыл на Озёрный остров, расположенный к востоку от горного округа Стражи, то есть на завод, специально предназначенный для выплавки стекла. Хотя завод всё ещё находился в стадии строительства, по приказу Ло Чуна уже началось мелкомасштабное пробное производство стекла.
Сейчас был этап изучения технологии и рецептуры, а будущий завод предназначался для массового производства. Эти два этапа не противоречили друг другу, а скорее дополняли. Ло Чун лично приехал сюда, чтобы решить проблемы, возникшие при пробном производстве стекла.
Племя Хань ранее производило специальное стекло высокой чистоты из диоксида кремния, но оно не подходило для массового использования, так как сырьём для него служил белый хрусталь, который Ю Е случайно добыл. Этот дорогой материал ограничивал распространение стекла. Оно могло быть ценным для производства высококачественного оптического или термостойкого стекла, но для оконного плоского стекла или стеклянной посуды оно явно не подходило. Поэтому необходимо было использовать дешёвые материалы.
Глядя на десятки мастеров, стоявших перед простым навесом, Ло Чун невольно вздохнул с чувством. Вспоминая, когда он только пришёл, во всём Племени Хань не было столько людей, не говоря уже о том, что эти десятки человек были высококвалифицированными мастерами.
Среди них были мастера с богатым опытом в металлургии и металлообработке, специалисты по изготовлению восковых моделей, гончары с многолетним стажем работы на гончарном круге, и даже отличники из школы, отобранные за их умение в математических расчётах. Каждый из них был высококлассным специалистом Племени Хань, бесценным сокровищем. И все эти люди были воспитаны Племенем Хань за несколько лет и бесчисленные ресурсы.
Ло Чун лишь отдал приказ, и старейшины Племени Хань, такие как Большой Рот и Хромой, управляющие металлургией и керамикой, отправили своих самых талантливых учеников, чтобы оказать сильную поддержку отделу, который вождь создавал в новом округе Стальных Пластин.
Стекло не было секретом в Племени Хань. Раньше Большой Рот даже лично участвовал в его производстве, но из-за различий в материалах методы производства сильно отличались. Поэтому Ло Чун пригласил нескольких специалистов из всех смежных отделов, о которых мог только подумать.
Стекло — это продукт обжига и плавления минералов, и способ его получения очень похож на выплавку металлов. Поэтому Ло Чун в первую очередь подумал о людях из металлургического отдела. Причина проста: эти люди имели опыт в обжиге печей и никто не мог сравниться с ними в умении контролировать температурный режим.
Во-вторых, когда стекло находится в расплавленном состоянии, оно представляет собой густую жидкость. Поэтому на стадии формовки требуется два процесса: литьё в формы и вытягивание. Именно поэтому Ло Чун пригласил мастеров по изготовлению форм и гончаров. Хотя это не совсем то же, с чем они обычно имели дело, они были теми, кто быстрее всего освоит новые технологии.
И наконец, ученики-математики были нужны исключительно для ведения записей экспериментов и улучшения рецептуры.
Теперь, когда весь необходимый персонал был собран, а Ло Чун также подготовил необходимые материалы и оборудование, пробное производство стекла должно было официально начаться.
Плавка стекла отличается от выплавки железа тем, что сырьё нельзя смешивать с топливом и непосредственно обжигать. Поэтому требовался тигель из жаропрочного материала. К счастью, Племя Хань уже имело большой опыт в этом, и тигли, используемые для литья чугуна, вполне подходили. К тому же, температура, необходимая для плавления обычного стекла, не была такой экстремальной, как для меди или железа; максимум требовалась стойкость к температуре ниже тысячи градусов.
— Разожгите печь посильнее, остальные готовьте материалы, — приготовившись, Ло Чун отдал приказ всем.
— Есть, вождь, — ответили все и немедленно приступили к своим обязанностям.
Несколько мастеров из металлургической мастерской умело разожгли печь, а затем, раздувая мехи, принялись поддерживать огонь. А несколько учеников, ответственных за запись данных экспериментов, начали готовить материалы в соответствии с рецептом, данным Ло Чуном.
Для спекания стекла нужны материалы, содержащие диоксид кремния. Самый распространённый из таких материалов — песок. Конечно, песок встречается либо в пустынях, либо на побережье, а Племя Хань расположено на стыке равнин и гор, довольно далеко как от пустынь, так и от моря. Поэтому Ло Чун выбрал речной песок из реки Люян, а также слюду и полевой шпат, собранные в шахтах.
Слюда — это разновидность известняка, часто встречается вместе с ним, но залегает глубже. А Восьмисокровищная гора Племени Хань как раз имела этот материал. Что касается полевого шпата, его можно рассматривать как полупрозрачный крупный гравий; иногда его много на Каменных горах, а чаще он встречается смешанным с галькой у рек. Эти два материала на самом деле довольно распространены, поэтому их добыча не представляла сложности, но они всё равно могли использоваться только как вспомогательные материалы к речному песку.
Помимо этих основных материалов, были также угольный порошок, сульфаты, мел, то есть кристаллы извести, и самый важный катализатор — кальцинированная сода.
К счастью, Ло Чун уже собрал все эти материалы, и даже запасся несколькими химическими реактивами для улучшения рецепта. Кальцинированная сода была найдена в соляных копях к западу от города Ханьян, её можно было просто собрать и очистить. В качестве сульфатного реагента Ло Чун выбрал сульфат железа, который можно было получить путём медленного обжига пирита. Имея предыдущий опыт успешного производства серной кислоты, получить немного сульфата железа не составляло труда.
Поскольку Ло Чун не знал точных пропорций этих материалов, его рецепт был лишь приблизительным значением, основанным на его предположениях. Успех зависел от многократных экспериментов, что было одной из причин его личного присутствия для руководства этим экспериментом.
В любом случае, независимо от пропорций, песок как основной компонент всегда составлял наибольшую долю. Затем шли мел и угольный порошок, и, наконец, кальцинированная сода и сульфаты в качестве катализаторов. Взвесив все материалы на уже распространённых в Племени Хань рычажных весах, их тщательно перемешали в бункере, а затем высыпали в заранее подготовленный тигель.
Пока готовили материалы, температура в спекательной печи уже поднялась. Ло Чун тут же приказал мастерам отправить тигель в печь и начал терпеливо ждать. Пользуясь моментом, когда не было дел, мастера, не часто видевшие вождя, воспользовались случаем, чтобы поболтать с ним.
— Вождь, разве этот песок действительно можно расплавить в стекло? — спросил один из учеников, только что закончивший готовить материалы.
— Вождь, что такое стекло? Многие из нас никогда его не видели. Можете ли вы рассказать нам о нём? — спросил другой гончар.
— Ах, стекло! Его свойства чем-то схожи с керамикой: оно очень твёрдое, но при этом хрупкое. Как и фарфоровая миска, оно разбивается от падения. Из него можно делать сосуды, а также плоское стекло, как керамическая плитка, использовать в качестве строительного материала. Можно сказать, что его применение практически такое же, как у керамики. Если и есть какое-то главное отличие, то это его способность быть таким же прозрачным, как вода, — услышав вопрос, Ло Чун тут же начал объяснять собравшимся вокруг мастерам.
— Ого, так стекло прозрачное! Значит ли это, что если сделать из стекла кувшин, то можно будет видеть, что внутри, прямо снаружи?! — воскликнул один из мастеров, отвечающих за печь, внезапно обернувшись.
Остальные с сомнением посмотрели на Ло Чуна, и Ло Чун тут же кивнул: — Верно, это одно из свойств стекла. Хотя оно используется примерно так же, как керамика, то есть в качестве сосудов, мы можем видеть сквозь него. Конечно, это лишь один из способов его применения. Вы можете дать волю своему воображению и подумать, где ещё можно использовать этот особенный материал.
Услышав вопрос вождя, многие мастера начали активно размышлять. Возможность обсуждать такие технические вопросы с вождём была редкой, и, возможно, благодаря уникальным идеям можно было получить награды. Поскольку в системе рангов Племени Хань существовали специальные правила для изобретений, мастера обычно очень активно участвовали в подобных мозговых штурмах.
Вскоре кто-то сказал: — Вождь только что упомянул, что стекло также можно использовать как строительный материал, похожий на керамическую плитку. Но если стекло прозрачное, то для пола оно, наверное, не очень подходит. Я не вижу в этом особого смысла, лучше уж использовать керамическую плитку.
Ло Чун не стал отвечать ему, лишь улыбнулся и обвёл всех взглядом, предлагая им продолжать гадать.
В этот момент ученик, ответственный за запись данных эксперимента, вдруг спросил: — Вождь, стекло боится огня?
— Ты что, чепуху спрашиваешь? Если бы оно не боялось огня, что бы мы тут все обжигали? — тут же отрезал один из гончаров, вызвав общий смех.
Ло Чун тоже улыбнулся, по-прежнему молча. Но ученик не хотел, чтобы над ним смеялись, и тут же возразил: — Я не это имел в виду. Я просто слышал, как вождь сказал, что стекло прозрачное, поэтому я подумал, можно ли сделать из него абажур для масляной лампы. Подумайте, если добавить прозрачный стеклянный абажур к масляной лампе, он защитит от ветра и дождя, и будет намного ярче обычного бумажного. Я просто не знаю, не испортится ли стекло, если его постоянно нагревать огнём?
Услышав его слова, остальные перестали смеяться. Некоторые кивали в знак согласия, другие обсуждали осуществимость идеи. Но поскольку они плохо знали свойства нового материала — стекла, после недолгого обсуждения все снова посмотрели на Ло Чуна.
— Ваша идея очень хороша, мысль использовать стекло для абажуров действительно осуществима. И я только что говорил, что стекло схоже по свойствам с керамикой, так что, если его не ставить прямо на огонь, а использовать в качестве внешнего абажура, проблем не будет. По сравнению с бумажными абажурами, стекло, безусловно, имеет незаменимые преимущества. Прежде всего, тот факт, что стекло не загорается, как бумажный фонарь, уже является очень ценным преимуществом.
Увидев, что все смотрят на него, Ло Чун тут же начал объяснять. И его последнее замечание было не безосновательным: по мере того как базовое образование в Племени Хань становилось общедоступным, семьи, которые раньше по вечерам практически не зажигали света, теперь начали это делать.
Бедные семьи использовали простые масляные лампы, а богатые семьи даже готовили фонари для своих детей, которые учились — такие фонари делали из бамбукового каркаса, обклеенного слоем белой бумаги. Такой абажур, надетый на свечу или масляную лампу, не только защищал от ветра, но и делал свет более мягким и равномерным.
Однако такие бумажные светильники по-прежнему представляли большую опасность. Совсем недавно, в тот месяц, когда Ло Чун отправился в степи, в округе Ханьян произошёл пожар, вызванный бумажным фонарём. К счастью, его быстро потушили, никто не пострадал, а экономический ущерб для пострадавшей семьи был невелик. Огонь ограничился одной комнатой, сгорел письменный стол и одеяла, остальное не пострадало.
Таким образом, видно, насколько важен стеклянный абажур для светильника. Не говоря уже о других свойствах, одно лишь то, что стекло не горит, уже достаточно, чтобы привлечь к нему внимание.
На фабрике ученик, которого похвалил Ло Чун, застенчиво улыбнулся. И пока остальные собирались продолжить обсуждение применения стекла, мастер, присматривающий за огнём в печи, вдруг доложил:
— Вождь, мне кажется, что внутри уже почти готово. Может, достанем и посмотрим?
— Да, доставайте, — кивнул Ло Чун. Услышав, что стекло, возможно, готово, все поспешно окружили его, желая увидеть это чудесное стекло.
Мастер у печи вместе с товарищем быстро вынул тигель из спекательной печи с помощью большого железного крюка и поставил его перед разливочной площадкой, сделанной из чёрного железа. Ло Чун посмотрел: содержимое уже расплавилось в ярко-красную вязкую жидкость. На первый взгляд она напоминала расплавленное железо, но очевидно, что её текучесть была намного хуже, чем у железа. Если судить по состоянию, она больше напоминала клейкую массу.
— Принесите ложку, уберите примеси сверху, затем помешайте железным крюком. Быстро, хорошо перемешайте. Формовщики, готовьте формы.
Ло Чун отдал целый ряд приказов, и все начали суетиться.
Вскоре, после удаления примесей и перемешивания, стеклянная жидкость по приказу Ло Чуна была снова отправлена в спекательную печь для повторного нагрева. Поскольку перемешивание снизило температуру, Ло Чун опасался, что текучести будет недостаточно для литья, поэтому пришлось снова её нагреть.
Ещё через некоторое время стеклянную жидкость, текучесть которой снова увеличилась благодаря повышению температуры, достали и вылили прямо в железную форму. После естественного охлаждения перед всеми предстал кусок молочно-белого, полупрозрачного, слегка сероватого блока стекла, наполненного множеством мелких пузырьков.
Ло Чун, глядя на этот предмет, пробормотал: — Неужели всё-таки не получилось?